摘要：裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)是體現(xiàn)建筑工業(yè)化的主要結(jié)構(gòu)形式之一；而結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化的混凝土外墻是其中一個關(guān)鍵構(gòu)件。與傳統(tǒng)現(xiàn)澆剪力墻外墻結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化預(yù)制外墻不僅具備等同現(xiàn)澆的安全性，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在外飾面瓷磚粘貼牢固、不易脫落、平整美觀、防火保溫效果好、后期維護成本低，并且具備節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。本文以大連萬科城工業(yè)化項目為例，闡述裝配式混凝土外墻結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工關(guān)鍵技術(shù)。

1、工程概況

本項目為大連萬科萬科城二期工業(yè)化住宅樓項目B1#、B8#住宅樓，本項目建筑面積為19568.4平方米，地上28層，地下設(shè)備夾層。項目結(jié)構(gòu)形式為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度為82.1米，建筑立面為裝飾瓷磚。

2、深化設(shè)計介紹

2.1、設(shè)計概況

本項目囊括了剪力墻結(jié)構(gòu)所有類型的預(yù)制構(gòu)件，因此該項目裝配率高達84%。是目前裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)較典型的工業(yè)化建筑。

本項目預(yù)制層數(shù)為5層～28層，主要構(gòu)件有外墻板、內(nèi)墻板、外模板、疊合板、空調(diào)板、樓梯、樓梯梁、樓梯隔板、女兒墻、懸挑板、門頭板、預(yù)制條形板。

2.2、外墻板設(shè)計

外墻板作為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中重要的預(yù)制構(gòu)件之一，本項目預(yù)制外墻板采用結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化的預(yù)制形式。

外墻板設(shè)計依據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》GB-JGJ1-2014中8.3.1規(guī)定，轉(zhuǎn)角部位采用轉(zhuǎn)角墻形式。依據(jù)規(guī)范規(guī)定轉(zhuǎn)角高度應(yīng)大于200mm，轉(zhuǎn)角墻轉(zhuǎn)角高度為300mm，把整個轉(zhuǎn)角部位的暗柱都作為預(yù)制構(gòu)件的一部分；即提高了主體的整體性并且解決了轉(zhuǎn)角部位PCF板安裝困難、連接質(zhì)量差等問題。并采用以縱向受力鋼筋作為連接鋼筋的套筒灌漿連接的方式。

外墻板結(jié)構(gòu)層厚度為200mm，保溫厚度為80mm，飾面層厚度為60mm，飾面裝飾為瓷磚。

3、生產(chǎn)工藝

3.1、工藝選擇

本項目預(yù)制結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化外墻板構(gòu)件生產(chǎn)工藝采用反打工藝。此種工藝埋件采用模具工裝固定，能更好的控制埋件的精度。反打工藝主要流程：裝飾層施工-面層施工-保溫層施工-結(jié)構(gòu)層施工。

3.2、L型墻施工工藝

本項目由于是帶瓷磚的轉(zhuǎn)角墻，其工藝較復(fù)雜，且轉(zhuǎn)角墻需三次澆筑振搗。具體流程如下：

瓷磚標準塊制作→組裝外葉墻模具→涂刷脫模劑→瓷磚標準塊水平段安裝→瓷磚標準塊豎直段安裝及固定→外葉墻L型網(wǎng)片安裝→外葉墻埋件安裝→外葉墻水平段澆筑振搗→鋪裝水平段保溫板→連接件安裝→鋪裝豎直段保溫板及固定→保溫板靠模安裝→澆筑豎直段外葉墻→連接件安裝→組裝內(nèi)葉墻模具→涂刷界面劑→內(nèi)葉墻鋼筋籠綁扎→內(nèi)葉墻埋件安裝→內(nèi)葉墻澆筑振搗→抹面→靜?！麴B(yǎng)→拆除模具→構(gòu)件脫膜→ 沖洗→噴涂標識→運輸堆放。

3.3、特殊工序介紹

3.3.1、瓷磚標準塊制作

瓷磚標準塊制作是指把小規(guī)格的瓷磚及膠條通過膠紙粘貼制作成統(tǒng)一大小，便于拼裝時質(zhì)量控制，且減少在構(gòu)件生產(chǎn)時的工作量。體現(xiàn)模塊化生產(chǎn)、裝配式施工的優(yōu)勢。

