第2章 施工技术创新

2.1 建筑结构保温一体化技术

2.1.1 概述

SW(Sandwich Wall夹芯墙的英文缩写)建筑体系是在专用设备上预制好钢网夹芯板,将这种板通过喷涂、预制、现浇等不同施工方法植入到混凝土墙体中,构成新型的钢网夹芯混凝土剪力墙结构,是一种集保温、防火与承重结构一体化的建筑技术。它是由保温剪力墙(或保温夹芯剪力墙)外墙,夹芯剪力墙内墙或普通现浇剪力墙内墙,现浇柱、梁及边缘构件,以及现浇或装配整体式楼(屋)盖组成的钢筋混凝土剪力墙结构房屋建筑。

混凝土夹芯剪力墙是以工厂定型生产的钢丝网架聚苯夹芯板为基板,两侧喷涂或现浇混凝土后,与现浇暗梁、暗柱和边缘构件整体相连,形成带边框的一种夹芯剪力墙。边框对夹芯剪力墙的刚性约束,提高了墙体的整体性和承载力;边框形成的“构造框架”增加了结构抗倒塌能力;墙体抗震试验表明,其极限位移角可达到1/120,满足了剪力墙结构在大震作用下弹塑性变形的要求。

用于外墙的保温剪力墙及保温夹芯剪力墙,构造科学合理,保温效果显著。夹芯剪力墙的耐火等级不低于二级,保温剪力墙及保温夹芯剪力墙为混凝土复合夹芯保温,外墙装饰可干挂石材,墙体构造实现了保温材料与结构的同寿命。建筑结构保温一体化在河南市场主要有CL体系、SW体系、CCW体系。相比而言,SW体系、CCW体系施工后质量效果较好。建筑结构保温一体化主要解决了建筑外保温的消防问题,避免了传统保温易燃、快燃、高层建筑发生火灾时出现烟囱效应等问题。

2.1.2 建筑结构保温一体化的优势

1.普通混凝土浇筑方便易操作

施工过程中采用普通混凝土由内向外循环浇筑结构层与保温层,可在施工时按照规范要求振捣,其固定网片紧靠保温板,可以保证振捣施工时不会破坏保温板。符合传统施工工艺,不必改变工人的施工习惯。

2.保温板不位移、不变形

保温一体化施工,是将保温板一侧或两侧设双层钢筋焊接网,通过模板顶丝焊接成钢丝网架,再通过一定间距穿透保温板的插丝与钢筋网架焊接成整体,形成焊接钢筋网架保温板。顶丝凸出钢筋网片一定长度,顶撑于模板,插丝穿透保温板一定长度用于与结构混凝土的连接,形成支撑与连接系统,保证混凝土浇筑过程中不发生位移和变形,可满足结构层、保温层和保护层的尺寸并保持平行一致,如图2.1-1所示。

图2.1-1 保温一体化示意图(注:图中砼指混凝土,余同)

3.建筑保温与结构同寿命

建筑结构保温一体化体系是把一种永久的保温材料植入墙体中,构成新型复合钢筋混凝土剪力墙结构体系,保温层与结构层同时浇筑,保温层与结构层同寿命,解决了传统墙体保温层开裂、渗水、空鼓、脱落等工程质量隐患,无须二次维修和更换。

4.防火性能好

保温层两侧浇筑混凝土,混凝土保护层厚度均大于50mm,内置的保温层完全与外界的火源隔离,耐火极限达3h以上,防火性能达到国家《建筑设计防火规范》A级标准,在高温下也不会产生有害气体。

5.节能环保性能好

现浇混凝土内置保温体系由于其结构优势,而具有良好的保温隔热性能。同时,该体系的焊接钢筋网架板不使用任何黏土制品,可有效保护耕地,节约能源,减少建筑垃圾的排放。

2.1.3 建筑结构保温一体化的施工要点

1.工艺流程

清理基底杂物→弹线定位→校正墙柱插筋→绑扎墙柱钢筋→安装保温网架板→安放连接件和L形拉钩→安装角网平网→模板下口找平→模板就位→校正模板→固定模板→搭设脚手架→浇筑混凝土→拆除脚手架→拆模清理模板→养护混凝土。

