装配式建筑外墙免抹灰施工技术

2022-11-24林伟鸿顾赛帅

城市建筑空间 2022年2期

林伟鸿，顾赛帅

（1.上海碧桂园企业管理有限公司，上海 201506；2.上海绿城泓盛建设发展有限公司，上海 200051）

0 引言

外立面是小区外观的直观展现，是每个小区业主回家的“印象”。外立面处理除色彩搭配外，更主要的是质感。质感及外墙的立面效果，对比造型复杂的线条，更能体现造型效果，但由于涉及面太大，施工难度很高，特别是在阳光照射下，最能考验外墙平整度。为实现建筑外观效果，在结构阶段追求外墙免抹灰，即外墙整体平整度、垂直度小于4mm。

1 设计阶段

1.1 传统工艺

传统施工的外墙混凝土工程、砌筑工程均为现场进行，工人的施工水平及影响因素较多，会影响最终成型效果。混凝土与砌筑面不同材料之间的平整度、垂直度更难控制。为满足整体外墙面的平整度、垂直度控制在4mm以内，通常采用抹灰找平。

1.2 预制构件

混凝土预制构件采用工厂加工，采用钢模+钢支撑，钢模具不易磨损及变形、密封好，故生产出的混凝土构件平整度高、观感好。

1.3 预制外墙外侧设计

从最初的设计理论，先安装完成预制外墙，在平整度、垂直度≤4mm的情况下，将现浇混凝土的模板套牢在预制墙板的边缘；用现浇与预制对齐方式实现整体外墙免抹灰。

但实际施工中发现，现浇与预制混凝土构件的交接处存在漏浆、胀模等现象，垂直度偏差较大，后期需对露浆及胀模位置进行剔凿、修补处理；对于垂直度偏差的整改工程量较大，需局部抹灰或全面抹灰。为防止漏浆有2种做法：①在模板与预制构件之间粘贴海绵胶带作为封口，但由于海绵胶带有一定厚度，使现浇混凝土面与预制构件面存在高低差，达不到外墙免抹灰的标准；②提前在预制外墙边设置一个5cm宽的企口，用于支架模板贴海绵胶带，但同样会形成一个5cm宽的凹槽需后期抹灰处理，达不到外墙免抹灰的标准。凡是预制构件与现浇混凝土面出现在同一个表面，均不利于实现免抹灰。

为解决外墙外侧的平整度、垂直度问题，在设计和图纸深化阶段，需提高技术水平。考虑到现场人工施工带来的偏差及两种材料交叉施工偏差更大，设计取消现场外墙外侧混凝土现浇，设计为外墙外侧混凝土为预制预制构件；设计取消砌筑工程，外墙外侧全部为预制混凝土构件。

在上海市之前对预制夹心保温出台的奖励建筑面积的政策中，设计中将预制夹心保温设置在外墙外侧的同时，并向现浇柱进行延伸即外页板，形成包裹形态即视为外墙外模板的作用，从而实现外墙外侧全部为预制混凝土构件。

2 预制混凝土构件图纸深化

2.1 构件拆分

设计中先对预制混凝土构件进行拆分，拆分的其中一个原则为控制每个构件质量，主要是考虑后期施工期间，现场塔式起重机选型主要是根据预制最大单个构件的重量进行选择。为避免个别构件太重，塔式起重机型号加大，导致成本上升，应在预制率不变的情况下，进行合理拆分，但也不宜过小，则易导致构件规格过多，影响后期模具、吊装费用及施工周期。

2.2 构件点位

因预制作为混凝土构件，严禁后期对混凝土进行开凿，从而导致发生质量问题。故要提前完成装修图、家具及瓷砖布置图。提前将后期的所有点位（包括但不限于强电点位、弱电点位、冷热水点位、对拉螺杆孔、斜拉杆预埋孔、外墙连接片预埋螺孔、插筋及灌浆套筒等）反映在预制深化图纸内；且要做复核点位，确保所有点位不冲突，例如：现浇混凝土位置的对拉螺杆点位要考虑到模板及支架的伸展长度与宽度，避开与预制构件固定的两道斜拉杆点位起冲突，也要避开与外墙连接板起冲突。

