半装配式预制夹心保温混凝土外墙在工程中的运用

1、半装配式预制夹心保温混凝土外墙在工程中的运用第3O卷第6期Vol-3ON0.6建筑施11-BUILDINGCONSTRUCTION半装配式预制夹心保温混凝土外墙在工程中的运用EngineeringApplicalSemi一.andI=ngneerlngApplicationofPrefabrication_PrecaStConcreteExternaIWawithJl-anaWlCneaInSUIatl0n口裘磊1吴强2(1.上海建工房产200086;2.上海瑞安房地产开展200021)【摘要】通过采用半装配式预制夹心保温混凝土外墙工程实例,介绍预制夹心保温墙体的构造和施工工艺,并阐述了该材料

2、良好的保温隔热,防水,抗震等良好性能.与传统墙体工艺相比,它具有施工简便,外形美观,节省工期等特点,是一种节能环保的新型墙体.【关键词】半装配式预制夹心保温混凝土节能【中图分类号TU755.7/文献标识码B【文章编号】10041001(2021)060455031工程实例位于上海杨浦知识创新区3幢8层高24m的建筑,一幢为公寓式办公楼,两幢住宅.本工程的结构为框架一剪力墙体系,地上一层结构均为现浇混凝土结构,2层及以上那么为预制外墙半装配式混凝土结构.本工程预制外墙按宽度分为7个组别,共944件,其中体积最大的凸阳台式预制外墙尺寸为3585mm(宽)x3485mm(高)x1000mm(深),重

3、为67kN.预制外墙板的结构主要由4根混凝土梁形成一个四方框架,框架内按设计填充以墙,铝窗或混凝土凸窗,并在铝窗周边设置暗梁进行加固.预制件内铝窗窗框采用断桥隔热铝合金材料.外窗选用6mm+12A+6mm的低辐射中空玻璃,窗框在预制阶段与外墙同步浇筑.预制外墙板为自保温构件,墙板厚170mm,包括两侧各60mm厚钢筋混凝土板墙,中间夹50mm厚xPS板保温材料.在结构受力上预制外墙属于非受力构件,预制外墙底部单元设计成L形节点,预制件吊装就位时可直接架设于结构主边梁牛腿上.结构边梁及边柱不包括在预制构件内,故需现浇,预制墙板与主体结构连接通过墙板预留的锚筋与主体结构(梁,柱)现浇连成整体.2预

4、制外墙板施工操作流程及各阶段操作要点2.1施工现场操作流程【作者简介】裘磊(1976一),男,硕士研究生,工程师.联系地址:上海市四平路848号(200086).【收稿日期】20o80605预制件进场堆放完毕一底层现浇混凝土主体结构完成一标准层楼面放线一调整预制构件水平标高,清理预埋件一预制件起吊,就位一安装预制件临时固定支撑一校正水平垂直度一梳理预埋钢筋及焊接一封堵预制构件底部水平缝一预制构件安装验收一标准层柱,墙钢筋施工一标准层墙柱模板及楼面支撑排架支设一标准层梁,板模板支设一标准层粱板钢筋绑扎一标准层结构混凝土浇筑.2.2各阶段操作要点2.2.1预制件进场堆放预制件堆架采用槽钢制作三角架

5、.预制件堆架间均空开大于300mm,采用背靠背排列对称堆放,外饰面朝外.墙板搁支点设在墙板底部两端处,堆放场地须平整,结实.2.2.2预制件起吊预制件在预制件厂生产时除个别模组(每件)预留4个吊杆,其余模组预留2个吊杆.施工现场采用塔吊链连接型钢吊梁;型钢吊梁连接鬼爪;鬼爪扣住预制件吊杆的起吊方式(图1).I且/图1预制外墙起吊第6期裘磊,吴强:半装配式预制夹心保温混凝土外墙在工程中的运用22.3预制件I】缶时固定及相关平安措施待预制件吊运至相应位置安装时,工人使用水平调节螺丝调整位置后使用斜拉杆,角钢及预留螺栓固定(图2).图2预制外墙临时固定预制件吊至相应位置使用水平靠尺校准其垂直度.由于