2.施工图审查

在施工准备期间,进行图纸会审时,审查的主要内容是施工图纸与设计说明在内容上是否一致,建筑图与结构图在尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致,水、电、暖、土建等专业图纸之间是否有冲突。设计要求的施工方法是否可行,结构保温体系施工图节点与规程规定的节点是否一致;保温剪力墙标注是否清晰,布置的位置等是否合理,是否便于施工安装;保温剪力墙连接施工缝留设是否合理,是否满足相关规定要求,其规格、尺寸是否便于生产、运输、安装;配套使用的建材是否达到外墙保温体系要求的相关性能。

3.网架板安装前的准备工作

(1)网架板安装前,应在已经浇筑的混凝土楼层面根据施工图纸进行轴线定位放线,然后用墨斗分别弹出剪力墙、暗柱、门窗洞口及模板控制线。

(2)根据控制线整理矫正剪力墙板、暗柱以及网架板位置和预留插筋;随后进行主体结构钢筋及暗柱钢筋的绑扎和验收。

(3)安装网架板前,对下层预留搭接网片及杂物部分进行整理,将杂物清理出来,并将不平整部分修整平整,不得出现大的高差,以便于下一步的保温板安装。

(4)对照每层的保温板安装图示,对保温板编号进行检查排位,并对安装工人进行指导培训。

4.吊装要求

网架板吊装时,一定要根据网架板的所在位置的编号装入吊装箱进行吊装。网架板吊装时用专用吊装箱把网架板吊放在相应楼层支撑好的顶板模板上,然后再人工抬到工作面安装,依据网架板安装平面布置设计编号,对号入座。

5.网架板的安装

(1)内、外墙钢筋绑扎自检合格后报监理方验收,监理方验收合格后方可进行网架板安装,网架板安装应在顶板模板支设出足够工作面后开始。

(2)网架板就位时,应对准墙板边线,尽量一次就位,同时确保墙板垂直度,并及时将网架板与楼面预埋锚固筋、相连的墙筋绑扎固定。

(3)保温网架板安装就位后,进行绑扎固定和安装连接件,连接件的安装应严格按照保温板上预留的位置安装,如现场发现连接件预留孔洞与主体钢筋发生冲突,可在旁边重新开口,但开口位置应满足以下要求,距离构件边缘不大于150mm,连接件孔洞间距400mm,连接件在安装时应尽量保证与保温板垂直。

(4)钢筋剪力墙支设模板时,应在剪力墙部位设水泥垫块,用以保证剪力墙混凝土厚度,防止保温板向内侧位移。

6.混凝土浇筑及养护

(1)采用粗骨料粒径不大于15mm的混凝土时,混凝土坍落度不小于200mm,强度等级符合图纸设计要求;混凝土出厂前应做初凝时间测定,初凝时间不应超过2h。

(2)混凝土浇筑时,应遵循由内而外的浇筑顺序,循环浇筑,保证内侧混凝土液面高于外侧混凝土液面,高出高度应小于400mm。

(3)混凝土振捣:结构层一侧混凝土浇筑后,按国家相关施工规范进行振捣。保护层一侧采用木槌、振动棒或平板振动器在模板外侧进行敲击或振动,保证混凝土密实。在振捣时,振动棒不得直接碰触保温板及定位垫块,以防止保温板在浇筑混凝土过程中移位、变形。

(4)正常情况下混凝土养护按照一般养护措施进行,当环境温度低于10℃时,模板外应采取至少7d的保温措施,防止出现裂缝。拆模后应浇水养护7d(当日平均气温低于5℃时,不得浇水)。

视频:建筑结构保温一体化技术

2.1.4 建筑结构保温一体化在工程中的应用

由中国建筑第二工程局有限公司承建的郑州航空港河东二棚三标段项目,采用了CCW、SW两种体系。施工后,混凝土外墙成型效果较好。同时也进一步提升了建筑保温工程的质量,科学地推行了建筑保温与结构一体化的全面应用,如图2.1-2、图2.1-3所示。

图2.1-2 保温一体化现场安装

图2.1-3 保温一体化外墙成型效果