外保溫板與現澆結構一體化施工技術

林周寶

(北京首都開發股份有限公司首開志信公司，北京 100027)

保溫板與現澆混凝土墻體形成夾芯保溫層，通過內外兩側模板構成與結構墻體厚度兩道空腔模板組合，分別向空腔構造內澆筑混凝土，由此所構成承重、保溫、防火一體化澆筑而形成的夾芯梁、柱、墻等，稱之為現澆一體化外保溫體系。該外保溫體系施工技術先進、安全適用、經濟合理，其優勢在于與主體結構同步澆筑，不產生空鼓、開裂及脫落，在氣候反復作用而不破壞，具有構造防火措施和承受火焰輻射及阻絕火勢蔓延等。近些年，在北方的建筑工程中廣泛應用，但是也有一些問題。各個廠家為迎合市場，都編制各自的圖集和規范，行業內缺乏統一的規范及圖集，節點做法不詳細，不具備指導施工的要求。在施工過程中，保溫板容易移位，造成外保溫板外露、浮起等質量問題。因此，在施工中先研究解決節點做法，補充及完善指導施工的圖紙。其次，要研究保溫板移位及外露問題，制定有效的措施等，總結出可以推廣借鑒的現澆一體化外保溫體系的施工技術及創新解決方法。

1 現澆一體化外保溫體系的現狀

1.1 產生背景

由于外貼外保溫易開裂、脫落、防火達不到A級的要求，外墻內保溫易發生冷橋、占用室內空間，降低使用率。自2007年以來，外墻結構一體化保溫技術越來越受到關注。2011年山東省率先印發了《山東省建筑節能與結構一體化技術產品認定條件》的通知，并明確提出保溫結構一體化技術的相關認定要求。2012年山東省率先在全省大力推廣保溫結構一體化技術，取得了很好的效果。2014年1月28日河北省住房和城鄉建設廳發出“關于推行建筑保溫與結構一體化技術的通知”標志著河北省進入保溫一體化時代。同年，石家莊、張家口、廊坊發文響應政府號召，新建項目全部采用建筑保溫一體化。隨后，黑龍江省、山西省、河南省等省市陸續推廣保溫結構一體化技術，把建筑節能推向了一個新的臺階。由此可見，發展和應用建筑節能與結構一體化是建筑保溫體系未來發展的必然方向。

1.2 現澆一體化外保溫體系的概念及分類

什么是外墻結構一體化保溫體系。到目前為止，業界也沒有形成一個統一的概念。其核心的意思是保溫材料與外圍護結構的剪力墻同步澆筑，緊密結合在一起而形成復合保溫墻體，叫做外墻結構一體化保溫體系。即在墻體受力鋼筋的外側將保溫模塊經積木式橫向、豎向錯縫插接，并與專用連接橋有機配合，通過組合配件將內外兩側模板連接和緊固，構成模塊外側有50 mm、內側有與結構墻體厚度等同的兩道空腔組合或稱空腔構造，分別向空腔構造內澆筑混凝土而形成的承重、保溫、防火一體化的夾芯保溫復合墻體。為了防止一體化保溫層外側50 mm厚混凝土保護層的開裂，增加了鋼筋網片，通過拉鉤及斜插絲與主體結構的鋼筋緊密連接，形成了足夠強度的空間網架，從而達到了建筑節能體系與主體結構真正一體化的綜合效果。這樣的復合墻體不需要另行采取保溫措施，即可滿足現行建筑節能及消防安全的標準要求，且能永久地與主體結構具有相同的壽命周期。

經過這幾年的實踐，外墻結構一體化保溫體系得到的長足的發展，市場上種類繁多。通過調研了解，現階段外墻結構一體化保溫體系大致有兩種類型：1)在工程生產的復合板免拆模一體化保溫體系，如圖1所示；2)現場安裝保溫板芯材的現澆混凝土一體化保溫體系，如圖2所示。根據芯材的不同，又分為巖棉板體系、XPS擠塑板體系和EPS聚苯板體系。無論是哪種體系，其原理都相同，都是按照設計要求的節能標準，匹配不同類型的芯材及厚度，達到節能及防火A級的要求并與主體結構墻體同壽命周期，解決脫落[1-2]。