6、在预制件放置结构上时,该层结构尚未浇筑.预制件除底部搁置外其余三边处于活动状态,故采用斜拉杆,角钢及预留螺栓对预制件进行临时固定.斜拉杆的端部设有螺纹以控制预制件的垂直度,设置角钢来控制预制件的位置并防止预制件两侧产生摆动,在预制件生产时,于预制件下侧设预留洞以放置钢筋与结构连接.在预制件下侧焊接槽钢固定,并在结构与预制件下侧板接触面区域预留螺栓或钢筋(图3).图3普通预制外墙临时固定节点预制件完成临时固定后,将其底部的预留钢筋与结构钢筋进行点焊,待该层结构梁板钢筋绑扎完成,再将预制件上端预留钢筋与结构钢筋进行点焊.考虑在预制外墙单元结构梁预埋铁板,安装型钢以连接斜拉杆及水平角钢起到固定预制件

7、的作用,在施工中除主要依靠固定预制件的斜拉杆及脚码外,在外挑预制件下方增设排架支撑进行限位控制.为防止预制件在安装固定完毕塔吊钩松卸的瞬间产生外侧底端的挠动变形;对于较低楼层处的外挑预制件采用节点一的支撑形势;反之,采用节点二的支撑形势(见,图4).?456?节点1图4预制外墙限位控制节点2.2.4预制件与楼层浇筑在主结构施工时,先固定好预制件的位置,然后支设竖向结构的墙柱模板和楼板顶板,使预制件的连接部位同主结构混凝土一起浇筑.预制件现场施工完毕后,需对预制件和主结构的接缝进行水密性试验.顺序为:先底板,后两侧,再顶板.测试时于建筑物外,用水压为O,21O.24MPa压力水,距离接缝300m

8、m,速度为300mm/s,对准预制件和结构接缝处进行冲刷,同时由一人在建筑物内仔细观察接缝处有无渗漏现象,假设有渗漏点,那么标识好,再对渗漏点采取补救措施.3预制外墙板性能3.1节能保温性能突出外墙为工厂预制的,复合保温板在两块6Omm厚的钢筋混凝土板内放进了5Omm厚抗压强度高,吸水率低而保温性能较好的挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS).外墙窗选用6mm+12A+6mm的低辐射中空玻璃和断桥铝合金窗框.通过相关计算说明预制复合板的传热系数为O.52(m.K),其性能远优于240mm厚的普通粘土砖墙1.96W(m2?K)及200mm厚的钢筋混凝土墙3.771.96w/(m?K).3.2铝窗防水,防渗

9、性能改善本工程外墙铝合金窗框在构件厂生产预制外墙板时就放进模具中与混凝土一同浇筑,通过混凝土与铝窗框的紧密地结构性咬合从而大大降低了外墙铝窗发生渗,漏水的可能性.3.3抗震性能提高在设计预制外墙挂板时结合抗震标准的要求重点考虑了以下问题:(1)预制件各单元均为三边(两侧及项部)预留钢筋与主体结构边柱,边梁浇筑联结;(2)预制件有悬挑的单元设计中,考虑减轻自重,悬挑局部中间留空;(3)为增强预制件底边单元的强度,加强与主体结构的联结和吊装预制件施工方便,底边单元设计成L形节点,预制时留有鹅蛋孔与边梁上留出的插筋结合;6/2021裘磊,吴强:半装配式预制夹心保温混凝土外墙在工程中的运用第6期(4)

