装配式复合夹心保温混凝土外墙板生产施工要点控制

装配式复合夹心保温混凝土外墙板生产施工要点控制

韩飞飞1,孙节1 ,王海艳1,赵秀凤2 ,田帅1

1中建六局（天津）绿色建筑科技有限公司、中建科技天津有限公司300451

2中建城市建设发展有限公司 300450

摘要：结合门头沟区永定镇南区棚户区改造和环境整治安置房项目，介绍了一种装配式复合夹心保温混凝土外墙板，并对其生产和施工过程中的模具组装、养护、脱模起吊、套筒灌浆、防水、侧向金属连接件等主要控制点进行阐述和分析，为装配式复合夹心保温混凝土外墙板的生产与施工提供技术参考。

关键词：装配式；夹芯保温外墙板；拉结件；模具；吊装；灌浆；防水

引言

在我国目前的双碳时代，强调低碳节能环保，建筑工业化装配技术的研究突显重要。随着预制装配式深化设计、生产、施工等技术在不断升级和成熟，预制外墙板大都采用夹芯形式，即保温板夹芯层置于混凝土墙体中。该复合夹芯外墙板与传统的内保温、外保温及砌体墙体夹芯保温技术相比优势显著。首先，复合夹芯外墙板由工厂生产，缩短现场的施工周期，加快进度，减少工程使用期间发生火灾、开裂渗水和脱落等现象的发生，从而减少了后期的维修费用；其次，保温层外有混凝土的保护，减少受外围环境侵蚀，可有效提高建筑的保温耐久性；最后，该技术不影响建筑内装修及外装饰等工艺，具有较好的灵活性和可塑性。本文以工程为引，介绍装配式复合夹心保温混凝土外墙板在生产和施工中的主要控制要点。

一、工程概况

    本项目名称：门头沟区永定镇南区棚户区改造和环境整治安置房项目，位于北京市门头沟永定镇，雅安路西沿以南，西北环线以西。项目总用地15807.16m2，包含17#~21#住宅楼，16#配套服务用房，总建筑面积56298.75m2，装配形式为预制装配整体结构体系。装配式结构构件包括叠合楼板、预制空调板、预制楼梯梯板、预制复合夹心保温混凝土外墙板、预制内墙。

二、应用简介

1、结构组成

装配式复合夹心保温混凝土外墙板由内叶墙、保温层和外叶墙组成，也称三明治外墙板如下图所示。保温层在内外叶之间，三者通过金属拉结件或玻璃纤维筋等专用拉结件结合在一起，拉结件可以抵抗层间剪切破坏并确保保温层与外叶墙不会因自重而发生脱落现象。上下层由灌浆套筒连接，同层预制外墙与现浇部分刚性连接成整体，形成预制装配整体式结构体系。

2、应用特点

（1）优点

此种预制外墙板可有效避免冷热桥的发生，提高了防水、防火和耐久性能。可以节省传统现场施工外围搭设脚手架，支模板的人工费和材料费。装配式夹心保温混凝土外墙板在工厂中进行批量生产，冬雨季亦可在工厂加工生产，保温与混凝土结构一体预制，改善了传统建筑施工湿作业的环境，提高进度效率。

（2）缺点 

在深化设计阶段涉及预留缺口、洞口、外形尺寸、预埋件因市场、运输、甲方需求等外界环境变化而需要修改时，往往要经过多家单位协商确定，在整个产业链条中如果上游企业在某处发生变化未通知下游企业，往往会造成大量的返工，现场拼装不良，预埋件偏位等现象。工厂生产要保证精确，控制好平整度，尺寸定位偏差要在误差允许的范围，这便要求工厂需要一批高质量的生厂工人。

三、生产施工技术要点

1、生产工艺

本项目采用反打法进行预制构件的生产，先浇筑外叶部分，再铺保温板，最后浇筑内叶部分，其生产工艺主要包括以下几个步骤：

（1）模具检查。预制构件的质量是保障整个建筑物质量的基础，而模具的质量又是保障预制构件质量的前提。预制构件生产前需要对模具尺寸以及各节点构造进行检查验收。组装完的模具应拼接密实，固定牢靠，模具表面光滑干净，无异物，严格按照要求均匀涂抹脱模剂。同时，模具接缝易漏浆处可以粘贴海绵条，保证预制构件的外观质量。

（2）钢筋绑扎及预埋件安装。应注意竖向主筋的伸出长度应按照深化设计的要求并匹配灌浆套筒的型号要求，竖向主筋应精确定位减少施工现场拼装误差，钢筋的保护层厚度采用塑料马凳或其他方法进行严格控制。斜支撑预埋件、吊装预埋件、电气预埋件门窗预埋件等应精准定位并固定牢固，防止因混凝土振捣而移位，避免现场安装时因连接件移位导致安装难度增加，浪费人力耽误进度。

