原创《预制清水混凝土外墙挂板在工程中的应用》
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文 / 朱展翅 中铁天丰建筑工程有限公司 北京 102308
【摘 要】清水混凝土是混凝土材料中最高级的表达形式,它显示的是一种最本质的美感,体现的是“素面朝天”的品位.清水混凝土不需要装饰,舍去了涂料、饰面等化工产品 ; 结构一次成型,不剔凿修补、不抹灰,减少了大量建筑垃圾,有利于保护环境.基于此,本文主要对预制清水混凝土外墙挂板在工程中的应用进行分析探讨.
【关键词】预制清水混凝土；外墙挂板；工程应用
1.工程概况
软通动力研发楼应用了预制清水混凝土外墙挂板作为外墙立面,该项目位于北京市海淀区中关村软件园,建筑高度为 20.7m,地上 5 层,地下 2 层,首层层高 4.2m,2 ～ 5 层层高 3.9m,建筑平面为 126m×58.8m,矩形布置,轴网间距 8.4m,主体结构为钢筋混凝土框架剪力墙.建筑外立面饰面要求清水混凝土效果,立面造型为竖向立柱通顶造型（立柱宽 240mm,突出窗口面 230mm）和横向凹进立面的窗间板造型构成,轴间以 1.68m 模数为基本单元,布置如图1 所示.
2.预制清水混凝土外墙挂板的应用
2.1 建筑构造设计
经过和设计单位多次讨论,建筑构造设计主要从建筑墙身构造和防水、防火、保温构造几个方面开展工作,具体深化设计内容如下.
2.1.1 建筑墙身构造
外墙挂板全部与主体结构脱开,预留 50mm的施工安装缝,梁顶安装节点处后作发泡混凝土现浇矮墙,以便遮挡外露金属连接件,梁底安装节点处通过建筑吊顶做法遮挡金属连接件.在外挂板窗洞内侧预留安装埋件,外挂板安装完成后幕墙窗直接安装在外挂板上.首层外挂板底部插入室外地坪 100mm,与地下室防水保护层衔接.
2.1.2 防水、防火、保温构造
由于混凝土板最薄厚度 230mm,外挂板自身的防水、防火性能优越,关键是做好接缝防水构造、节点防火和层间防火构造.
（1）所有接缝防水构造采用材料防水和构造防水相结合的方式,外挂板水平缝防水构造是在外挂板上下口预留启口,外挂板安装完成后外侧填塞背衬材料并用建筑密封胶封闭.（2）挂板竖缝为“L”型接缝,具有构造防水特点,外层用填塞背衬材料并嵌固建筑密封胶封闭.（3）窗口周边做防水启口,窗框与挂板接缝用密封胶封闭,上口做滴水槽,下口做坡水设计.（4）女儿墙外挂板与现浇结构之间安装拼缝用岩棉保温板填塞,外挂板与现浇女儿墙之间的安装间隙采用金属铝扣板压顶封闭.（5）外挂板水平接缝处于结构梁中间,所以水平接缝防火重点是做好层间防火,在外挂板与主体结构之间预留的50mm 的施工安装缝内填塞岩棉并用弹性砂浆封闭接缝外口,这样兼顾保温和防火构造.（6）主体结构梁上下口均有挂板安装节点,作为防火重点我们采用半湿法喷涂岩棉的方式将安装节点封闭.（7）此项目护采用内保温构造做法,符合项目自身设计要求,所有内保温采用 50mm厚自熄型挤塑聚苯板,配合外挂板与主体结构的间隙保温填缝形成完整的保温体系.
2.2 连接构造设计
混凝土外挂板的自重较大,在考虑地震设计工况的情况下外挂板竖向荷载通过结构挑出钢牛腿将自重传递给主体结构,每块外挂板设两个牛腿支撑点.水平荷载主要考虑外挂板自身重心偏移造成的水平力、水平地震效应和风荷载效应值的组合.每块外挂板设置了 4 个用于水平限位的拉压节点,当节点承受外力时能够自由滑动,来满足温度以及地震作用产生的变形要求.经过设计优化和论证,外挂板节点连接构造设计如图 2所示.
2.3 外挂板成型
2.3.1 模板设计
本工程外挂板构件外形复杂,构件尺寸较大,在生产过程中模板很容易变形,造成构件偏差较大质量无法保证,所以模板的侧向刚度、精度要求必须控制在规定范围内.其次充分考虑预制构件脱模方式,必须对模板进行二次深化.同时要满足通用性要求,保证每套模板能够包含较多的构件类型.构件的生产工艺为反打一次成型,即外挂板清水面朝地的卧姿生产.
2.3.2 生产质量控制
清水混凝土构件的外观质量与原材料、混凝土配合比、脱模剂、混凝土施工技术、养护措施和成品保护等因素有关,依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）的要求,对各个环节进行严格控制.
（1）原材料要求：整个工程的原材料供应商应采用一个厂家的同一种水泥和外加剂,选择粗细骨料时要严格控制砂石含泥量和其他杂质成分,掺和料的选择要通过试配确定.（2）混凝土配合比：为了控制清水混凝土表面容易出现色差、裂纹、气泡等质量问题,我们经过反复试验,并在以往类似清水混凝土工程配合比的基础上,多次试配调整确定最终配合比设计方案.（3）脱模剂：脱模剂有水质脱模剂、油质（加石蜡）脱模剂,经过对两种脱模剂的试验比对,认为油质（加石蜡）脱模剂更有利于减少气泡.实际应用表明油质（加石蜡）脱模剂能更好地保证清水混凝土的外观质量.（4）混凝土浇筑成型：混凝土浇筑分层分段进行,混凝土振捣方式是模板附着式振捣器为主,配以振捣台配合振捣成型.（5）养护措施：混凝土养护采用蒸汽养护的方式,严格按照静停→升温→恒温→降温的温控程序,最高温度控制在 60℃以内.
2.4 外挂板安装
由于建筑平面较大墙板均为线性布置,外挂板采用汽车吊安装,每块外挂板与相邻的板之间是连环相扣的装配形式,通过研究讨论外挂板安装顺序为：水平方向按外挂板相扣的顺序制定平面安装动线,安装面可依据现场条件分批分段展开；垂直方向按从下向上的顺序有序安装.
外挂板安装前要对主体结构预埋件进行检查,确认预埋件的位置和数量符合设计要求,对遗漏或超过偏差的预埋件要制定技术处理方案进行修复；预埋件施工偏差满足：垂直方向（标高）为 &plun;10mm；水平方向中心偏差为 &plun;15mm.
结语：
清水混凝土是名副其实的绿色混凝土,混凝土结构不需要二次装饰,舍去了涂料、饰面等化工产品,有利于环保,清水混凝土挂板一次成型,不剔凿修补、不抹灰,减少了大量建筑垃圾,有利于保护环境；在国家大力提倡节能减排和“低碳”的今天,清水混凝土外挂板因其现代审美观和绿色环保性必将成为众多客户的首选.
参考文献：
［1］白振宏．无机预涂清水混凝土挂板幕墙系统［J］．建筑创作,2008,20(4):164 －165．
清水混凝土论文参考资料：
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