2.3 防渗漏深化

预制构件与现浇混凝土之间存在施工冷缝，有很大的渗漏风险。为降低渗漏风险，应设计相应的设置拐点、粗糙面、延长路径。拐点如同预制夹心保温外墙板，在外页板与内页板阴角交界处，在混凝土浇筑填充后，形成L形拐点；夹心保温外页板内侧属于保温材质外露，粗糙的混凝土表面形成有效黏结；同时水流路径增加外页板外包部分，增加1/2柱宽度的行水路径。预制外墙外页板在水平方向外侧设置高差1cm的企口，其企口内阴角在灌浆完成后，也形成Z形拐点，同时高差1cm也属于增加的行水路径。

2.4 外墙免抹灰深化

1）拉结方式通过实践证明对拉螺杆的拉结方式比锚栓拉结方式更好。分析如下：对拉螺杆的拉结方式，其外页板受力呈线状受力，相对稳定不易胀模且不会对预制外页板造成破坏；而设置锚栓拉结形式时其外页板受力呈点状受力，在凝土振捣过程中，由于集中在点状受力，外页板易损坏。

2）加强外页板稳定性为确保外页板在后期运输和安装过程中的稳定性，会在外页板中设置钢筋网片，使夹心保温板和墙体钢筋有效连接，增加外页板强度。在外页板上预留对拉螺杆孔，通过对拉螺杆+水平支架的固定方式，在后期现浇混凝土浇筑振捣过程中，能有效保护外页板不被破坏。

3）相邻预制外页板之间设置外墙外侧相邻预制混凝土构件的水平连接板在混凝土振捣过程中，对相邻2块预制外墙构件产生挤压作用，2块预制外墙构件受很多不确定因素影响产生的偏移不同，造成2块预制外墙板之间存在高低差，影响平整度。增加水平连接板后，可使2块板相互制约，形成整体，更有利于整体平整度的实现及外墙免抹灰的达成。

3 预制模具图纸深化

3.1 深化目的

模具深化图是根据预制深化图，反向优化预制混凝土构件模具；用以实现预制混凝土构件的尺寸、点位（包括但不限于强电点位、弱电点位、冷热水点位、对拉螺杆孔、斜拉杆预埋孔、外墙连接片预埋螺孔、插筋及灌浆套筒等）。

3.2 模具朝向

关于模具深化首先要深化的是模具面和人工操作面的朝向。由于模具安装时，大面平躺在机床上，四周类似于柞模的作用，只有朝上的为人工操作面。所以磨具主要深化立体中的5面，留其中1个人工操作面用于施工面。钢板左右模具及整板平整度能控制在1mm内；而人工操作面平整度3mm偏差较大。所以对于外墙免抹灰而言，外墙外侧必须设置模具面。

3.3 模具选材

1）若后期作为清水面交付，建议清水面的模具使用光滑的钢板制作，生产出来的预制混凝土构件表面光滑、美观。

2）对于外墙免抹灰，混凝土结构表面光滑不是一件好事。因为预制外墙免抹灰只是省却了抹灰找平一道工序，仍存在后续施工，如批腻子、喷涂料等工序。而预制混凝土构件光滑就对后期涂料工程埋下质量隐患。例如：即使外墙腻子掺有胶水分子，也很容易造成黏结不牢固，导致外墙脱皮等现象。建议使用花纹钢板，钢板上的花纹布置均匀、美观，将钢板的花纹凸出面朝向混凝土，使预制有凹痕，但不影响后期刮腻子的厚度。

3）预制混凝土构件与现浇混凝形成施工冷缝，而施工冷缝存在很大的渗漏隐患。水在光滑的预制混凝土构件混凝土面毫无阻挡，渗漏风险更大。为加强预制混凝土构件与现浇混凝的黏结性，应设置成粗糙面。钢模面不能通过人工刮毛实现，如果在钢板上焊接防滑条，毕竟是人工焊接，不太规律，预制成型效果不大美观且加工成本偏高。建议使用花纹钢板，钢板上的花纹布置均匀、美观。与外墙外侧钢板统一，花纹凸出面朝向混凝土，预制构件表面凹痕美观。