（3）混凝土浇筑。严格控制水灰比和坍落度，浇筑振捣应严格按照操作规程，防止漏振和过振；应制作同条件养护试块。   

（4）保温板铺设。确定保温板的材质，一般常用的有EPS和XPS。控制保温板的尺寸及平整度，保温板与模具边框、保温板与保温板之间均应紧密粘贴；在保温板上进行开孔，如爬架孔、对拉螺栓孔、空调孔等位置，需采用专用开孔器在铺贴前提前开孔；在铺贴时，为确保保温板与混凝土充分接触，需要对保温板不断的震动揉挤。

（5）高温养护及脱模起吊。预制外墙板制作完成后在蒸汽养护室进行高温蒸汽养护。实际强度达到混凝土强度的75％以上，方可进行脱模并起吊。起吊采用专用装置如钢吊框，确保预制构件起吊时受力均匀平衡，不发生弯折破坏。起吊时，起重机驾驶员应控制起吊速度且时刻仔细观察外墙板的起吊状态，避免因外墙板与台模间的吸力导致外墙板开裂。

（6）粘贴识别码。在预制墙上粘贴二维码，信息包括构件编号、生产日期、质检人员、尺寸大小、拼装位置等信息。这样现场施工人员扫描二维码便可知单块预制构件的信息，提高施工效率。

（7）堆放和运输。应使用具有足够承载力和刚度的插放架和靠放架进行堆放和运输，保持构件应用在建筑物上的最终形态，避免其他方式放置而产生弯曲变形；在堆场堆放及运输中应对构件进行防水保护，避免钢筋锈蚀；实际强度达到混凝土强度的100％以上，方可进行运输；运输预制构件时，车启动应慢，车速应匀，转弯变道时要减速，以防墙板倾覆，在预制构件与钢架结合处采用棉纱或者橡胶块等，防止在运输的过程中与钢架发生碰撞而破损。

2、施工前准备

因墙板构件自重较重，吊装施工危险性大，吊装作业前应进行安全交底，机械操作人员须经培训合格后持证上岗。对钢丝绳、吊装钢梁进行受力稳定性验算后方可用于吊装施工。

技术人员应核对构件编号，检查构件尺寸、出筋长度、水电预留预埋位置等关键信息；按墙板拆分平面位置图确定构件安装位置及吊装顺序，尽量减少构件在空中的吊运及停留时间。按图纸及测量方案放出墙板的平面位置，在楼板面上的对应位置弹内墙外墙边线，并弹出预制墙板20 cm 控制线。预留插筋偏差较大会导致构件无法安装，对此应在测量工作完成后调直预留插筋，将钢筋的位置及长度控制在误差允许的范围。

3、吊装作业

预制外墙板均按逆时针顺序进行吊装，以减少相邻墙板的干涉影响。预制构件的吊装在起步与终了阶段应消除构件摆动缓慢操作；搁置构件若有偏差，应用撬杠微调构件，使套筒与插筋精确对准。然后利用斜支撑调整墙体，确保墙体安装垂直度，斜支撑在最终固定前不得摘除吊钩。

4、临时斜支撑的安装

待墙板安装就位、墙体下落稳定后，即可安装斜支撑。斜支撑下端与叠合板预留的套筒连接，上端固定于墙板预埋的套筒。长度小于 6 m的墙板一般布置 2 道双级斜支撑，大于或等于 6 m 的设 3道双级斜支撑，斜支撑应布置于构件的同侧。斜支撑安装完成后，使用靠尺检查墙板的垂直度，垂直度超出规范允许范围时应同向旋转斜支撑，进行调整，用靠尺贴近墙边 30 cm 位置进行复核至垂直度符合要求，再用水平仪复核墙体标高。旋转撑杆时应随时观察丝杆的外露长度，以防丝杆与旋转杆脱离而引发安全问题。

在深化设计阶段斜支撑预埋套筒的布置位置要避免与其他预埋件或预留孔洞发生冲突；在带窗洞预制墙上预埋斜支撑套筒距离窗洞宜大于100mm；在转角处两块预制墙的斜支撑套筒预埋应避免发生冲突碰撞，可辅以BIM等软件模拟检查。

5、套筒灌浆连接

套筒灌浆连接应采用由经接头型式检验确认与套筒相匹配的灌浆料，使用与材料工艺配套的灌浆设备。当预制墙体的长度较大时需进行分仓灌浆，分仓隔墙宽度不应小于2cm，并应避开套筒的孔口，以防造成堵塞；为防止遮挡套筒孔口，分仓隔墙距离连接钢筋外缘不应小于4cm。灌浆料与灌浆套筒需是同一厂家生产，且满足品牌规定。

