(河南質量工程職業(yè)學院,河南平頂山 467000)
裝配式建筑作為當代我國政府主推的新型建筑型式,其具有施工速度快、節(jié)約能源、施工現(xiàn)場粉塵污染少、經(jīng)濟性好等優(yōu)點而被大力推廣。裝配式建筑的主要構件是在工廠內(nèi)預制完成后運輸至施工現(xiàn)場進行拼裝而成的新型建筑型式。裝配式建筑分為全裝配式和局部裝配式建筑,其中全裝配式建筑是指建筑的主體結構及圍護結構等構件均為預制構件,而局部裝配式建筑是指建筑的主體結構或圍護結構是由預制構件組裝而成。夾芯外墻板作為局部裝配式建筑和全裝配式建筑中的主要非承重構件,具有保溫效果好、隔聲效果好、整體性好、外觀平整度高等優(yōu)點,適合于目前的混凝土結構及裝配式結構中外墻圍護系統(tǒng)中[1~4]。
裝配式夾芯外墻板作為結構的主要圍護結構之一,具有良好的保溫、隔聲、施工性能等。裝配式夾芯外墻板是在預制工廠內(nèi),由內(nèi)置保溫層和內(nèi)葉混凝土層、外葉細石混凝土保護層通過連接件組合而成。通過設計圖紙要求,制作出各規(guī)格的夾芯外墻板,制作完成后運輸至施工現(xiàn)場進行吊裝安裝。
在將夾芯外墻板與主體結構進行連接時,主要通過L型連接件進行連接。其中L型連接件與主體結構的連接采用預埋件的形式進行焊接,L型連接件與夾芯外墻板的連接采用螺栓進行連接。
安裝夾芯外墻板時,將外墻板吊裝至指定位置,通過螺栓調(diào)節(jié)外墻板的垂直度和相對標高。吊裝安裝完成后,在夾芯外墻板與主體結構間及外墻板間的縫隙填塞發(fā)泡橡膠條、聚乙烯棒、防水膠條及耐候密封條,提高室內(nèi)的保溫效果和密封效果。
裝配式夾芯外墻板的施工流程主要為:進場驗收、施工前準備、吊裝安裝施工(安裝連接件、安裝止水橡膠條、翻轉夾芯外墻板、吊裝、微調(diào)整、焊接施工、切除吊環(huán)、焊縫和螺栓檢查驗收)、驗收。
2.2.1進場驗收
①裝配式夾芯外墻板進場時,施工方應組織業(yè)主方、監(jiān)理方對外墻板進行驗收,對每個外墻板的外觀質量、數(shù)量及規(guī)格等進行檢查,對不滿足施工要求的外墻板拒絕驗收進場。
②裝配式夾芯外墻板進場時,生產(chǎn)廠商應提供產(chǎn)品合格證、質量證明文件等相關材料。
③裝配式夾芯外墻板進場時,按照后續(xù)吊裝順序對外墻板進行編號和堆放,避免出現(xiàn)后期二次運輸,同時做好現(xiàn)場的成品堆放維護工作。
④裝配式夾芯外墻板所用連接件、相關膠條和其他附屬材料進場時,應對產(chǎn)品的合格證、型式檢驗報告及生產(chǎn)廠家的資質等情況進行檢查和歸檔。
2.2.2施工前準備
①樣板施工。為提高裝配式夾芯外墻板安裝施工質量,施工時應首先進行樣板間施工,保存樣板間施工所有影像資料和施工、驗收記錄,便于后續(xù)為施工人員提供一定的參考借鑒。
②放線施工。為提高裝配式夾芯外墻板安裝施工質量,施工前應按照設計圖紙在外墻板預安裝位置彈出控制線,控制線應明顯、清晰、筆直,可有效將外墻板的安裝位置進行定位。
③施工機械到位。吊裝安裝前,應組織吊車等相關吊裝機械就位。
2.2.3吊裝施工
①安裝各連接件。吊裝施工前,施工人員應將各連接件安裝于裝配式夾芯外墻板的預留螺栓孔內(nèi),確保連接緊固、到位。
②安裝止水膠條。安裝完各連接件后在裝配式夾芯外墻板各側安裝止水膠條,止水膠條的寬度為80 mm,厚度為20 mm,使用50 mm長的鋼釘將止水膠條進行固定。
③外墻板翻轉施工。安裝完止水膠條后,將裝配式夾芯外墻板固定在翻轉機上,將外墻板翻轉至安裝的角度,既便于吊裝,又便于安裝。
④吊裝。由于裝配式夾芯外墻板為三種材料組合而成,每種材料的厚度相對較薄,因此在吊裝時為避免出現(xiàn)外墻板因受到較大的彎矩和集中荷載而出現(xiàn)斷裂或裂縫,起吊時使用橫吊梁將外墻板固定再進行試吊,試吊使得外墻板達到穩(wěn)定狀態(tài)后再將外墻板吊至安裝位置。
