新型裝配式混凝土結構墻板的應用研究

盧保樹 孔令海 張寒松

1. 濟南市城鄉建設發展服務中心 山東 濟南 250000；2. 山東平安建設集團有限公司 山東 濟南 250306

裝配式保溫結構瓷粉混凝土復合板（HJCF板）是在綜合近年來國內外先進節能保溫受力外墻板技術的前提下，結合國家節能環保、綜合降廢的大背景，研制出來的一種新型建筑墻體材料，具有輕質高強、隔聲防火、抗滲等優點，該外墻板能杜絕混凝土熱橋效應，外墻導熱系數為0.085 W/（m·K），具有優異的保溫性能，技術指標達到國家節能設計標準[1-2]。

1 外墻結構板工藝原理

HJCF板是由瓷粉板與混凝土承重構件反打一次成型的新型復合墻板（圖1），其中瓷粉板是以陶瓷廢渣為主要原料，以生石灰、水泥作鈣質材料，鋁粉作發泡劑，經蒸壓養護而成的輕質板材，瓷粉板經熱工設計計算厚度為100～150 mm，而后在工廠車間經反打成厚200 mm鋼筋混凝土，形成復合外墻板，待混凝土板強度達到設計強度的100%時，設置錨栓釘，梅花形布設，間距350 mm，確保2種類型的板材能牢固連接，增加外墻板整體剛度。實踐表明，2種材料的板材抗滑移效果優良，錨栓釘的設置是保證2種材料板材緊密復合的輔助保證措施，目的是確保復合板材在各種惡劣氣候條件下，都能確保外墻圍護功能的安全可靠。

2 HJCF外墻板特點

圖1 HJCF外墻板基本構造示意

1）HJCF板質量輕、強度高、質量易保證，是二合一板材，比目前市場流行的三明治外墻板生產工藝操作簡單，省工、省料、省時，相應的運輸、吊裝都具有明顯的建造優勢。

2）由于瓷粉板是利用陶瓷廢渣為主要原料，因而成本低廉，且符號國家節能環保的相關要求。外墻板裝飾面由施工現場空中作業改為工業廠房平面模臺作業后，質量、安全都得到了確保。

3）因HJCF板質量輕，現場操作人員少，減少了現場材料消耗，建筑垃圾大大減少，利于環保。

3 HJCF外墻板樣板樓的施工情況

濟南某試驗樓工程，總建筑面積3 598 m2，地上5層，建筑高度15 m。在工程施工過程中，從1層開使用預制構件，構件種類有外墻板、內墻板、疊合梁、疊合板、樓梯、女兒墻、陽臺、陽臺掛板、空調板、雨篷，工程結構主體為剪力墻結構體系，其中5層外墻構件使用HJCF板。目前該試驗樓已交付使用1 a，質量良好，取得了預期效果。

4 HJCF外墻板施工工藝

4.1 施工流程

依施工圖進行二次深化設計及外墻板制作→確定結構中預埋鐵件→結構驗收→HJCF板運輸→進場復驗→外墻板安裝→板縫按圖紙要求施工→外墻板整體質量驗收

4.2 現場HJCF外墻板施工前的技術準備工作

1）軸線控制：采用經緯儀確定工程墻體軸線，彈出外墻板安裝控制線。

2）標高控制線：依工程設置的±0 m水準點，依次向上傳遞建筑物標高線。

3）軸線、標高的復測：安裝前由總承包單位測量員，對外墻板軸線、標高、預埋件中心線復核測量，確保準確無誤后，開始安裝。

4.3 HJCF外墻板安裝要點

1）墻體吊裝工藝流程：放線→抄平（做灰餅或墊塊找平）→核對漿錨預留鋼筋→起吊就位→臨時支撐→脫鉤、校正→砂漿堵墻板水平縫→連接套筒灌漿→墻體豎縫支模、混凝土澆筑[3-4]。