為提高工業(yè)化生產(chǎn)的效率，深化設(shè)計需考慮瓷磚的布置方案，要盡可能的減少裁磚，并且瓷磚標準塊的大小需滿足構(gòu)件的模數(shù)。標準塊大小不宜超過600*600mm，一般控制在300～400mm之間。

瓷磚標準塊制作可由瓷磚廠家提供成品或由構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)制作。本項目提供的瓷磚由廠家提供標準塊，構(gòu)件企業(yè)只需安裝即可，但這成本相對較高；如由構(gòu)件企業(yè)制作可按下列步驟加工：

3.3.2、瓷磚標準塊豎直段安裝及固定

此道工序是指轉(zhuǎn)角墻立面瓷磚的安裝及固定，為保證側(cè)面瓷磚的安裝質(zhì)量，首先采用雙面膠粘貼標準塊，待檢驗合格后，在模具內(nèi)腔即標準塊上面綁扎2～3根的通長鋼筋，間距約為500mm，并用綁線穿過模具把鋼筋綁扎牢固，方可進行下道工序。此種固定方式較繁瑣但能保證瓷磚的安裝質(zhì)量，在澆筑及振搗過程中不會出現(xiàn)瓷磚位移等現(xiàn)象；

3.3.3、外葉墻水平段澆筑振搗

外葉墻澆為保證振搗密實、不因振搗而導(dǎo)致瓷磚碎裂宜采用平板振搗器，如采用振搗棒可采用小直徑、功率較小的型號。

3.3.4、保溫板靠模安裝

此道工序是指為保證側(cè)面保溫板位置，保證構(gòu)件成型后不出現(xiàn)冷橋等現(xiàn)象的一種固定保溫版的措施。在安裝側(cè)面保溫板時，利用L型靠模固定保溫板，并且靠模根據(jù)連接件布置方案開孔，在不影響連接件安裝的情況下，保證在澆筑過程中不出現(xiàn)位移，也可保證內(nèi)葉墻鋼筋籠正常綁扎不延誤生產(chǎn)周期。

3.3.5、連接件的安裝

本項目采用FRP連接件，在墻體施工時應(yīng)先澆筑外葉墻混凝土板，再鋪裝保溫板，保溫板應(yīng)預(yù)留連接件孔槽，將FRP連接件插入保溫板孔槽中。

澆筑外葉墻時應(yīng)采用小粒徑石子，粒徑不宜大于25mm，混凝土塌落度應(yīng)加大，當(dāng)連接件埋入外葉墻混凝土后，應(yīng)馬上轉(zhuǎn)動180度形成局部攪拌。連接件應(yīng)確保在內(nèi)、外葉墻的錨固長度；連接件在混凝土中的單側(cè)錨固長度不宜小于30mm，其端部距墻板表面距離不宜小于25mm。

4、模具設(shè)計

4.1、設(shè)計理念

4.1.1、模具制作需依據(jù)工藝要求，按照反打工藝設(shè)計，在保證整體剛度的前提下盡量簡單、輕便，減少用鋼量。

4.1.2、依據(jù)項目生產(chǎn)周期本項目正反構(gòu)件可用一套模具生產(chǎn)，在滿足工期要求的前提下節(jié)約成本。

4.1.3、模具設(shè)計需完全符合生產(chǎn)工藝流程，需考慮周全、生產(chǎn)細節(jié)等問題、本項目需著重考慮轉(zhuǎn)角墻側(cè)模形式、立面保溫固定措施及立面瓷磚的固定措施。

4.2設(shè)計方案

4.2.1、模具外邊框采用Q235鋼板焊接而成，邊框連接采用粗牙螺栓連接，埋件固定采用方鋼管制作的工裝固定，所有穿孔采用磁性底座固定。

4.2.2、轉(zhuǎn)角墻立面的模具設(shè)計

采用10mm厚鋼板做為面板，肋板的間距控制在500mm左右，以確保模具本身的剛度，并且肋板做成三角形，利用三角形的穩(wěn)定性保證側(cè)模與底模的垂直度。

4.2.3、立面保溫固定措施

立面保溫板固定采用特殊的L型靠模固定，L型靠模頂部防止擠塑板在澆筑時上浮的作用，側(cè)面防止?jié)仓r擠塑板膨脹、漏漿的作用，并且在澆筑外葉墻之后由于有靠模的存在，可直接綁扎內(nèi)葉墻鋼筋籠，不延誤工序的操作。