⑤調(diào)整外墻板。吊裝就位后,根據(jù)上下層樓板間的控制線對外墻板進行定位施工,并將主體結構部位上的預埋件與外墻板臨時固定,之后再連接螺栓。連接螺栓時,根據(jù)外墻板的垂直度及標高調(diào)整螺栓的絲扣長度,一切就位后方可將主體結構上的連接件與外墻板進行焊接固定。調(diào)整外墻板的垂直度和標高的具體方法如圖1所示。調(diào)整垂直度時,在外墻板的水平方向和垂直方向各架設一臺經(jīng)緯儀,通過經(jīng)緯儀觀察外墻板安裝的實時情況,并通過經(jīng)緯儀的觀測調(diào)節(jié)螺栓絲扣長度;調(diào)整標高時,在外墻板的垂直方向架設一臺水平儀,實時觀測外墻板的標高是否達到設計要求,并發(fā)出指令調(diào)節(jié)標高螺栓的絲扣長度。
圖1 調(diào)整外墻板垂直度和標高的方法
⑥焊接施工。調(diào)整完外墻板垂直度和標高后將主體結構上的預埋件與連接件進行焊接施工。焊接完成后,外墻板與主體結構連為一體,處于穩(wěn)定的狀態(tài),此時將外墻板垂直度和標高的調(diào)節(jié)螺栓拆除,將該螺栓重復利用。
⑦拆除吊環(huán)。上述工序就位后,使用切割機將外墻板上的吊環(huán)進行切除,切割平整后將吊環(huán)上的切口鋼筋與挑梁的預埋件使用連接件進行焊接,提高外墻板的連接強度和穩(wěn)定性。
⑧焊縫處理。焊接完成后對外墻板與主體結構間的焊接部位進行檢查驗收,無漏焊、裂紋、夾渣等缺陷后,對焊接處涂刷防銹油漆。
2.2.4裝配式夾芯外墻板安裝順序
安裝外墻板時,應根據(jù)施工方案和預安裝樓層的建筑平面圖,將外墻所需安裝的部位劃分為若干段,從兩端向中間相對安裝。待每層外墻板安裝完畢后,施工方應組織業(yè)主方和監(jiān)理方對該樓層進行驗收,驗收合格后方可進行下一層的施工。
2.2.5外墻板板縫施工
外墻板縫分為上下墻板間縫隙、左右墻板間縫隙、墻板與主體結構間縫隙。
①預制夾芯外墻板上下墻板間縫隙和墻板與主體結構間縫隙的處理如圖2所示。其中墻板與主體結構的樓板距離為140 mm,安裝完成后使用C20細石混凝土進行澆筑,澆筑至同樓板頂平齊。
圖2 上下板間、板與主體結構間縫隙施工
②預制夾芯外墻板左右墻板間縫隙的處理如圖3所示。注膠前對縫隙表面的灰塵及其他雜物進行清理,表面干凈無塵后方可進行注膠施工,確保粘結強度。
某工程項目使用裝配式夾芯外墻板進行施工,該項目為框架結構辦公樓,為地下一層、地上三層建筑,總建筑面積約為4200 m2,每層層高均為3.9 m。該項目使用的裝配式夾芯外墻板板厚為210 mm,其中混凝土厚80 mm,保溫層厚80 mm,細石混凝土保護層厚50 mm。所使用的裝配式夾芯外墻板上下左右各預埋2個高強螺母,墻板與墻板間和連接件間均通過高強螺栓進行連接,連接件與主體結構間的連接使用焊接的方式焊接至梁、柱上的預埋件上。
圖3 左右板間縫隙施工
本工程建筑面積小,但主體結構為框架結構,使用的裝配式夾芯外墻板數(shù)量較大,夾芯外墻板自重為0.6~0.8 t。所有外墻板均為工廠預制,施工時直接將外墻板從工廠運輸至施工現(xiàn)場進行拼裝,大大減少了現(xiàn)場施工作業(yè)量,減少了施工現(xiàn)場的建筑垃圾總量,減少了噪音污染及現(xiàn)場攪拌砂漿的用水量和粉塵量。施工工期縮短至普通外墻施工的1/3,單項工程施工成本降低60%。由于裝配式夾芯外墻板內(nèi)部具有保溫材料,直接拼裝完成后的外墻即具有圍護和保溫的功能,保溫效果高于傳統(tǒng)的外貼保溫材料,且夾芯外墻板內(nèi)部的保溫材料耐久性能遠高于有機保溫材料。裝配式夾芯外墻板的保溫材料位于外墻板內(nèi)部,防火性能也高于外貼有機保溫材料。該項目使用裝配式夾芯外墻板施工具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益,是裝配式夾芯外墻板推廣應用的先行者。
裝配式建筑是目前我國主推的新型建筑結構型式,全裝配式建筑在推廣應用時受到各方面的阻礙,推廣的效果低于理想效果,而局部裝配式建筑在一定程度上可避免傳統(tǒng)建筑型式的不足,如本文所述的裝配式夾芯外墻板可廣泛應用于剪力墻結構、框架剪力墻結構、框架結構、鋼結構等中。將裝配式結構體系分散進行應用,同樣也具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,有助于全裝配式結構的推廣應用。