耿新路
上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063
目前,工程中常用的剪力墻外墻保溫構(gòu)造分為內(nèi)保溫、外保溫及夾心保溫3種。內(nèi)保溫構(gòu)造存在保溫層易受室內(nèi)裝修影響而損壞的問題,而外保溫存在著較為嚴(yán)重的防火及耐久性問題,其使用壽命一般為10~15年。相比之下,夾心保溫構(gòu)造將保溫材料置于兩部分墻體之間,有效地保護(hù)了保溫材料,可實現(xiàn)保溫體系與主體結(jié)構(gòu)同壽命。因此,在國家推動建筑工業(yè)化的趨勢下,夾心保溫墻板在裝配式建筑中被優(yōu)先推薦使用[1-3]。
預(yù)制混凝土夾心保溫剪力墻即采用夾心保溫構(gòu)造的剪力墻,由內(nèi)、外葉混凝土板和中間保溫層以及連接件組成(圖1)。其中,內(nèi)葉混凝土墻體為剪力墻(厚度一般為200~250 mm),外葉混凝土墻板為圍護(hù)墻(厚度一般為50~70 mm),保溫材料可采用聚苯乙烯泡沫保溫板(EPS)或擠塑聚苯板(XPS)。連接件是連接內(nèi)、外葉混凝土墻體的關(guān)鍵部件,保證夾心保溫墻板在施工及建筑后續(xù)使用中一直是一個整體,其力學(xué)性能與耐久性能將直接影響裝配式建筑的安全性和節(jié)能效益。目前,工程中常用的連接件主要包括纖維增強(qiáng)塑料(FRP)連接件和不銹鋼連接件2種。
圖1 預(yù)制混凝土夾心保溫剪力墻示意
預(yù)制夾心保溫剪力墻可在工廠預(yù)制,適合于建筑工業(yè)化發(fā)展,具有廣闊的應(yīng)用前景。但預(yù)制夾心保溫剪力墻板較為特殊,相對于現(xiàn)澆建筑和其他裝配式建筑,此類裝配式建筑有不同的質(zhì)量控制要點需要注意。
上海市寶山區(qū)顧村鎮(zhèn)N12-1101單元06-01地塊商品房項目一共有37棟單體,其中9棟高層商品房(16層,預(yù)制夾心保溫剪力墻體系),1棟自持(17層,預(yù)制夾心保溫剪力墻體系)和1棟保障(17層,預(yù)制剪力墻體系),25棟別墅(3層或4層),1棟會所。預(yù)制夾心保溫剪力墻外葉板厚60 mm,XPS保溫厚40 mm,內(nèi)葉板厚200 mm。9棟高層商品房預(yù)制裝配率達(dá)到了45%,其余單體預(yù)制裝配率達(dá)40%。預(yù)制構(gòu)件類型包含:預(yù)制剪力墻、預(yù)制凸窗、預(yù)制陽臺、疊合板、樓梯梯段等。
夾心板主要受力分析分外葉板自重、平面內(nèi)的水平荷載、平面外的水平荷載及外葉板平面內(nèi)的變形等情形。
外葉墻板與內(nèi)葉墻板連接時,外葉板自重為主要荷載,在設(shè)計及計算時重點考慮其傳遞路徑和荷載承擔(dān)的安全性。平面內(nèi)的水平荷載,在非抗震地區(qū)水平力可忽略不計,但是應(yīng)考慮外葉墻板在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),并作出一定的預(yù)防措施。平面外的水平荷載,主要是風(fēng)荷載、平面外水平地震荷載及外葉墻板的內(nèi)外表面溫差導(dǎo)致的變形應(yīng)力。外葉墻板在溫度變化的影響下,造成了平面內(nèi)的膨脹、收縮,從而產(chǎn)生變形。室內(nèi)外溫差,導(dǎo)致了外葉墻板跟內(nèi)葉墻板不可忽視的不同的變形量。此變形如果受到剛性的束縛,將會產(chǎn)生很大的作用力。另外,此作用力會因為每天或每年的溫度變化,從而產(chǎn)生方向和大小上的多次變化。
因此,在構(gòu)件生產(chǎn)、運輸和安裝過程中,除了要保證外葉墻板通過連接件可以穩(wěn)固地連接到內(nèi)葉墻板外,還要注意不能在平面內(nèi)對外葉墻板產(chǎn)生過大的應(yīng)力,以避免外葉墻板混凝土開裂造成的質(zhì)量和安全問題。
裝配整體式混凝土夾心保溫墻板施工流程涵蓋生產(chǎn)、運輸和安裝的質(zhì)量控制時機(jī),以及質(zhì)量不合格的處理程序,接下來將具體介紹各階段的質(zhì)量控制要點。
連接件性能的優(yōu)良直接決定了預(yù)制保溫夾心墻體整體性能的發(fā)揮。為了避免預(yù)制夾心保溫墻體中連接件和墻體連接部位發(fā)生熱橋效應(yīng),連接件需要具有較低的導(dǎo)熱系數(shù),從而提高墻體的保溫性能;且連接件需要具備較好的耐腐蝕性,以保證其在呈堿性環(huán)境的混凝土中具有更好的耐久性;連接件的熱膨脹系數(shù)需要與兩側(cè)的墻體相近,以保證在墻板使用期間,可以減少保溫連接件與內(nèi)外葉墻板之間的相對滑動。