1.3 現澆一體化外保溫體系的優、缺點

現澆一體化外保溫體系的優點有：1)采用現澆夾芯層工藝，與主體結構連成整體，有效解決脫落問題。2)與建筑同壽命，無需后期維護、維修費用。3)根據設計文件選配不同材質、不同厚度的芯材，保溫隔熱性能滿足不同地區的要求。4)工廠按訂單加工，現場組裝，方便靈活。5)配置專門的轉角保溫模塊，增強整體性。6)復合層外側有50 mm的保護層，采用B2級保溫材料就能達到A級防火要求(為防止施工過程中引起火情，建議采用B1級以上的保溫板芯材)。現澆一體化保溫體系的性能指標見表1。

表1 現澆一體化保溫體系的性能指標

缺點：1)現行的圖集多為通用做法，缺乏針對性，需深化設計。2)每個廠家都有各自的圖集，缺乏統一標準。3)外側50 mm保護層需用自密實混凝土進行澆筑，成本較高。4)墻體澆筑不密實，易出現保溫板外漏的情況。

2 現澆一體化外保溫體系的技術攻關

2.1 工程概況

某項目有7個單體工程及地下車庫工程，建筑面積101 547.45 m2，住宅樓層高為2.8 m，結構形式為剪力墻。住宅樓外墻采用現澆一體化外保溫體系，現澆剪力外墻采用80 mm厚石墨EPS保溫板，填充外墻采用普通EPS保溫板，EPS保溫材料燃燒性能為B1級。

為達到防火A級的要求，保溫板外澆筑50 mm厚一級粒徑不大于10 mm，填充性能為VS2級，間隙通過性能采用PA2，抗離析性為SR2級的自密實混凝土，強度等級同外墻。現澆一體化外保溫體系的構造要求見表2。

表2 現澆一體化外保溫體系的構造要求 mm

2.2 現澆一體化外保溫體系的技術攻關及創新

1)技術難題及創新1——采用一體化外保溫板替代砌體結構。由于現澆一體化外保溫體系依附于原有的主體結構，根據設計要求[3]，現澆剪力外墻部位安裝外保溫板，澆筑50 mm厚自密實混凝土，并未考慮填充墻部位的外保溫施工問題，此部位外墻采用輕集料連鎖砌塊砌筑。如果按照原設計的要求，那么外填充墻部位為80 mm厚的保溫板，此部位復合墻體厚度與其他剪力墻部位復合墻體厚度不一致，將形成50 mm厚的錯臺。按照原設計，外填充墻部位采用砌筑方式施工，后期需要進行植筋，外墻砌筑量較大，此部位的施工將增加1個月時間，且未能形成真正的一體化施工，費時、費力。

3)技術難題及創新2——洞口兩側增加小暗柱，解決門窗安裝的穩定性。在研究問題的過程中，本著科學務實的態度，深入研究，科學分析，很多問題都迎刃而解。由于使用的一體化保溫體系，為了達到節能的要求，在門窗洞口的兩側都需要保溫來解決冷橋問題，達到節能的要求。但是這樣一來，就無法解決門窗安裝的問題。因為固定門窗的錨栓無法在保溫模塊里固定，需要解決。但是項目所采用的現澆一體化保溫體系圖集中沒有相應的做法，也沒相應的節點。

4)解決方案及實施成果。結合前面的研究成果，在滿足節能要求的情況下，需要的門窗洞口的兩側按構造要求增配構造柱，考慮到一般的固定門窗的錨栓長度為50 mm。為保證構造柱不被錨栓打透，滿足錨栓固定的要求，所以在本項目中，構造柱及內墻保護層的厚度均采用80 mm厚。詳見節點設計，如圖4所示。在滿足門窗安裝的同時，需要防止因增加構造柱而引起冷橋，滿足不了節能的要求，所以門窗洞口的構造柱的長度應小于復合墻體的厚度，所以門窗洞口的一體化保溫板需設置成L型，詳見深化設計圖，如圖5所示。通過實踐證明是一個行之有效的方法，值得推廣(后來在廠家更新版的體系中得到采納和應用)，如圖6所示。

5)技術難題及創新3——保溫板拼縫不嚴，增轉角板，企口連接。現澆一體化保溫體系中的保溫板模塊都是由工人在現場拼裝而成，保溫板模塊是通過剪力墻的鋼筋來固定。由于現澆結構樓板有一定的高差，保溫板直接從樓板上拼接，無論是在直線段墻體還是轉角處，都容易出現板與板之間拼縫不嚴的現象。如果不對每塊保溫芯材進行技術處理，都容易出現拼縫不嚴，將影響節能效果。

