预制装配式建筑外挂墙板施工技术研究

第３１卷　第３期２０１９年６月浙江水利水电学院学报

Ｊ.ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｏｆＷａｔ.Ｒｅｓ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗ.

Ｖｏｌ.３１　Ｎｏ.３

Ｊｕｎ.２０１９

　　ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９５￣７０９２.２０１９.０３.０１３

预制装配式建筑外挂墙板施工技术研究

施微丹

(福州理工学院建筑学院ꎬ福建福州　３５０５０６)

摘　要:预制装配式外挂墙板是预制装配式建筑的重要组成部分ꎬ外挂墙板常出现安装过程质量不合格导致外墙板的性能受到影响ꎮ以福建省食品检验检测实验楼工程预制装配式外挂墙板为研究对象ꎬ对预制装配式外挂墙板的工艺原理、工艺流程、节点连接进行了研究ꎬ提出了一种技术可靠、施工便利的预制外挂墙板安装的施工工法ꎬ可为类似的装配式建筑外挂墙板的施工提供参考ꎮ关键词:预制装配ꎻ预制外挂墙板ꎻ施工工法ꎻ节点连接

中图分类号:ＴＵ７４５　　　　文献标志码:Ａ　　　　文章编号:１００８－５３６Ｘ(２０１９)０３￣００５７￣０４

ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＰｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄＥｘｔｅｒｉｏｒＷａｌｌＰａｎｅｌ

ＳＨＩＷｅｉ￣ｄａｎ

(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎬＦｕｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＦｕｚｈｏｕ３５０５０６ꎬＣｈｉｎａ)

Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＤｕｅｔｏｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｏｆｌａｂｏｒｆｏｒｃｅｉｎＣｈｉｎａꎬｔｈｅｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｎｄｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎꎬｔｈｅｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｕｉｌｄｉｎｇｓｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇꎬｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｌａｂｏｒｓａｖｉｎｇｈａｖｅｅｍｅｒｇｅｄ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｅｘｔｅｒｎａｌｗａｌｌｐａｎｅｌꎬｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅꎬｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗａｎｄｎｏｄｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｆａｂｒｉ￣ｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｉｍｉｌａｒｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｕｉｌｄｉｎｇｅｘｔｅｒｉｏｒｗａｌｌｐａｎｅｌｓ.

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０　引　言

预制装配式建筑具有工业化程度高、施工速度快、节能环保、节省劳动力等特点ꎮ[１]预制混凝土外挂墙板是装配在混凝土结构或者钢结构上的外墙围护挂板ꎬ是装配式建筑的重要组成部分ꎮ近几年来ꎬ已有学者对装配式建筑外挂混凝土墙板施工技术进行了分析ꎬ尹兰宁[２]等对预制蒸压加气轻质混凝土板的施工工艺及其与主体结构的连接做了研究并提出了一种易于操作的施工工法ꎻ刘翔[３]等通过采用改进斜撑技术等措施提高了预制外挂墙板吊装效率ꎻ于慧[４]提出预制外挂墙板采用两点吊的

收稿日期:２０１９￣０２￣０６

基金项目:福建省教育厅中青年教师教育科研项目(ＪＡＴ１７０７９１)

作者简介:施微丹(１９８３－)ꎬ女ꎬ福建福鼎人ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ主要从事施工技术研究ꎮ

吊装方案更经济合理ꎻ陆长松[５]等提出导、排、防三者相结合的排水设计理念进行防水设计ꎻ吕胜利[６]对外墙板的密封防水材料的施工进行了阐述ꎮ

由于我国还处于装配式建筑发展初期ꎬ新建装配式建筑占新建建筑面积的比例不足５％ꎬ且没有配套成熟的施工经验和施工技术ꎮ实际工程施工中还存在许多问题[７]ꎮ目前ꎬ针对预制装配外挂墙板的研究主要集中在设计上ꎬ而对施工技术分析的较少ꎮ本文以福建省食品检验检测实验楼装配式建筑为例ꎬ通过实践追踪整个施工过程ꎬ对外挂墙板的施工技术做详细分析ꎬ为类似工程的外挂墙板施工提供参考ꎮ

１　特点及适用范围

(１)采用工业化生产ꎬ质量可控

由于外墙、窗框以及外饰面均在工厂同步完成

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浙江水利水电学院学报第３１卷

并且组装ꎬ构件精度高ꎬ减少了人为因素的质量问题ꎬ因此其质量得到很大的保障ꎮ同时预制外墙板表面整齐美观且质量可靠ꎬ把外墙漏水和窗框漏水的可能性降到最低ꎮ

(２)施工安全

取消了外墙抹灰、贴瓷砖、安窗框等危险多发的外立面工作ꎬ使施工安全得到更有利的保障ꎮ

(３)制作精度高

工厂化生产的要求将外墙板的构件尺寸、钢筋位置的偏差、标高的误差、构件安装的误差都控制在±３ｍｍ以内ꎮ

(４)绿色环保

外立面将外挂墙板拆分成不同宽度的构件ꎮ在工厂生产后运输至施工现场用汽车吊或塔吊进行安装ꎬ与叠合板、柱、剪力墙浇筑在一起[９－１０]ꎮ本工程预制装配式石材饰面一体化ＰＣ外墙挂板与主体采用柔性连接的下支上拉的点支撑方式ꎬ与主体的连接节点包括分为承重节点和非承重节点ꎮ挂板与主体结构连接设置４个支撑点ꎬ均连接于梁的牛腿处ꎮ本工程４２０ｍｍ预制外挂墙板整间板连接的上、下节点(见图１)ꎮ