4.2.4、立面瓷磚的固定措施

由于側(cè)模采用鋼板制作，瓷磚利用雙面膠固定在鋼板上，其粘貼力無法滿足工藝需求，因此采用雙面膠及附加鋼筋固定的雙重措施，模具設(shè)計時需在側(cè)模相應(yīng)位置開孔，便于綁線綁扎。

5、質(zhì)量控制難點及解決措施

5.1、機械連接制作的質(zhì)量控制

本項目鋼筋連接采用套筒灌漿連接，作為裝配式結(jié)構(gòu)連接的重點，其質(zhì)量控制尤為重要，并且本項目受力鋼筋直接作為連接鋼筋與套筒灌漿連接，在制作過程中需嚴格控制加工尺寸。機械連接制作可從以下幾方面控制質(zhì)量：

5.1.1、鋼筋加工：鋼筋進場需滿足國家標準，避免出現(xiàn)橢圓的鋼筋，影響其連接的機械性能；鋼筋加工時需嚴格控制主筋長度，鋼筋剪切誤差應(yīng)控制在0～+2mm范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)外漏鋼筋過長或過短現(xiàn)象，影響鋼筋錨固長度。

5.1.2、鋼筋剝肋滾絲加工：鋼筋剝肋滾絲是利用專用的滾絲機加工而成，需經(jīng)常對設(shè)備進行維護保養(yǎng)，尤為重要的是滾絲機中的滾絲輪，一般滾絲輪在加工2000～2500個鋼筋之后需立即更換，避免影響鋼筋絲扣不完整。

剝肋滾絲加工前需事先調(diào)好剝肋長度，應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖紙進行加工，絲扣的長度直接影響套筒灌漿連接的機械性能。

5.1.3、絲扣鋼筋與套筒的連接：鋼筋與套筒的連接是通用滾絲機固定利用扭矩扳手加工而成，應(yīng)嚴格按照《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107中6.21的直螺紋結(jié)構(gòu)安裝時的最小擰緊扭矩值進行控制，嚴格控制扳手的力矩保證鋼筋與套筒的緊密連接，并應(yīng)按時檢查或更換扭矩扳手。在加工時不僅要滿足擰緊扭矩值還需保證絲扣外漏長度不得大于0.5P。

5.1.4、套筒的安裝：套筒的安裝主要控制其垂直度及錨固深度，在澆筑前需由質(zhì)檢專員負責(zé)檢驗并做好隱蔽工程驗收記錄。也應(yīng)保證套筒及注漿管的暢通，不應(yīng)有堵塞的情況出現(xiàn)。

5.2、保溫板安裝的質(zhì)量控制

保溫板安裝主要是為了防止后期出現(xiàn)冷橋等現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)對后期入住影響很大，因此安裝質(zhì)量不容忽視，預(yù)制構(gòu)件保溫板安裝質(zhì)量控制可從一下幾方面控制：

5.2.1、保溫板的裁剪：由于裝配式建筑是單個構(gòu)件分別生產(chǎn)，因此保溫板裁剪需根據(jù)構(gòu)件尺寸編制裁剪方案，在盡可能減少拼縫的情況下合理地編制裁剪方案。

保溫板在裁剪時需采用準用設(shè)備，應(yīng)保證裁剪尺寸精確平直，切口平滑無毛刺，避免影響拼安裝質(zhì)量。

5.2.2、保溫板的安裝：保溫板在安裝時需按照裁剪方案逐個安裝并且保證拼縫在±1mm誤差范圍內(nèi)，避免后期在拼縫位置出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象。

5.2.3、澆筑控制：在安裝完保溫板后澆筑混凝土?xí)r應(yīng)嚴格控制下料高度，禁止在同一位置堆積混凝土，避免出現(xiàn)保溫板凹凸不平的現(xiàn)象，影響保溫板后期性能。

5.3、瓷磚拼裝的質(zhì)量控制

本項目瓷磚拼裝是質(zhì)量控制的重點及難點之一，相鄰瓷磚標準塊需保證水平及豎直都在同一條線上。避免出現(xiàn)上下墻板拼裝后瓷磚對不齊現(xiàn)象；為保證瓷磚安裝質(zhì)量，可從以下方面控制：