目前市場上主要有FRP和不銹鋼2種類型連接件,其中不銹鋼連接件又分為桁架筋、片式及針式連接件3種。相對于FRP連接件,不銹鋼連接件的施工精度較低。經(jīng)過比選,本項目選擇片式、針式組合連接件進(jìn)行內(nèi)、外葉墻板連接(圖2)。在1塊構(gòu)件上采用2個豎向承重和2個橫向抗扭錨固件(片式連接件)承擔(dān)平面內(nèi)的荷載;采用若干針式連接件承擔(dān)外葉板的風(fēng)吸風(fēng)壓、因溫度應(yīng)力引起的外葉板翹曲以及脫模時的吸附力等平面外的荷載。片式、針式連接件的具體數(shù)量、位置需進(jìn)行專項設(shè)計和計算。
圖2 片式、針式連接件布置示意
片式、針式連接件主要存在以下幾種問題:片式連接件與主筋發(fā)生碰撞;預(yù)制外掛墻板存在針式連接件時,由于構(gòu)件加工時未采用扎絲綁扎,故導(dǎo)致針式連接件下沉;內(nèi)側(cè)綁扎鋼筋與針式連接件發(fā)生碰撞時,把針式連接件先扳彎90°后未復(fù)原;片式連接件在現(xiàn)澆段位置時,現(xiàn)場實際施工時遺漏片狀連接件上的鋼筋。因此,上述問題在施工時需格外關(guān)注,加強(qiáng)管控,務(wù)必做到位。
預(yù)制混凝土夾心保溫墻板在工廠預(yù)制完成后,通過專用車輛運至現(xiàn)場,直接起吊安裝或臨時存放。運輸與存放時,預(yù)制夾心外墻板宜采用插放架或靠放架直立放置。存放時應(yīng)合理設(shè)置墊塊位置,確保預(yù)制夾心外墻板的受力部位在內(nèi)葉墻板上。門窗洞口等薄弱部位應(yīng)采取防止變形開裂的臨時加固措施。插放架或靠放架應(yīng)通過計算并確定具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,支撐應(yīng)穩(wěn)固。預(yù)制混凝土夾心保溫板的場內(nèi)運輸宜采取直立方式。
構(gòu)件安裝時也應(yīng)注意避免外葉板受力,在安裝時,注意清理外葉板區(qū)域或外葉板拼縫之間的堅硬物體,如墊塊、灌漿料砂漿等,避免由于外葉板在建筑后續(xù)使用中變形損壞,從而影響建筑外墻的質(zhì)量與安全。
當(dāng)前時代是商品經(jīng)濟(jì)時代,商品與人們的生活息息相關(guān),高中生也不例外。人們在挑選商品時,包裝成為了影響大眾消費行為的重要因素。合理的包裝,不僅能保護(hù)商品免于擠壓,而且還能讓商品更顯美觀,能夠拉近消費者與產(chǎn)品之間的距離。事實上,包裝不僅是一種外在形式,而且還是商品價值構(gòu)成中的因素。當(dāng)前商品過度包裝活動的綜合表現(xiàn)為:
3.1.1 分倉處理
該項目豎向套筒灌漿采用連通腔灌漿作業(yè)方法,連通灌漿區(qū)域內(nèi)任意2個灌漿套筒間距不宜超過1.5 m,并且分倉材料的強(qiáng)度值大于被連接構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度值。分倉大小應(yīng)為160 mm×20 mm×20 mm的立方體(封堵后的內(nèi)腔),最終與內(nèi)外側(cè)封堵形成“工”字形,防止雨水從分倉縫位置進(jìn)入室內(nèi)。
3.1.2 外墻封堵處理
相對于其他采用套筒灌漿連接的預(yù)制墻板,預(yù)制混凝土夾心保溫墻板吊裝前需對根部外側(cè)縫隙進(jìn)行封堵處理后,再進(jìn)行內(nèi)側(cè)封堵操作,最后進(jìn)行灌漿作業(yè)。灌漿區(qū)域位于內(nèi)葉板投影范圍(圖3)。預(yù)制夾心保溫墻板的封堵尤其重要,外葉板會熱脹冷縮,若拼縫位置出現(xiàn)硬物,會導(dǎo)致外葉板開裂風(fēng)險。因此,夾心保溫外葉墻板范圍內(nèi)不能出現(xiàn)硬物。
圖3 外墻拼縫節(jié)點做法
1)嵌縫處理(根部空腔范圍的邊緣)。嵌縫處理,適合于所有預(yù)制構(gòu)件,采用厚20 mm專用高強(qiáng)灌漿料封堵,位于墻板內(nèi)外側(cè)邊緣的下部,作為灌漿料傳力的一部分。