基本取消了施工现场的湿作业ꎬ减少建筑垃圾和施工用水ꎬ降低了施工噪音和粉尘污染ꎬ实现了绿色环保、文明施工的要求ꎮ

(５)施工高效

板块尺寸大ꎬ施工效率高ꎬ缩短工期ꎬ节约造价ꎮ预制外墙板的窗框、饰面以及保温均已在工厂内完成ꎬ在初装修阶段避免了交叉作业多的现象ꎬ大大减少了外装饰的施工时间ꎬ因此工期比传统的现浇混凝土结构缩短１０％左右ꎮ同时也节省了砌墙、外饰面的劳动力ꎬ使施工成本降低ꎬ大大地缓解了劳动力不足的问题ꎬ造价比传统的现浇混凝土结构节约７％左右[８]ꎮ

混凝土外挂板采用柔性连接的方式与主体结构

连接ꎬ地震时变形性能良好ꎬ本工法适用于抗震设防烈度不大于８度的预制混凝土外挂墙板的安装ꎮ

图１　连接节点详图

２.２　工艺流程及施工准备

预制装配式ＰＣ外挂墙板施工的关键在于需提供一种受力简单明确、能有效提高预制外挂墙板吊装效率的墙顶预埋件ꎮ预制外挂墙板施工工艺流程(见图２)ꎮ

２　施工工艺流程及操作要点

２.１　施工工艺原理

为了便于外墙板的制作和安装ꎬ可根据建筑的

图２　工艺流程图

　　施工准备工作包括:

(１)预制墙板的安装定位以及管线预埋设等问

题在设计阶段不能考虑周全ꎬ在施工前利用ＢＩＭ技术对连接节点进行可靠性的分析ꎬ检查构件安装时

　第３期施微丹:预制装配式建筑外挂墙板施工技术研究

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是否有碰撞ꎬ从而避免设计与施工的冲突问题[１０]ꎮ

核对外观观感质量、构件的尺寸、拼缝防水构造是否符合要求ꎮ如发现饰面砖破损、涂料脱落等问题应及时采取措施进行修补ꎮ

(３)进行焊接工作前应按标准和设计要求对焊(４)密封防水胶的耐老化性能和耐久性应符合(２)预制外挂墙板进场后ꎬ检查其出产合格证ꎬ

慢放置的操作方式ꎮ起吊区域配备信号工司索工各一名ꎮ起吊时ꎬ司索工拆除预制外挂墙板的安全固定装置ꎬ在信号工的指挥下ꎬ塔吊司机将预制外挂墙板缓慢吊起并由倾斜状态变为竖直状态ꎬ当预制外挂墙板吊离地面时ꎬ应快速提升并运至需要安装外挂墙板的施工楼层ꎮ根据楼面上已弹好的定位线ꎬ将预制外挂墙板缓慢下降ꎬ预制外挂墙板就位时ꎬ应以外墙边线为准ꎬ保持墙身垂直ꎬ缝隙一致ꎬ企口缝不得错位ꎮ接材料的品种、规格、性能等指标进行检查ꎮ设计要求ꎬ衬垫材料与防水结构胶应相容ꎮ

挂墙板上做相应的记号(５)根据预制外挂墙板的吊装顺序ꎬ以便确认各个外挂板所属ꎬ在预制外的吊装区域和吊装顺序(６)应保证预制外挂墙板的安装工作面能够满ꎮ足吊装就位及安装要求(７)弹出标高线以及各个楼层的平面控制线并ꎮ确保无误ꎮ