6)解決方案及實施成果。在選擇外墻一體化保溫體系前就充分考慮這個問題。在工廠加工時，將保溫板芯材的板邊進行企口處理，每塊板增加燕尾槽。在現場拼裝時，板與板之間就可以實現企口連接的方式，有效地消除了板縫，減少冷橋，同時增強與混凝土之間的黏結力。由于轉角處受風壓影響較大，在投入使用后往往容易出現問題，將此處的保溫板加工廠L型轉角板模塊，使得轉角處沒有任何豎向拼縫，如圖7所示。為增強此處保溫板模塊與剪力墻的連接，增加L型拉結筋，從而達到雙重保護的效果，如圖8所示。通過這樣的技術創新處理，大大增強一體化保溫的整體性，提高節能效果和使用壽命。

3 現澆一體化外保溫體系的質量把控及實施

任何一個好的技術方案，都需要通過實施來檢驗，那么質量把控成了方案實踐的關鍵環節。在施工前，堅持“技術先行，樣板引路”的原則，結合前面的技術難點，對操作工人及班組進行技術交底，明確每個節點的具體做法及容易忽略的環節，提高技術質量的效果。為保證保溫板能與主體結構有效連接，減少保溫板的位移，提高澆筑后的質量觀感，重點加強以下幾個容易忽略的工序質量控制，取得了不錯的效果[4-5]。

3.1 確定L型拉結筋的數量及位置

現澆一體化外保溫體系的面層都放置一層焊接網片，通過L型拉結筋將焊接網片、保溫板與主體結構的鋼筋連成整體。為了固定好焊接網片，每平方米墻體均勻設置4個L型拉結鋼筋，L型拉結鋼筋采用HRB400級、直徑為8 mm的鋼筋，L型短邊長不小于30 mm，扣緊焊接網片，直線端錨入混凝土墻體不小于80 mm，與主體結構鋼筋有效連接。這樣的做法能確保50 mm厚自密實混凝土防護面層不開裂，且在地震力的作用下，面層不會脫落，同時有效地解決一體化外保溫面層開裂及保溫板外露的問題，如圖9所示。

3.2 L型拉結筋尾部增加附加鋼筋及安裝方法

為防止保溫模板在澆筑混凝土過程中產生位移及外露，L型拉結筋錨入墻體內側要大于80 mm，且將L型拉結筋的尾部增加一根拉結筋，并通過焊接的方式連成一體。為保證剪力墻鋼筋性能不受因焊接的影響，附加筋采用綁扎的方式與主體結構的鋼筋有效連接。

在安裝過程中，先安裝L型拉結筋鋼筋，將L型拉結筋穿過保溫模塊后，綁扎附加鋼筋(規格同L型拉結筋)，附加鋼筋與剪力墻鋼筋綁扎，附加鋼筋位于水平筋內側，以保證不影響剪力墻鋼筋的保護層厚度，綁扎完成后，L型鋼筋與附加鋼筋點焊，以確保L型鋼筋既能張掛焊接網50 mm厚的防護面層，也能固定保溫模塊不因施工造成位移，防止保溫外露，如圖10所示。

3.3 實施效果

1)通過以上增加附加鋼筋的措施，有效的減少了外保溫板的位移問題，提高了保溫材料的穩定性，從而減少保溫材料外露的問題。2)此方法易施工，安裝便利，較好地增強外側保溫板的整體性，在支模時不易發生板材在接縫處的斷裂問題，也防止穿墻螺栓施工造成的保溫板的位移問題。

4 結語

實踐證明，與傳統的外貼保溫相比，采用現澆外保溫一體化體系施工技術，真正做到外保溫與主體結構同步施工，減少單獨外貼保溫的時間，施工總體工期節約15%～20%的時間。通過技術攻關和創新，在施工過程中采取合理的技術措施和質量控制，既達到了節能、防火要求，又有效地解決了外貼保溫面層開裂、空鼓等技術問題，大大降低外保溫脫落風險，提高保溫層的使用壽命，取得了良好的社會和經濟效益，值得借鑒和推廣。