2）吊裝墻板前，對下部結構軸線、標高、預留連接鋼筋進行核對。檢查核對方法是：外墻彈出軸線控制線、內皮線，內墻板彈出軸線及兩面墻皮線，核對軸線尺寸。

3）現澆結構與預制墻體連接預留連接鋼筋檢查方法：用鋼筋定位板檢查，鋼筋長度根據每層標高控制線測量核對。

4）為保證現澆結構預留套筒連接鋼筋長度，預留鋼筋長度應大于設計長度，墻板安裝前再核查長度，切除多余部分鋼筋。

5）起吊前先將吊裝索具與板頂端吊環螺栓牢固連接后進行試吊，要求外墻板離開地面50 cm，稍作停頓，對吊索連接點進行復查，無異樣后降落在地面上，開始正式吊裝，待構件初步就位后，采取臨時固定措施，確保穩定后，摘除吊鉤。

6）外墻板固定要求采用不少于2根斜支撐固定，斜支撐安裝在構件的同一側面，對外墻板定位軸線及垂直度進行校正，確保無偏差，外墻水平接縫平直（圖2）。7）一個流水段墻體吊裝完成后，統一核對位置尺寸，使外墻外表面整體平順、豎縫均勻美觀。

圖2 墻板臨時支撐示意

4.4 鋼筋套筒灌漿連接

套筒灌漿連接施工是裝配式混凝土結構工程的關鍵環節，灌漿質量是保證結構安全的關鍵工序，灌漿前制訂套筒灌漿操作的專項質量保證措施，培訓操作人員。

1）墻板安裝時檢查連接鋼筋，要求預留鋼筋偏離套筒中心線不超過3 mm，鋼筋長度不出現負偏差。灌漿前板底縫隙封堵完成，每個灌漿孔通暢，灌漿操作全過程質檢人員旁站監督施工。

2）灌漿工藝：堵縫→封堵下排灌漿孔→拌和灌漿料→檢查漿料、留置試塊→注漿→封堵灌漿孔。

3）嚴格按照使用說明的要求量取灌漿料和水，并按要求攪拌。為保證灌漿料的流動性及防止堵塞設備，攪拌好的漿料需要在半小時內用完，灌漿作業應采取壓漿法從套筒下口注入，當漿料從上口流出且沒有氣泡時用配套封帽封堵。

4）灌漿前應將同一墻板除注漿口外其他下灌漿孔封堵，板底水平縫用砂漿封堵，外墻外側板底縫吊裝前用泡沫棉封堵。

5）灌漿作業應及時形成施工質量檢查記錄表，并按要求每工作班制作一組40 mm×40 mm×160 mm的長方體試件。

6）冬季施工時環境溫度應在5 ℃以上，并應對連接處采取加熱保溫措施，保證漿料在48 h凝結硬化過程中連接部位溫度不低于10 ℃。

4.5 HJCF外墻板窗縫防水處理

1）HJCF外墻板在窗框部位預留預埋件，窗框再用后塞口做法處理，窗框固定完成后，外側采用中性硅酮密封膠封閉，防水縫隙內填堵發泡聚氨酯保溫材料，內側采用聚合物砂漿封閉。密封膠填充至縫內后，要使其略高于填充面，用抹刀沿覆蓋膠帶邊緣內用力抹壓均勻，然后刮平。

2）HJCF外墻板窗洞口上端外側設有滴水槽，防止水流向內側，下端外側設有小的坡口，坡度以10%為宜，安裝時注意保護防水構造（圖3）。

3）HJCF外墻板板縫處防水在板縫處理時一并進行，選用涂刷JS復合防水涂料作為板縫防水，待板縫內泡沫混凝土凝固后在外側板縫涂刷JS復合防水涂料。

5 質量與安全管理措施

5.1 質量措施

1）裝配式剪力墻結構的預制構件制作、運輸和堆放，均需嚴格遵守國家規范及建筑安裝工程質量檢驗評定標準中的有關規定執行。構件在制作過程中及出廠前需進行檢查，應有出廠合格證，并與施工總承包單位辦理驗收手續。