5.3.1、組?？刂疲簢栏癜凑諛?gòu)件尺寸組裝模具，尤其窗口位置需重點檢驗，保證其誤差在±2mm范圍內(nèi)，避免瓷磚拼裝時因尺寸誤差過大導(dǎo)致瓷磚布置方案無法正常實行。

5.3.2、清?？刂疲呵謇韨?cè)模與底模時先采用小鏟子對灰塵及混凝土殘留進行清理，然后用濕抹布對模具浮灰進行清理，尤其底模浮灰清理需重點檢查，保證模具及底模干凈整潔，無浮灰，達到手按無明顯痕跡為準，確保采用雙面膠粘貼牢固。

5.3.3、拼裝控制：采用米尺對第一塊標準塊進行定位，依次安裝橫向、縱向瓷磚標準塊，且安裝過程中需反復(fù)用米尺測量每個標準塊位置。

5.3.4、澆筑振搗控制：澆筑混凝土?xí)r下料斗下料嚴禁過高且放料時禁止堆積，需目測下料時瓷磚是否有松動、位移現(xiàn)象；振搗時振搗棒嚴禁垂直振搗，避免瓷磚碎裂，且不得漏振、過振、現(xiàn)象出現(xiàn)，保證瓷磚的粘貼強度，避免因過振導(dǎo)致瓷磚碎裂現(xiàn)象出現(xiàn)。

5.4、連接件安裝質(zhì)量控制

連接件作為裝配式結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工的重要組成部位，起質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)的安全、使用功能等嚴重問題，因此其質(zhì)量控制應(yīng)作為重點控制之一。連接件在安裝時需嚴格控制其錨固深度及垂直度，在澆筑前需由專員進行檢驗并做好記錄。

6、預(yù)制構(gòu)件安裝的關(guān)鍵技術(shù)

6.1、安裝流程

構(gòu)件安裝前需制定合理可行的預(yù)制構(gòu)件吊裝專項方案，預(yù)制構(gòu)件安裝流程如下：

制定專項方案→熟悉設(shè)計圖紙核對編號 →測量放線→起吊 → 安裝→斜支撐安裝 → 微調(diào) → 灌漿 → 保護→驗收

6.2、安裝質(zhì)量控制要點

6.2.1、現(xiàn)場規(guī)劃布置

①現(xiàn)場運輸?shù)缆窇?yīng)平整堅實，以防止車輛搖晃時引致構(gòu)件碰撞、扭曲和變形。運輸車輛進入施工現(xiàn)場的道路，應(yīng)滿足PC構(gòu)件的運輸要求。

②吊車選型應(yīng)考慮最重墻板的重量，預(yù)制墻板臨時堆放場地需在吊車作業(yè)范圍內(nèi)，且應(yīng)在吊車一側(cè)避免在吊車工盲區(qū)作業(yè)。

③臨時存放區(qū)域應(yīng)與其他工種作業(yè)區(qū)之間設(shè)置隔離帶或做成封閉式存放區(qū)域，盡量避免吊裝過程中在其他工種工作區(qū)內(nèi)經(jīng)過，影響其他工種正常工作。

④應(yīng)該設(shè)置警示牌及標識牌，與其他工種要有安全作業(yè)距離。

6.2.2、構(gòu)件的運輸及起吊

①PC構(gòu)件運輸過程中，車上應(yīng)設(shè)有專用架，且需有可靠的穩(wěn)定構(gòu)件措施；車輛啟動應(yīng)慢，車速應(yīng)勻，轉(zhuǎn)彎錯車時要減速，并且應(yīng)留意穩(wěn)定構(gòu)件措施的狀態(tài)，需要時在安全的情況下盡快進行加固；

②PC外墻板/內(nèi)墻板可采用豎立方式運輸，PC疊合樓板、PC陽臺板、PC樓梯可采用平放方式運輸；

③起吊過程中保證墻板垂直起吊，可采用吊運鋼梁均衡起吊，防止PC構(gòu)件起吊時單點起吊引起構(gòu)件變形，并滿足吊環(huán)設(shè)計時角度要求。

