王 軍,范 琛
(甘肅建投住宅產業(yè)新型材料有限公司,甘肅 蘭州 730300)
裝配式水泥基復合夾芯墻板是新型裝配式隔墻墻材的一種[1],芯材為多孔發(fā)泡水泥材質,外層包裹輕集料水泥膠漿,并內置鋼絲網片提高墻板抗彎載及抗沖擊性能[2]。面層一般覆蓋玻纖網格布,外層膠漿中加入聚丙烯纖維,以提升墻板表面的抗裂性。芯材的發(fā)泡水泥材質既能起到減輕墻板自重的作用[3],多孔的芯層結構也能提高墻板的保溫及隔音性能,是一種自保溫墻體材料[4]。因其工廠化、部品化、標準化的生產方式和非砌筑[5]的施工特點,是裝配式建筑尤其是裝配式鋼結構建筑體系的理想非承重墻體材料,也可用于普通的鋼筋混凝土結構建筑,應用場景廣泛。主要性能指標如表 1 所示。
裝配式水泥基復合夾芯墻板的另一大特性是可以將電氣管線及線盒預埋其中,形成符合裝配式建筑評價要求的墻體與電氣一體化部品部件。通過 BIM 技術等先進手段,精確排板定位,批量化生產并系統(tǒng)性的編號入庫,在施工安裝時只需要“對號入座”,實現高度裝配化。墻板寬度規(guī)格為 600 mm,板長及開關、插座等規(guī)格不同采用定制化生產制造,長度范圍為 1.5~3 m。本文將著重探討其施工工藝技術。
表1 水泥基復合夾芯墻板主要性能指標
裝配式水泥基復合夾芯墻板作為一種新型裝配式建筑墻體材料,需要符合 GB/T 51129-2017《裝配式建筑評價標準》中對于非承重墻體材料的裝配率計算要求[6],如表 2 所示。
表2 裝配式建筑評價標準圍護墻及內隔墻評價內容
可以看出,GB/T 51129-2017《裝配式建筑評價標準》對于非承重墻體及內隔墻體的裝配率評價要求做了明確規(guī)定,只有非砌筑的內隔墻體材料才能作為裝配式建筑墻體材料使用[7]。同時,內隔墻體與管線、裝修一體化技術占據了 5 分的分值,因此將電氣管線預埋在墻板中的施工技術,可以有效提高裝配式建筑的裝配率,是一種極具創(chuàng)新性的墻體材料施工技術和方式。
裝配式水泥基復合夾芯墻板作為一種裝配式部品部件,在工廠預制生產前,需要對圖紙進行深化設計。墻板常用尺寸寬度 600 mm,依據施工平面圖,確定墻板的平面位置、墻板安裝方向、卡件位置及墻板接縫位置。再根據電氣圖紙中開關、插座、弱電及其管線在墻體中的安裝高度、水平位置,結合墻板排布位置和電氣管線預設位置,設計出帶有電氣管線位置參數的裝配式線盒預埋墻板,對相關部品部件進行系統(tǒng)編號并利用 BIM 技術建模入庫,交由工廠加工生產。通過以上技術途徑,即實現了內隔墻體非砌筑及內隔墻與管線、裝修一體化技術。在現場施工安裝的過程中,施工現場能夠完全實現干作業(yè),拼裝式安裝方法有效避免了現場砌筑產生的環(huán)境污染、材料浪費和勞動力密集。電氣管線設備工程預埋生產安裝的方式,也避免了施工現場對于墻體的二次開槽,無需破壞墻體表面,避免二次修補,在節(jié)約材料的同時有效提高施工效率,大大縮短工期。
圖1 墻板施工技術工藝流程圖
裝配式水泥基復合夾芯墻板施工技術工藝流程如圖 1 所示。在工廠內依據施工圖進行墻板排板技術深化設計、生產加工后交付施工現場驗收交接。通過入場驗收的墻板依據測量放線的位置進行內隔墻體的安裝作業(yè),墻板安裝前需要將電氣管線預埋在梁、板內。安裝完成后的墻體經過接縫處理及墻體抹灰后,連接墻體內預制管線與梁、板預埋管線,并進行驗收交接。最后再進行地面面層澆筑施工。