２.３　(１)预埋件及吊具安装

埋件与梁钢筋固定绑扎预埋安装就位后ꎬ混凝土浇筑注意保护预埋ꎬ利用小短筋和扎丝将预件ꎬ防止预埋发生变位(２)吊具安装

ꎮ

如图３所示ꎬ在塔吊下连接两条钢丝绳ｂꎬ通过平衡钢梁转换ꎬ平衡钢梁下连接两条钢丝绳ａ以及安全绷带ꎬ最后通过吊具连接预制外挂墙板ꎮ

①—⑥—③—平衡钢梁吊具预制外挂墙板ꎻ④—安全绷带ꎻ②—ꎻ⑤—预制窗钢丝绳ꎻ

ａꎻ

图３　ꎻ⑦—吊具安装示意图

钢丝绳ｂꎻ⑧—塔吊挂钩

２.４　吊运及就位

吊运外挂墙板时采用缓慢吊起、快速提升、缓

２.５　名吊装工人在上一层将挂钩拉住揽风绳(１)安装及校正

预制外挂墙板在安装位置就位完毕ꎬ由另一名ꎬ由一

工人缓慢将外挂墙板的钢筋插入梁中ꎬ同时底下一层的吊装工人将上下层外挂墙板的企口缝进行定位ꎬ最后用斜撑临时固定预制外挂墙板制线(２)ꎮ

ꎬ在安装外挂墙板的同时通过紧固件以及吊线根据预制外挂墙板的标高线和楼层安装控

锤来调节校正预制外挂墙板的水平位置、标高和垂直度(见图４)ꎮ

①—④—预埋套筒预埋螺栓ꎻ②—预制外挂墙板ꎻ③—紧固件ꎻ⑥—图紧固件ꎻ⑤—４　预制外挂墙板校正图

ꎻ⑦—墙板临时固定及垂度调节紧固件ꎻ⑧—楼板

ꎻ

２.６　(１)节点连接

设备平台处封边梁混凝土强度达到设备平台处预制外挂墙板与现浇梁的节点１００％时ꎬ进行该处预制外挂墙板的吊装ꎮ根据节点大样ꎬ预制外挂墙板就位后ꎬ利用斜撑临时固定ꎬ将预制外挂墙板上口与本层平台封边梁预埋件连接ꎬ下节点与上一层平台封边梁预埋件连接(２)ꎮ

叠合梁吊装就位后进行预制外挂墙板吊装预制外挂墙板与预制叠合梁的节点

ꎬ预制外墙板就位后ꎬ利用斜撑临时固定ꎬ将预制外挂墙板上口与上一楼层的叠合梁预埋件连接ꎬ下口与本层预制叠合梁预埋件进行连接ꎮ

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２.７　拼缝防水处理

浙江水利水电学院学报第３１卷

将预制外挂墙板拼缝的侧壁清理干净ꎬ保持通风ꎬ然后进行拼缝的防水处理ꎮ在拼缝间嵌塞填充高分子材料ꎬ后进行打胶密封ꎮ应注意填充材料需饱满密实、表面光滑ꎬ同时不得堵塞防水空腔ꎮ２.８　成品保护

(１)构件吊装时的成品保护

外墙板吊装采用内置螺母ꎬ在螺母处布置螺旋箍筋ꎬ以加强与预制构件的连接作用ꎬ根据预制构图６　成品保护示意图

机具设备投入计划:经纬仪、水准仪、全站仪、件的重量选用５ｔ与２.５ｔ两种形式的内置螺母ꎬ吊装时配置与吊钉匹配的专用吊扣ꎮ为了避免预制墙体吊装时ꎬ因受力不均而造成墙体构件损坏ꎬ预制墙板吊装采用专用吊梁ꎮ预制墙体在吊运过程中ꎬ为了避免预制墙体局部受力不均(如门、窗洞口位置)ꎬ造成预制墙体损坏ꎬ预制墙体在工厂内利用槽钢将预制墙体门、窗洞口位置进行加固处理ꎬ确保预制墙体在吊运过程中ꎬ不出现损坏ꎮ预制墙体加固措施示意图(见图５)ꎮ

图５　预制墙体加固措施示意图

(２)图６构件安装完成后成品保护

所示预制墙板安装完成后ꎬ为了避免后续二次结构及精装施工ꎬ对预制墙板门、窗洞口转角位置造成破坏ꎬ现场采用废弃木模板制成Ｃ型框ꎬ对预制墙板门、窗洞口转角位置进行成品保护ꎮ２.９　劳动力及机具设备投入计划

劳动力投入计划:项目经理、土建工程师、吊装工程师、安全员、监理、施工班组长、班组安全员、工人全程参与ꎮ施工过程中施工人员可安排队长１人ꎬ塔吊司机１人ꎬ塔吊指挥２人ꎬ吊装及起重工５人[１１]ꎮ

钢丝绳、螺栓、平衡钢梁、起重设备、千斤顶、对讲机、吊线锤、紧固件、索具、临时固定支撑、电焊机、圆钢、吊具、平衡钢梁、标高紧固件、位置紧固件、垂直度调节紧固件ꎮ

３　结　语

通过上述的一整套施工工艺来实现预制装配式建筑外挂墙板的安装ꎬ克服了以往传统的吊运和安装的弊端ꎬ也避免了由于安装过程中产生的质量不合格对外挂墙板性能的影响ꎮ与传统安装方式相比较而言ꎬ本施工工艺提高了施工效率ꎬ安装施工更具安全性、经济性和可推广性ꎮ本施工工艺在外挂墙板安装满足规范要求的同时ꎬ形成了一套安全可靠、操作简便的施工工艺ꎮ参考文献:

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ꎬ２０１５ꎬ３７(１１):１２９２－１２９４.