6.2.3、灌漿質(zhì)量控制

在裝配式結(jié)構(gòu)中，鋼筋連接采用鋼筋灌漿直螺紋連接接頭。套筒及一側(cè)鋼筋直螺紋連接后預(yù)埋在預(yù)制墻板底部，另一側(cè)的鋼筋預(yù)埋在下層預(yù)制墻板的頂部，墻板安裝時，墻頂部鋼筋插入上層墻底部的套筒內(nèi)，然后對連接套筒通過灌漿孔進行灌漿處理，完成上下墻板內(nèi)鋼筋的連接；灌漿料需與套筒廠家一致，避免出現(xiàn)灌漿料與套筒不匹配的現(xiàn)象出現(xiàn)影響套筒灌漿連接的性能；灌漿料應(yīng)采用高強無收縮灌漿料；使用溫度宜控制在5攝氏度以上，并且流動度應(yīng)大于300mm才能保證灌漿飽滿；

6.3.3、預(yù)制與現(xiàn)澆轉(zhuǎn)換層的施工控制要點

預(yù)制墻板轉(zhuǎn)換層插筋定位，要求插筋位置、垂直度，埋入深度、規(guī)格數(shù)量符合設(shè)計標準及驗收規(guī)范。控制方法可采用下述方式：

可采用預(yù)埋鋼板控制插筋位置，焊接附加鋼筋控制插筋的埋入深度及垂直度，鋼板可在中間開直徑100mm的孔洞便于澆筑混凝土，此鋼板在澆筑后可拆卸，待上層樓板澆筑完成后可作為校正預(yù)制墻板外漏插筋之用。

7、外墻結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工的優(yōu)勢

外墻結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化的設(shè)計理念及施工工法，是推動裝配式建筑發(fā)展的有力保障；在保溫、裝飾質(zhì)量、節(jié)能、環(huán)保等特點相較傳統(tǒng)的施工工法具備明顯的優(yōu)勢。

7.1、裝配式結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工在滿足結(jié)構(gòu)主體性能、保溫性能、裝飾效果的前提下大大減少建筑施工的建設(shè)周期；本項目工業(yè)化施工與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工相比工期減少約32%。

表1結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化與傳統(tǒng)工藝工期對比

表1可直觀了解工業(yè)化建筑主要節(jié)省工期在于裝飾裝修階段，如果預(yù)制構(gòu)件可把保溫、裝飾直接與構(gòu)件一體化生產(chǎn)可完全實現(xiàn)像造汽車一樣造房子的簡單快速的理念。

7.2、裝配式結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工相較傳統(tǒng)的工法可減少大量建筑工地的用工人數(shù)；以本項目為例，現(xiàn)場用工人數(shù)可大量減少在架子工、砌筑工、抹灰工，可直接減少人工45%。表1可直觀了解工業(yè)化建筑主要節(jié)省工期在于裝飾裝修階段，如果預(yù)制構(gòu)件可把保溫、裝飾直接與構(gòu)件一體化生產(chǎn)可完全實現(xiàn)像造汽車一樣造房子的簡單快速的理念。

表2結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化與傳統(tǒng)工藝施工人數(shù)對比

7.3、裝配式結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工是推進綠發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，節(jié)約利用土地、水、能源具有重要的現(xiàn)實意義，較傳統(tǒng)工法具有顯著優(yōu)勢。

表3結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工與傳統(tǒng)工法對比

7.4、裝配式結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化施工瓷磚裝飾質(zhì)量不僅得到提高，并且瓷磚粘結(jié)力較現(xiàn)場粘貼有較大提高，可達到高層施工的要求。

瓷磚粘結(jié)力對比表

8、結(jié)語

本項目裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)外墻采用“L”型外墻，且為結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化。是目前國內(nèi)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用較少的一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝的難度都較大。通過本項目的應(yīng)用，證明結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化的預(yù)制混凝土外墻，外墻裝飾瓷磚的粘結(jié)性有效提高，建筑施工質(zhì)量明顯提高，保溫裝飾達到與結(jié)構(gòu)同壽命,減少后期維護費用，是未來建筑工業(yè)化應(yīng)該推廣的一種構(gòu)件；本文以大連萬科萬科城項目為例，闡述了結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化預(yù)制外墻的關(guān)鍵技術(shù)，可為以后類似工程提供參考。

作者：張建國，吉林人，高級工程師，國家一級建造師，亞泰集團沈陽現(xiàn)代建筑工業(yè)有限公司總工程師。