灌浆前应保证灌浆孔和出浆孔的畅通，可采用压缩空气或者水清理干净。从灌浆孔压力注浆，待灌浆结束浆料凝固后，取下用于堵孔的胶塞。应注意同一仓只能在一个灌浆孔连续注浆，不得中途停顿。预制墙体应预留适当数量的观察孔，以方便观察灌浆情况，根据问题及时进行补浆作业，确保灌浆套筒内浆料密实。灌浆后，应保护灌浆部位不受外界压力干扰。灌浆料同条件养护试件的抗压强度达到35 MPa后，方可进行对接头有扰动的后续施工。

6、预制复合夹心保温混凝土外墙板与转角处现浇墙柱外的PCF板的侧向连接

在楼层转角处现浇L型墙柱外的PCF板（复合夹心保温混凝土外墙的外叶部分和保温层的结合）在工厂中制作、养护成型后运抵施工现场，安装就位后和现浇部分整体浇筑形成叠合墙体。本项目外墙板外叶部分厚60mm，保温70mm，自重成为PCF板可能脱落的风险之一，为了更加安全可靠，保障其与相邻预制复合夹心保温外墙板的整体性和侧向稳定性，应增加侧向的金属连接件（角钢），每个侧面不应少于两个。

整个项目中应对侧向金属连接件优化，减少其规格类型并标明其使用部位，保证工人在施工中不出现混用的现象，避免因混用而造成返工情况，提高工作效率。

7、双大开洞预制复合夹心保温混凝土外墙板的加强措施

在满足建筑外立面或者功能等的要求下，预制外墙时常是需要开窗洞的，有窗洞的预制外墙在吊装、运输等受力状态下，往往在窗角及两窗中间的竖向墙体产生应力集中，构件容易造成开裂破坏，因此需在构件的各窗角处进行补强，加强构件薄弱位置的强度，确保预制构件在生产、运输以及施工吊装过程中的完整性，防止构件在脱模吊装、施工吊装及使用阶段发生破坏。

对于双大开洞复合夹心保温混凝土外墙板尤其应在外叶部分进行补强，在窗脚部各放两根加强筋；沿窗洞外围布置加强筋，各边伸出窗洞口l≥40d；外叶边缘布置一圈加强筋；加强筋宜不小于C8。

8、防水节点

防水节点的设计主要是阻止水流从室外流向室内。对于预制装配式建筑，由于是拼装构成的，施工现场会留下很多的拼装接缝，形成渗水通道，影响建筑防水。下面介绍几种本项目的防水节点。

（1）相邻层间预制外叶墙的防水节点

上层预制墙的外叶下企口与下层预制墙的外叶上企口间形成向上倾斜可能的渗水通道，中间用防水材料填充，水在自重的作用下难以渗流到室内，起到了良好的防水作用。

（2）窗洞下口倒角与上口的倒V型滴水

对于预制复合夹心保温混凝土外墙板中带窗口的预制墙板不应忽略防水做法。窗洞下口倒角有利于水流排出；倒V型滴水有利于开模，防止墙上的雨水流到室内对建筑造成腐蚀或其他不良影响。滴水槽宽度和高度应大于10mm，避免由于偏小偏浅而降低阻止雨水流淌的作用。

9、预制墙体中电路连接优化

在深化设计阶段，深化单位、总包单位以及设计单位应对墙体中管线布置进行优化，应注意管线强弱电的分离，区分线路是沿顶板敷设还是地面敷设，留意两紧挨线盒之间是否连通，减少平面管线的交叉等。对于暗敷的管线如果敷设错误导致线路不通，则整个预制板可能被废弃，导致费时费工废料，增加工程造价。

在同一片预制墙体中，同一个回路的管线，管线敷设的弯折角度应为钝角，避免施工时因锐角而无法穿线的情况；在满足施工穿线操作便利的前提下应尽可能减少管线的敷设长度。下面介绍一种线路优化的例子。

10、施工电梯或放料平台处预制外墙窗口处理

为方便施工现场垂直运输机械在层间的运料卸料，在装配式住宅项目中各单体的施工电梯或放料平台处的带窗洞预制外墙窗下口应预留300mm左右的缺口，宽度同窗宽。待主体工程完工后进行凿毛植筋处理，现浇至原窗下口标高。

四、结语

通过对门头沟区永定镇南区棚户区改造和环境整治安置房项目生产施工技术要点进行详细阐述和分析，基于实际工程应用，为该种预制外墙板的生产施工提供技术参考，应证了装配式复合夹心保温混凝土外墙板保温防水效果好，生产施工速度快，成本造价低，节能环保等显著优势，符合当下双碳时代标准。

参考文献

[1]装配式混凝土结构的施工规范：GB 50666—2011；

[2]钢筋套筒灌浆连接应用技术规程：JGJ 355—2015；

[3]装配式混凝土结构技术规程：JGJ 1—2014；

[4]混凝土结构工程施工质量验收规范：GB 50204—2015；

[5]李雪娜，蔡焕琴，麻建锁，预制混凝土夹心保温墙板的应用思考.2017.06.