圖3 窗洞口節點大樣

2）依據質量管理體系要求，編制“質量計劃”并制訂現場的相關管理制度，完善計量及質量檢測技術和手段。各級施工人員在施工前應認真熟悉和審查圖紙，按照管理制度要求做好技術交底，對施工技術、操作要點、材料、質量和安全等提出要求。

3）預制構件的安裝應嚴格按照施工組織設計中擬定的施工順序進行。做好構件安裝前的預檢與驗線；構件安裝要位置準確，臨時支撐體系安全穩固，吊裝時不損壞，做好成品保護；節點現澆部分混凝土應及時澆筑，振搗密實，套筒灌漿連接應編制專項施工方案，保證接頭施工質量。節點部位現澆段混凝土及灌漿連接接頭達到設計要求強度后方可進行后續施工作業。

4）每道工序完成后，均需認真執行自檢、互檢、交接檢的“三檢”制度，最后由分管技術負責人按設計及規范的要求進行驗收，隱蔽工程應由項目技術負責人組織檢查并做出詳細的文字記錄，做好技術檔案資料的積累并及時歸檔。

5.2 安全措施

1）貫徹國家與地方有關法規，嚴格遵守建筑安裝的安全操作規程及有關規定。

2）在技術交底和計劃交底的同時，必須做好安全交底，構件堆放場地要進行平整夯實，宜做場地硬化處理，墻板插放架應墊實放穩，嚴防構件傾倒。

3）構件吊裝前應檢查各種機具設備，對起重機械要進行試運轉。現場嚴禁亂拉亂接電線，每臺用電機具均應配裝漏電保護器。

4）高層建筑安裝的指揮員，應采取可靠的上下通信聯系，構件就位后未經初交和臨時固定不得脫鉤，防止高空墜物，建筑物出入口、樓梯孔洞及交通要道應搭護頭棚及防護欄。

5）做好特殊工種作業人員的教育培訓工作，做到作業人員持證上崗、人證相符。

6 效益分析

我國是混凝土生產與消耗第一大國，截至2017年底，年累計消耗混凝土達1.868×109m3，如此大的產量給自然資源和能源環境帶來的影響是十分巨大的。HJCF墻板每平方米混凝土用量比三明治外墻板混凝土用量節約1/3，從而節約了建筑材料，對保護生態環境作用顯著。

HJCF外墻板相較于目前市場上流行的三明治外墻板，由于省去了中間擠塑板及外側混凝土保護層60 mm混凝土外墻板，總成本節約造價1/4，且安裝快捷，從而降低了工程造價。

以目前濟南三明治外墻板價格3 600元/m3計算，該外墻板在濟南試驗樓工程，5層比4層節約造價27萬元。

加之板材相對較輕，基礎承重小，基礎成本相應得以節約，大規模的投入使用，可使投資商取得良好收益，因而市場前景廣闊。

7 工程案例

山東濟南某試驗樓項目外墻墻體構造，由外到內依次為：彈性涂料、柔性耐水膩子、瓷粉板、混凝土結構板、內墻膩子、內墻涂料。

經過相應的熱工計算驗證，該住宅項目的外墻傳熱系數≤1，滿足DB 37/5026—2014《山東居住建筑節能設計標準》的規定。

該墻板的應用與目前應用的三明治外墻板相比，無論是在制造工藝還是施工工藝上，都有明顯的市場優越性，是一項值得大力推廣的新產品、新技術。

8 結語

HJCF板的研發是在國家大力提倡建設節約型社會的背景下，企業科技人員研發的一種新型墻體材料，將目前市場通用的三明治外墻板又進一步簡化合成二合一板材，經山東省權威檢測機構進行的導熱、隔聲、防火、抗滑移等系列試驗，各項指標均滿足相關規范標準的有關技術要求，并即將投放市場進行大規模應用。該墻板的成功應用是新型墻板革新的一次飛躍性進步。