裝配式線盒預埋墻板需要在生產制造前對墻板及電氣管線位置及尺寸、規(guī)格等參數進行深化設計。采用 BIM 技術,根據施工圖紙中戶型層高、梁高、板厚等數據,確定墻板生產長度;再根據電氣管線設備在墻體的規(guī)格、位置信息,排出墻板電氣管線設備類型、距地高度、邊距、管線材質類型規(guī)格,明確線盒預埋后的墻板規(guī)格參數,繪制 BIM 模型(見圖 2),統(tǒng)計生產技術參數,交由工廠生產。深化排板圖中還要體現墻板安裝方向、墻板固定卡件固定位置,墻板接縫位置及接縫寬度、墻板與主體結構間接縫尺寸等具體施工信息。
圖2 裝配式水泥基復合夾芯墻板電氣管線預埋 BIM 建模
圖紙深化完成后,裝配式水泥基復合夾芯墻板深化圖中的墻板將會分為 3 大類,即標準墻板、線盒預埋墻板及裁補墻板。標準墻板是依據電氣施工圖中電氣管線設備排布位置確定后,該塊板材無線盒預埋,此種板與普通內隔條板一致;線盒預埋墻板即將線盒提前預埋生產的特殊裝配式墻體部件,根據電氣線盒要求不同、規(guī)格參數不同,生產過程較為復雜;裁補墻板為與梁柱等主體結構接觸的墻體,寬度<600 mm,因而需要特殊生產。生產完成的墻板需要標識清楚樓號、樓層、戶型、墻號、板號等信息。
深化圖紙交由生產部門后,生產部門依據已確定好的規(guī)格尺寸類型進行定量批量化生產。生產完成后墻板需要按批次進行產品出廠驗收,具體應注意以下內容。
墻板的規(guī)格尺寸、表面觀感、物理力學性能應該符合 GBT 23451-2009《建筑用輕質隔墻條板》及JGT 169-2016《建筑隔墻用輕質條板通用技術要求》,出廠前應附有該批次墻板的出廠檢驗報告及型式檢驗報告[8]。對于線盒預埋墻板,應檢查復驗預埋的線盒種類、尺寸、類型及高度等參數信息,不合格或達不到標準的墻板應及時處理、維修或報廢,避免將不合格的墻板運送至施工現場。
3.3.1 裝配式鋼結構建筑主體結構內電氣管線預埋
裝配式鋼結構梁內預埋管線時,需要在鋼梁加工時,依據墻板深化設計圖在需要穿線的位置開孔,開孔尺寸需要比預埋的電氣管線尺寸大一號。開孔位置依據電氣深化圖紙中管線穿過的位置確定,開孔位置與墻板線管一一對應。管線頭在梁下預留 50 mm 接頭。疊合樓板上穿線時,在樓板上標記出布管位置,管線布置完成后澆筑混凝土。為方便主體結構內的電氣管線與墻體內管線連接,管線末端在距離裝配式墻體 500 mm 距離位置上翻,連接緊密后用細石混凝土澆筑隱蔽。
3.3.2 鋼筋混凝土結構主體結構內電氣管線預埋
主體結構的電氣管線穿線位置多集中于梁、板,依據深化設計圖確定梁、板穿線開孔位置,用粉筆在模板上圈出開孔位置并開孔,鋼筋綁扎完成后布置管線,梁下管線預留 50 mm。其余做法與裝配式鋼結構建筑施工工序相同。
依據墻體深化設計圖,參照控制線放出墻板定位邊線,門洞口位置邊線,按照深化圖紙的墻板排布順序標注編號并標清楚門窗位置。使用激光投線儀彈出墻體天花線,保證垂直度。
3.5.1 U 型卡件與主體結構連接
墻板與主體結構之間一般采用 U 型卡件進行連接,U 型卡件開口一側置入墻板,另一側根據主體結構建筑形式的不同,采用不同的連接方式。裝配式鋼結構建筑一般采用焊接的方式,直接將U型卡件焊接在梁或柱上,如圖 3 所示。
圖3 裝配式水泥基復合夾芯墻板與鋼柱連接示意圖