2)封堵處理(根部空腔的外側(cè))。封堵處理,適合于內(nèi)隔墻預(yù)制構(gòu)件及外墻預(yù)制構(gòu)件內(nèi)側(cè)。此種封堵方式不占用結(jié)合面面積,而是位于墻板根部外側(cè),外墻板的外側(cè)由于沒有平臺(僅有施工過程中的腳手架),因此無法采用該種方式。預(yù)制夾心保溫墻板在吊裝之前應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)葉板外側(cè)封堵,若先吊裝完成,則無法保證外葉板(含保溫層)100 mm范圍內(nèi)不出現(xiàn)硬物(主要指內(nèi)葉板范圍流出的灌漿料)。
3.1.3 套筒灌漿
在預(yù)制構(gòu)件后澆連接部位,同樣存在外葉板,此處類似單面疊合剪力墻。后澆混凝土施工時,應(yīng)先在內(nèi)側(cè)封閉外葉板拼縫,避免混凝土在澆筑時流到外葉板拼縫之中。
不同于單面疊合剪力墻,夾心保溫墻板在此位置依然采用連接件與后澆節(jié)點連接。因此,此處連接件為裸露狀態(tài),在生產(chǎn)、運輸中均應(yīng)注意保護(hù)。安裝后澆節(jié)點鋼筋時也應(yīng)注意連接件保護(hù),部分連接件需在施工現(xiàn)場配合完成,應(yīng)避免遺漏。
建筑外圍護(hù)墻體全部采用預(yù)制墻體,產(chǎn)生的很多水平及豎向拼縫成為滲漏薄弱點。但相較于其他裝配式外墻而言,夾心保溫墻體提供了較好的防水解決空間,有利于提升建筑質(zhì)量。
由于外葉板的存在,在不侵占結(jié)構(gòu)面積的前提下,留給防水措施的空間較大。本項目外墻防水密封做法由外到內(nèi)依次為:外部耐候膠、PE棒、空腔、膠條、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)(灌漿層)。本項目構(gòu)件接縫采用平口對接,相對于企口構(gòu)造,防水能力較弱,因此作為第1道防水措施的耐候膠的重要性不言而喻。
施工前應(yīng)重點核查接縫填膠寬度與深度等是否滿足打膠施工要求。一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場接縫間距偏差超過±10 mm,應(yīng)根據(jù)實際情況提出相應(yīng)的防水施工措施,工作人員應(yīng)使用磨光機(jī)或鏟刀等工具去除不利于黏結(jié)的物質(zhì),粘貼美紋紙的部位也應(yīng)使用磨光機(jī)磨平,以免刮膠不平整。
用軟毛刷蘸取適量底涂,均勻涂刷在基材黏結(jié)面,切忌涂刷太厚。涂刷后應(yīng)在底涂開放時間內(nèi)打膠,一般為涂刷底涂后的0.5~8.0 h。
施膠時盡量將膠槍嘴探到接縫底部,保持合適的速度,連續(xù)打足夠的密封膠,直至少許外溢為止,以避免膠體和膠條下產(chǎn)生空腔。打膠完成后,采用針插等方式檢查膠體厚度,必要時割除部分拉伸膠體進(jìn)行檢查。
施膠后的拼縫位置與外飾面做法一直沒有較好的結(jié)合措施,有項目直接在膠體上制作外飾面,不久后外飾面便產(chǎn)生開裂,對建筑外觀及防水都造成了不利影響。
本項目外飾面采用真石漆。為了避免上述問題,本項目在拼縫位置采用掛網(wǎng)+砂漿找平,構(gòu)件其余外表面采用拍漿工藝施工,施工至今未發(fā)現(xiàn)外飾面開裂情況。
裝配式建筑是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的一條途徑,采用預(yù)制夾心保溫外墻的裝配式建筑更能發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)點,減少現(xiàn)場保溫濕作業(yè)量,提高施工效率,保證了保溫層的施工質(zhì)量,滿足了建筑節(jié)能要求。本文著重在生產(chǎn)、施工方向?qū)ρb配式建筑質(zhì)量控制要點進(jìn)行分析,但是預(yù)制保溫墻體在國內(nèi)的應(yīng)用時間較短,仍存在一些問題有待解決,如:部分技術(shù)在實際應(yīng)用過程中的節(jié)能和安全性能尚無充分的實測數(shù)據(jù)資料等。希望隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展,項目經(jīng)驗的不斷積累,裝配式建筑能早日實現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級,提供更高效、優(yōu)質(zhì)的建筑產(chǎn)品。