4 模具制作

4.1 模具厂家加工

专业厂家根据模具深化图对钢材进行切割、组装、焊接等制作成钢模具。对完成的模具组织验收工作主要包括：重点复核长、宽、高、拼接高低差及点位（包括但不限于强电点位、弱电点位、冷热水点位、对拉螺杆孔、斜拉杆预埋孔、外墙连接片预埋螺孔、插筋及灌浆套筒等）。对检查出的问题出具相关整改意见，厂家按要求进行整改；当整改完成并通过验收后方可解拆；制定统一编号运至预制混凝土构件厂。

4.2 模具二次组装

钢模具运到预制混凝土构件厂后，仍由模具厂家派专业人员，根据编号进行二次组装。组织二次验收主要包括：重点复核长、宽、高、拼接高低差以及点位，需注意钢板拼接缝的高低差。由于模具加工厂的机床与预制混凝土构件加工厂的机床可能存在平整度偏差，所以在预制混凝土构件加工厂的机床拼装完成后，预制混凝土构件生产之前，均需对其进行检查。若平整度有问题，应第一时间通知模具厂家对模具进行整改，确保拼接缝平整度不大于2mm。

4.3 模具数量需求

根据工程现场施工周期、施工数量需求，在结合单个模具生产出对应预制构件的时间、数量，非蒸养的条件下需考虑气温因素，制作相应的模具数量。例如：现场最快施工周期是每层6d，预制外墙夹心保温预制构件有9个，最低气温25°；一套模具在自然养护条件下生产的预制周期为2d一个；模具数量3套。

5 预制混凝土构件生产

5.1 绑扎、浇筑

预制混凝土构件生产过程中，除常规的混凝土、钢筋、套筒及水电预埋验收外，需加强对预制夹心保温外页板生产过程中：“哈芬”的有效设置；以及外页板初凝前与内页板混凝土浇筑的时间间隔。因为“哈芬”的有效设置对预制混凝土构件的稳定性有着很大作用；外页板混凝土初凝之前与内页板的混凝土浇筑形成整体，避免产生施工冷缝对预制混凝土构件额稳定性造成影响。

5.2 成品保护

混凝土浇筑前，应对构件上的预留孔做个成品保护工作。避免混凝土流入，对孔洞造成堵塞。后期对空洞内的堵塞混凝土很难疏通，严重时将导致预制混凝土预制构件作废。

5.3 生产周期

1）预制混凝土预制构件分为仓内蒸汽养护、自然气温养护。预制混凝土构件在仓内蒸汽养护下，可快速提升混凝土强度，实现快速脱模；自然养护条件下，气温越高，混凝土强度提升越快，气温越低混凝土强度提升越慢。

2）蒸汽养护仓对构件的尺寸、重量有一定要求，若叠合楼板预制构件的尺寸和质量均满足要求，即可通过传送带送入蒸汽养护仓，在蒸养几个小时后可快速提高混凝土强度，实现快速脱模再生产。

3）自然养护受气温影响较大，如飘窗墙板预制构件，由于尺寸及质量大，无法进入蒸养室；靠自然气温进行养护且混凝土未达一定强度的情况下，预制构件脱模起吊时会导致预制混凝土构件开裂，甚至散体；在夏天气温35°以上，机床上至少需要养护1.5～2.0d；在冬天气温5°以下，机床上至少需要养护3～4d。

4）为加快生产预制混凝土预制构件，以满足工程现场施工需求。从长期供货且数量较多而言，增加钢模具是不错的选择。但如果是短期、个别构件及数量较少，可考虑在提高混凝土等级、掺入抗冻剂及早强剂等缩短生产周期。

6 预制混凝土构件堆放

6.1 堆场

预制混凝土构件从机床上起吊之前，很多厂家习惯性地在预制构件的人工操作面盖印章注明预制构件相关信息。但由于预制构件运至堆放场地后立在桁架上，平行布置，预制构件之间空隙很小，导致预制构件信息不易查看。厂家不会轻易为看信息专门安排起重机将构件吊起来查看。为便于厂家统计，建议厂家做标识牌挂于预制构件侧面，以便于查看、统计。

