朱世平 寧夏建筑科學研究院股份有限公司
發展裝配式建筑是建筑業轉型升級的關鍵舉措,混凝土建筑中較常見的裝配式建筑技術是預制混凝土技術(PC),該技術結構系統由工廠預制的混凝土構件構成,構件在現場連接,節點處現澆混凝土形成整體。本文介紹了一種工廠預制、主體部分現澆的裝配式現澆混凝土技術,分析了其特點及技術要點。
裝配式現澆混凝土系統包括裝配式夾心保溫現澆混凝土墻體和裝配式現澆混凝土樓面疊合板。
裝配式夾芯保溫現澆混凝土墻體為工廠化生產的符合外墻墻體厚度的空腔構造,施工現場吊裝,空腔構造內澆筑混凝土,形成保溫、防火、裝飾、模板、結構一體化的建筑外墻??諝鈽嬙靿w由冷彎金屬桁架、豎向和水平鋼筋、復合保溫板、模板、專用金屬連接件、門窗等拼裝組合而成。其中鋼桁架由不小于2.0mm的熱軋金屬帶鋼沖壓冷彎制成的C型鋼,腹板上有多個通孔,孔洞間距與墻體水平鋼筋間距相同,桁架高度與墻體厚度相同。模板為纖維水泥平板或剛性不燃裝飾板等。
空腔構造具體做法為:水平鋼筋與鋼桁架連接,豎向鋼筋與水平鋼筋連接,構成與結構墻體截面尺寸相同的鋼筋骨架;在骨架內側,將不小于15mm厚的纖維水泥板用自攻釘與骨架連接;在骨架外側,將EPS模塊保溫層用專用連接件與骨架連接;門窗框通過連接鋼板用自攻釘與鋼桁架連接;電焊網卡嵌在專用連接件的固定座內;將吊環和吊環倉用騎馬釘分別固定在保溫層上;支護骨架邊框模板,在保溫層的外表面水平澆筑50mm 厚混凝土防護面層,混凝土成型后,涂刷或粘貼飾面材料。圖1為墻體示意圖。

圖1 墻體空腔構造
裝配式現澆混凝土樓面疊合板是厚度滿足混凝土澆筑抗變形剛性要求、內側有飾面涂層的板材,其上固定有鋼筋固定座或組合芯肋,受力鋼筋與鋼筋固定座或組合芯肋連接固定。板材可采用纖維水泥板,需要拼接時,按開間或進深用厚度不小于2.0mm的鋼板將其連接。樓面疊合板在施工現場吊裝后上面澆筑混凝土,構成現澆混凝土樓面結構。

圖2 樓面疊合板示意圖
相比于傳統PC,裝配式現澆混凝土技術具有如下特點:
(1)制作靈活,可工廠預制,又可將工廠移到現場,初投資少,不需要較大的固定資產投資就能提供裝配式節能建筑的配套部品。
(2)現場澆筑混凝土,適用現有現澆混凝土結構設計、施工、驗收、監督等標準體系。
(3)重量輕,不足預制混凝土構件重量的1/10,安裝便利,易施工性強。
(4)取消了預制混凝土墻板上下的連接錨具,無接縫熱橋和漏水點,安裝就位方便。
另一方面,與傳統現澆混凝土建筑技術相比,裝配式現澆混凝土建筑構件均工廠制造,保溫、結構、防火、裝飾,高空作業地面完成,現場僅需裝配、現澆,提高施工速度,工程質量易保證。
直板型墻體系統制作要求如下:
(1)將桁架間距不大于300mm放置,左右兩端的桁架距墻體邊緣不大于150mm,在兩端部位桁架的翼緣寬度均為50mm;窗下墻部位的桁架高度不大于100mm,長度等于窗下墻高度,間距不大于300mm,單排水平鋼筋與桁架芯肋在1/2墻體厚度位置點焊連接,間距不大于300mm。
(2)水平鋼筋穿過桁架孔洞,均與桁架孔洞內側邊緣點焊連接,豎向鋼筋的位置應距桁架邊緣不大于50mm、且與水平鋼筋點焊連接;水平鋼筋和豎向鋼筋的長度均與墻體系統外邊緣齊平。
(3)墻體系統上部預留錨固鋼筋應為倒U型,均設置在兩榀桁架間距的1/2部位,且與水平鋼筋點焊連接。
(4)沿建筑層高方向,用直徑不小于4.5mm 的鍍鋅自攻釘將纖維水泥平板與桁架連接,第一個釘距墻體下邊緣不大于30mm,在1.2m 范圍內,釘距不大于100mm,其上不大于150mm,錨入混凝土墻體內的有效長度不應小于25mm,釘帽沉頭于水泥板內不小于1.0mm。
(5)按設計要求將管線的線盒預埋在墻體空腔內,線盒用自攻釘固定在纖維水泥平板的表面。
(6)將組合桁架翻身,從下角部位的一端開始,將模塊通過左右裁口搭接和上下插企口接組合成保溫層,模塊通過組合連接件的鍍鋅自攻釘與桁架連接固定,鍍鋅自攻釘的直徑不小于6mm,設置數量不少于6 個/m2,錨入混凝土墻體內的有效長度不應小于40mm,第一個釘距墻體系統邊緣不大于100mm。
(7)將外墻門窗框用直徑不小于8mm 的鍍鋅自攻釘通過連接鋼板與桁架連接,門窗框與保溫層間的預留縫用發泡密封材料封堵。
(8)用邊框模板將模塊保溫層的四邊密閉封嚴夾緊,再將電焊網置入組合連接件的固定端頭,電焊網保護層的厚度為15mm。
(9)用自密實混凝土澆筑50mm 厚防護面層,且四周邊緣預留10mm×10mm密封膠裁口。
(10)當防護面層強度不小于設計強度的50%時,涂裝飾面層,起吊歸垛;防護面層不小于設計強度的70%時,可運至施工現場安裝。
裝配式夾心保溫現澆混凝土墻體關鍵節點包括:
(1)建筑無地下室時,系統與基礎梁連接部位組合構造如下圖所示:

圖3 墻體系統與基礎梁連接部位組合構造
(2)建筑有地下室時,地下墻體免拆模板系統與地上墻體構件的夾芯保溫層應連續,防護面層應在同一平面內。墻體系統地上與地下連接部位組合構造如圖4所示:

圖4 墻體系統地上地下連接部位組合構造
(3)窗下檻墻應為混凝土,并與墻垛混凝土一同整澆,厚度不應大于100mm,混凝土強度等級應與墻垛相同;單排構造配筋、桁架可替代豎向鋼筋。
(4)門窗上口部位,應在桁架間加設邊梁箍筋,邊梁水平鋼筋與桁架和箍筋點焊連接;門窗框用直徑不小于8mm 鍍鋅自攻釘與桁架連接,螺釘距洞口端頭不大于300mm、間距不大于1200mm、每一邊框上不少于兩個。門窗框與保溫層間應預留10mm~15mm組合縫,用發泡保溫材料密閉封堵。
綜上所述,裝配式現澆混凝土技術在PC建造技術的基礎上進行了技術創新,在與當前建筑行業發展現狀及標準體系相匹配的基礎上,提升了部品的工業化水平和施工的裝配化程度。該技術初投資少,易于實施,方便推廣應用,有利于快速實現建筑行業的產業轉型和升級。