10、在预制件内力及联结计算中综合考虑地震荷载,风荷载等相互之间的影响,以及预制外墙系统对整体结构受力特征的影响等.通过上述考虑与设计,经计算验证本工程的预制外墙系统与主体结构的连结能满足抗震要求.图5工程施工中以及完工后建筑物外立面现状4预制外墙板的四大优点(1)预制墙板生产质量控制层层把关,使板墙清水混凝土质量远高于国家标准,节省了墙体的粉刷工作;(2)与240mm厚多孑L砖外墙相比,施工现场省去了外墙砌筑和粉刷湿作业工序;保温板的自保温特性,省去了墙体保温的施工,使现场施工作业进度加快,工期缩短;(3)墙板的工厂化预制,使施工现场材料(砖,砂,水泥等)和设备(砂浆搅拌机等)大量减少,施工工期短

11、,外脚手和垂直运输机械占用的时间也大幅度减少;提高了现场施工用料和设备周转和摊销次数;(4)外墙铝合金窗框是在外墙预制件生产时便已浇筑在墙板中,大大降低了铝窗渗水的可能,在外墙板出厂之前对铝窗做了相应的淋水试验,结果令人满意.5结语本工程的预制外墙技术的应用不仅缩短了工期,减少了现场材料和设备的消耗,减轻了传统建筑施工对社会所造成的扬尘,噪声等危害,并具备了节能保温,充分提高建筑使用面积等利国利民的优点.今后预制墙板可通过对混凝土配合比进行优化,掺入具有自保温性能的轻骨料,提升混凝土的自保温能力;也将外墙涂料或外墙面砖通过在工厂预制时就将面砖与墙板预制成形或在工厂就将外墙涂料喷涂完成,减少现场

12、铺贴工作或外墙涂料施工的工作,从而对现场施工污染的控制,减少周转材料及设备的使用和节省施工周期均有更大益处.综上所述,本工程的预制外墙挂板的半装配混凝土具有先进性,创新性及可操作性的,是符合国家关于创立节约型社会的大方针的,是具有可持续性及可开展性的.(上接第45o页)(5)减水剂采用缓凝型高效泵送减水剂FDNSF,掺量O.8%1%,可到达减水1O%,缓凝3h以上,减少单方水泥用量8%左右,而不降低混凝土的强度.(6)掺合料采用妈湾电厂级粉煤灰,掺量1O%,减少单方水泥用量8%,改善混凝土的和易性,大大降低混凝土水化热.(7)膨胀剂采用UEA微膨胀剂,掺量1O%,代替单方水泥用量O%,UEA依

13、靠在水泥水化过程中发生化学反响生成大量膨胀性结晶水化物硫铝酸盐(钙矾石),使混凝土适度膨胀,在钢筋邻位压力结束下,产生压应力大致抵消混凝土收缩之拉应力,从而防止或减少收缩开裂,另外一定程度上可使混凝土致密,从而有效防止裂缝出现.7_2混凝土浇捣混凝土浇捣按常规进行,但应注意混凝土浇捣过程中会产生大量泌水,由于浇筑面为一定坡面,泌水沿坡面流到底部,故在侧模底部留设预留孑L,使泌水及时排出板外,提高混凝土质量和抗裂能力.7.3混凝土养护转换层板混凝土养护采用蓄水法,在混凝土初凝后先洒水养护2h,随后进行蓄水养护,蓄水高度不小于100mm,并根据测温结果及时调整蓄水高度,另外在转换板混凝土的底模及侧模外各贴上5Omm厚的泡沫板保温层,以防混凝土降温过快而导致混凝土的裂缝.7.4两浇注层结合面处理为使转换板的整体性能不因混凝土两次浇筑而下降,在分层部位采取特殊处理措施,保证两层混凝土板协同工作.7.4.1预留剪力坑槽在先浇层板上外表(暗梁部位除外)留设间距1m呈梅花形布置的混凝土坑槽,槽深7Omm,平面尺寸1000mmX1000mm,通过预留木盒实现,每个坑槽在四角处相通,便于排除积水.7.4.2预留竖向抗剪钢筋采用绑扎钢筋时的架子筋32100mm做抗剪钢筋.7.4.3混凝土外表处理拟采用高效缓凝剂冲毛法,在混凝土浇筑完毕O.51h内将高效缓凝剂均匀喷