鋼結構住宅全預制保溫外墻板施工技術研究

楊鎮州， 盛林峰，楊 杰(上海市機械施工集團有限公司， 上海 200072)

1 使用背景

上海市浦東新區惠南新市鎮 25 號單元（宣橋）05-02 地塊鋼結構住宅工程建筑面積約 5 950 m2，建筑高度為43.6 m，為 14 層小高層住宅。本住宅樓工程為鋼結構裝配式住宅，是以鋼結構為載體，搭配混凝土預制構件組合而成，預制率 74.9%。

本工程全預制保溫外墻板根據建筑風格及套內房間分布情況，共分為 42 塊/層，工程總計 584 塊外墻板。全預制保溫外墻板由 60 mm 配筋混凝土＋40 mm 保溫層＋60 mm配筋混凝土組成。

商品住宅樓對建筑立面要求較高，因此全預制保溫外墻板在現場的安裝精度決定建筑外觀效果。本工程采用的全預制保溫外墻板為工廠內將內頁、外頁及夾心保溫層一次成型，施工現場無其他現澆作業，同時因為主體結構為鋼框架，因此如何將混凝土預制構件與鋼結構可靠連接以及如何做到施工便捷，是本類工程施工的重點。

2 設計及施工技術難點

設計及施工技術難點如下。

（1）為實現住宅樓建筑風格，本工程全預制保溫外墻板無法實現小分段的要求，因此外掛墻板單塊重量遠超同戶型混凝土裝配式住宅，因此連接節點是否可以滿足現場便捷施工的條件，是需要考慮的重要問題。

（2）全預制保溫外墻板安裝精度要求較高，如何做到安全、經濟、高效、精準，是需要解決的技術難題。

3 研究對策

通過采用“牛腿型連接節點”技術解決外墻板的安裝及連接問題；通過采取“細化施工步驟，設置微調措施”的技術手段解決全預制保溫外墻板安全、經濟、高效、精準安裝的技術難題。

3.1 牛腿型連接節點

全預制保溫外墻板與鋼框架之間通過連接鐵件連接，滿足規范[2]，其中連接鐵件分為上節點連接件及下節點連接件。為滿足墻板安裝過程中的微調需求，連接件均設有調節余量。上下節點連接件均由 2 部分組成，即板內預埋鐵件及鋼梁翼緣連接支座。連接節點示意圖如圖1 所示。

圖1 連接節點示意圖

為保證外墻板在安裝過程中可以快速就位以及方便精度調整的要求，對下連接節點進行優化，將原有的預埋螺栓套筒的連接形式調整為預埋型鋼埋件的形式，使下連接節點在安裝過程中可以起到鋼牛腿的作用，提高一定的安裝便捷性以及連接節點的可靠性。

3.2 細化施工步驟，設置微調措施

因本工程全預制保溫外墻板施工精度要求較高，因此在外墻板起吊至安裝位置時，需對外墻板的空間位置進行微調，針對外墻板的施工調節內容主要由測量及微調 2 部分組成。外墻板由吊點（吊裝螺栓套筒）、上連接節點、下連接節點、脫模套筒組成，在外墻板安裝后，需對板子在X、Y、Z3個方向進行微調。全預制保溫外墻板示意圖如圖2 所示。

圖2 全預制保溫外墻板示意圖

測量包括前期軸線施放、連接點位測量放線、施工過程中測量、安裝后測量 4 部分。其中軸線施放及連接點位測量均在外墻板安裝前完成，根據外墻板平面布置圖及連接點平面布置圖在樓板及鋼梁翼緣位置放線。施工過程中測量工作主要為標高、平面測量，在外墻板外立面上端粘貼反光貼，在安裝調節過程中實時測量。

外墻板的安裝調節為本工程施工的重點，根據外墻板連接節點的特點及形式，主要分為以下步驟。

（1）首先將上節點支座焊接在鋼梁下翼緣位置，平面位置根據上節點平面布置圖進行放置，如圖3 所示。本步驟為重要環節，需對上節點支座進行三維放線，即X、Y、Z方向均需確定位置后才可固定。為保證外墻板安裝的精準度，支座放線需依照軸網進行，不得直接根據鋼結構邊線確定，因此需在樓板位置施放軸網，并將測量點引入施工樓層內，通過全站儀及激光儀操作。

圖3 上節點支座安裝示意圖

（2）外墻板通過塔吊吊裝至安裝位置后，先將下節點預埋鐵件擱置于鋼梁上翼緣位置，通過鐵件中豎向螺桿進行標高調節，調節過程實時測量，在標高調節至設計高度后，緊固上節點安裝螺栓，此時墻板上節點形成約束，同時下節點也已開始承載豎向荷載。

（3）上節點完全固定后，外墻板已基本保持豎直狀態，此時使用鋼絲繩及手拉葫蘆將外墻板與室內鋼柱連接，外墻板端通過脫模套筒與吊釘及鋼絲繩連接，鋼柱端通過抱箍與鋼絲繩連接，檢查鋼絲繩受力情況后，可以進行摘勾，此時樓層內鋼絲繩可承擔外墻板向外傾覆所產生的力。同時可使用手拉葫蘆對外墻板Y方向即垂直度進行微調。

（4）在標高、垂直度均調整完畢的情況下，以下節點外露埋件、鋼柱、栓釘作為受力點開始對外墻板X方向進行微調，該處調節可采用 2 種方式。①當下連接節點與最近段鋼柱距離＜300 mm 時，可在下節點外露埋件位置安裝一塊U形卡板，卡板上端通過螺栓與長條板進行連接，長條板端部開孔。鋼梁上翼緣位置排布有栓釘，安裝花籃螺桿將栓釘與長條板連接，通過調節花籃螺桿進行外墻板X方向的微調。②當下連接節點與最近段鋼柱距離＞300 mm時，可使用千斤頂對外墻板X方向進行微調。調節方式為將千斤頂水平放置于鋼梁上翼緣，千斤頂頂推的一頭緊貼下節點外露埋件，后座緊貼鋼柱側邊，若距離過大可使用木方縮短頂推距離。

4 結 語

采取優化連接節點、空間調節措施技術解決全預制保溫外墻板安全、經濟、高效、精準安裝的技術難題，外墻板標高、構件垂直度及相鄰構件平整度誤差均控制在 5 mm 以內，并且在安裝過程中取消了傳統混凝土預制外墻板安裝時所需的斜撐桿，一定程度減少了施工成本，提高施工效率。