U 型卡件在與鋼筋混凝土主體結構連接時,一般使用膨脹螺栓或射釘連接。U 型卡件內側打孔,穿入膨脹螺栓或射釘,以實現卡件與主體結構的緊密連接,如圖 4 所示。每個 U 型卡件上螺栓數量≥2 個,豎向 U 型卡件間距應≤1 m。U 型卡件應設在墻板接縫處的頂端與底端,相鄰卡件間距應≤600 mm,每塊墻板卡件數量≥2 個。
圖4 裝配式水泥基復合夾芯墻板與混凝土梁、柱連接示意圖
3.5.2 立板及連續(xù)安裝
1)墻板安裝前,首先將墻板側面與主體結構連接面灰塵及雜物清理干凈,在墻板與主體結構接觸面涂滿專用粘接砂漿。使用專用機械立起單塊墻板,對準上下 U 型卡件位置,使用撬棍調整墻板位置,使墻板與地面及頂面定位線位置相吻合,同時注意墻板與主體結構連接處留出 15~20 mm 間隙。墻板下打入木楔,頂緊墻板,撤出撬棍,使用 2 m 靠尺檢查垂直度及平整度,通過敲打木楔或使用橡皮木錘敲打墻體調整,單塊墻板位置調整合格準確后,再進行下一塊板的安裝。
2)連續(xù)安裝墻板時,前一塊板后凹槽內涂滿專用粘接砂漿,豎起第二塊墻板,向前推動墻板將兩塊墻板之間的灰漿擠出一部分,使得接縫處灰漿飽滿密實,接縫處的灰漿層應不低于 8 mm。將接縫處多余的砂漿刮平整,調整墻板位置及平整度、垂直度,方法與第一塊墻板相同。
3)依照深化設計圖上示意的墻板順序安裝墻板,以確保戶內電氣線盒位置準確。墻板安裝應從一側向另一側依次安裝,有門窗洞口時,應從門窗洞口開始,向兩側安裝。
4)墻板底部需用專用粘接砂漿填充飽滿。固定墻板用的木楔在底部接縫砂漿填充 3 d 后取出,再使用同種類的粘接砂漿回填密實。
5)一整面墻體安裝后,對整面墻體使用 2 m 靠尺進行全面質量檢查。安裝完成的墻體應穩(wěn)固平整,符合質量驗收要求。
使用與線盒預埋墻板內預埋線盒及梁、板內預留穿線的電氣管線材質相同的套管,將板內管線與結構管線相連接。阻燃型的硬質或半硬質塑料材質管線,可采用套管粘接法或端頭連接的方式連接。鋼管使用套管連接,套管長度為電氣管線外徑的 1.5~3 倍,管線口置于套管中心。線盒預埋墻板電氣管線與梁、板電氣管線連接做法如圖 5~7 所示。
圖5 墻板預留管線與樓板預埋管線連接示意圖
圖6 墻板預留管線與梁內預埋管線連接示意圖(單位:mm)
圖7 墻板預留管線與樓板預埋管線連接側示意圖(單位:mm)
墻板內電氣管線與結構內電氣管線連接完成且檢查無誤后,在地面樓板結構層上,使用細石混凝土鋪設面層,以隱蔽裸露在外的電氣管線。面層澆筑施工前,清理結構層上的浮灰雜物,保證基層表面清潔。依據基準線彈出面層標高控制線,澆筑鋪設時,由地面內側向門口方向鋪設。振搗密實,依照標高控制線找平。面層細石混凝土需設置分格縫,間距應 >6 m。
采用細石混凝土鋪設的面層厚度為 100 mm,鋪設時應填滿線盒預埋墻板底部為套管預留的洞口。戶內裝修時,在地磚及踢腳線施工完成后可實現完全隱蔽。
裝配式水泥基復合夾墻板作為一種與裝配式建筑配套使用的新型墻體材料,其工廠化、部件化、標準化和集成化的生產制造及安裝施工方式,為墻體材料的發(fā)展與進步,提供了一種新的解決途徑。作為裝配式建筑,尤其是裝配式鋼結構建筑的重要部品部件,裝配式線盒預埋墻板將電氣管線借由 BIM 技術植入到墻板生產預制環(huán)節(jié),在滿足內隔墻非砌筑這一裝配式非承重內隔墻這一基本要求的同時,解決了墻體與管線一體化問題;在有效提高裝配率的同時,縮短工期,節(jié)約材料和勞動力成本,避免濕法施工對施工環(huán)境的影響,為裝配式新型墻體材料發(fā)展起到積極的推動作用。