预制叠合楼板在堆放过程中，由于叠合板的混凝土比较薄，仅在两端垫木方，而中间未垫木方，会造成叠合板下弯曲的风险，建议在叠合板中间增加1根木方。

6.2 预制构件检查、修复

预制构件运至堆场后，对预制混凝土构件进行检查，包括混凝土、钢筋、套筒及水电预埋等。如出现蜂窝麻面或其他观感问题，因立即修补；如果发现结构性断裂，应第一时间反馈至车间作废处理，安排重新生产；检查平整度，确保平整度不大于3mm。

6.3 运至施工现场

预制构件装车前，要求厂家对构件信息、构件质量进行复核。避免同一构件多送，现场无多余场地堆放，被退回厂家，额外增加一个来回的运输；有问题构件尽量安排在厂内修复完成，避免运至现场被退回的风险、或安排额外修补人员外派至施工现场修复。

预制构件送达现场，卸货前组织总包、监理对预制构件进行二次检查，问题较小可要求预制厂家派人来现场修补，问题较大则要求退货或作废处理。

为更顺利地推进现场工程进度，避免因预制构件不全而导致现场停工，建议备货一层的原则：即当前楼层中的一种预制构件安装完成后，就要安排厂家将后一层的此种预制构件全部发货到现场堆放。

7 预制混凝土构件吊装

7.1 塔式起重机使用安排

在塔式起重机使用方面，预制构件吊装过程中由专人指挥，即塔式起重机专用性。总包管理人员应根据现场情况，将其他工作使用的塔式起重机时间与预制构件吊装时间错开，以确保现场施工顺畅，减少不必要的时间浪费。

7.2 首层预制吊装

首层安装预制构件应注意预制墙板在下一层预留插筋。在混凝土浇筑过程中，插筋很容易偏位，将导致插头套筒、预制墙板安装不下，靠后期整改、校正将严重影响施工进度。所以在首层预制施工之前，应要求施工单位制作钢筋定位套筒，与预制预埋套管点对点一致。在楼板混凝土浇筑前，用制作的钢筋定位套筒将预留的插筋定牢；其本身固定在距离混凝土面标高以上3cm位置，防止被污染或淹没在现浇混凝土中，为后期再利用提供保障。

首层吊装完成后，组织设计验收；对存在的问题进行沟通，并给出相应的解决方案，对后期未生产的预制外墙板进行整改、完善。

7.3 放线定位、标高控制

1）放线楼层间的放线洞口引线偏差控制在2mm以内，对预制墙体定位放线偏差控制2mm以内，确保预制夹心保温外墙安装定位偏差在4mm以内；实现每层预制外墙夹心保温预制构整体平整度偏差在4mm以内。

2）标高预制吊装前应提前设置高强度垫片，使其标高控制在同一水平高度，有利于后期吊装一次到位，并避免吊装时由于反复调整垫片，造成吊装施工时间延长。

7.4 吊装

吊装过程中需注重预制构件定位，即预制墙脚的落位和固定。在预制墙脚落位过程中，当预制墙脚离混凝土面5cm左右，在预制墙脚落在高强度垫片之前，用尺子在复核预制外墙外侧与放线的尺寸控制在偏差2mm以内（因为预制构件外墙外侧钢模具面精度高；外墙免抹灰，主要控制外墙外侧平整度，所以要重点控制外墙外侧定位，即就外不就内），两墙脚之间的极差在4mm以内，实现同层预制外墙夹心保温预制构件整体偏差在4mm以内。

预制构件墙脚坐落在高强度垫片之上，在调整外墙垂直度之前，应先固定下排斜拉杆，上排斜拉杆做临时固定，塔式起重机仍吊着。此时安排管理人员在外墙外侧做垂直度测量；垂直度超过4mm的，通过上排斜拉杆的螺纹伸缩管进行伸缩调节，通过人工辅助将垂直度调整到位再将其固定，实现每块预制夹心保温外墙垂直度偏差在4mm以内。

当相邻之间墙板安装完成后，在外墙外页板预留的螺纹套孔上安装连接片，可使2块板相互形成整体，避免产生不同偏移形成高低差，影响外墙免抹灰的达成。

当预制外墙全部安装完成后，开始进行灌浆相关工作，即同层灌浆。灌浆后的预制夹心保温外墙稳定性更强，可降低混凝土振捣过程中对预制外墙板造成的偏移。