預制清水混凝土外墻掛板在工程中的應用

【摘要】清水混凝土是混凝土材料中最高級的表達形式，它顯示的是一種最本質的美感，體現的是“素面朝天”的品位。清水混凝土不需要裝飾，舍去了涂料、飾面等化工產品；結構一次成型，不剔鑿修補、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，有利于保護環境。基于此，本文主要對預制清水混凝土外墻掛板在工程中的應用進行分析探討。

【關鍵詞】預制清水混凝土；外墻掛板；工程應用

1、工程概況

軟通動力研發樓應用了預制清水混凝土外墻掛板作為外墻立面，該項目位于北京市海淀區中關村軟件園，建筑高度為20.7m，地上5層，地下2層，首層層高4.2m，2～5層層高3.9m，建筑平面為126m×58.8m，矩形布置，軸網間距8.4m，主體結構為鋼筋混凝土框架剪力墻。建筑外立面飾面要求清水混凝土效果，立面造型為豎向立柱通頂造型（立柱寬240mm，突出窗口面230mm）和橫向凹進立面的窗間板造型構成，軸間以1.68m模數為基本單元，布置如圖1所示。

2、預制清水混凝土外墻掛板的應用

2.1建筑構造設計

經過和設計單位多次討論，建筑構造設計主要從建筑墻身構造和防水、防火、保溫構造幾個方面開展工作，具體深化設計內容如下。

2.1.1建筑墻身構造

外墻掛板全部與主體結構脫開，預留50mm的施工安裝縫，梁頂安裝節點處后作發泡混凝土現澆矮墻，以便遮擋外露金屬連接件，梁底安裝節點處通過建筑吊頂做法遮擋金屬連接件。在外掛板窗洞內側預留安裝埋件，外掛板安裝完成后幕墻窗直接安裝在外掛板上。首層外掛板底部插入室外地坪100mm，與地下室防水保護層銜接。

2.1.2防水、防火、保溫構造

由于混凝土板最薄厚度230mm，外掛板自身的防水、防火性能優越，關鍵是做好接縫防水構造、節點防火和層間防火構造。

（1）所有接縫防水構造采用材料防水和構造防水相結合的方式，外掛板水平縫防水構造是在外掛板上下口預留啟口，外掛板安裝完成后外側填塞背襯材料并用建筑密封膠封閉。（2）掛板豎縫為“L”型接縫，具有構造防水特點，外層用填塞背襯材料并嵌固建筑密封膠封閉。（3）窗口周邊做防水啟口，窗框與掛板接縫用密封膠封閉，上口做滴水槽，下口做坡水設計。（4）女兒墻外掛板與現澆結構之間安裝拼縫用巖棉保溫板填塞，外掛板與現澆女兒墻之間的安裝間隙采用金屬鋁扣板壓頂封閉。（5）外掛板水平接縫處于結構梁中間，所以水平接縫防火重點是做好層間防火，在外掛板與主體結構之間預留的50mm的施工安裝縫內填塞巖棉并用彈性砂漿封閉接縫外口，這樣兼顧保溫和防火構造。（6）主體結構梁上下口均有掛板安裝節點，作為防火重點我們采用半濕法噴涂巖棉的方式將安裝節點封閉。（7）此項目外圍護采用內保溫構造做法，符合項目自身設計要求，所有內保溫采用50mm厚自熄型擠塑聚苯板，配合外掛板與主體結構的間隙保溫填縫形成完整的保溫體系。

2.2連接構造設計

混凝土外掛板的自重較大，在考慮地震設計工況的情況下外掛板豎向荷載通過結構挑出鋼牛腿將自重傳遞給主體結構，每塊外掛板設兩個牛腿支撐點。水平荷載主要考慮外掛板自身重心偏移造成的水平力、水平地震效應和風荷載效應值的組合。每塊外掛板設置了4個用于水平限位的拉壓節點，當節點承受外力時能夠自由滑動，來滿足溫度以及地震作用產生的變形要求。經過設計優化和論證，外掛板節點連接構造設計如圖2所示。

2.3外掛板成型

2.3.1模板設計

本工程外掛板構件外形復雜，構件尺寸較大，在生產過程中模板很容易變形，造成構件偏差較大質量無法保證，所以模板的側向剛度、精度要求必須控制在規定范圍內。其次充分考慮預制構件脫模方式，必須對模板進行二次深化。同時要滿足通用性要求，保證每套模板能夠包含較多的構件類型。構件的生產工藝為反打一次成型，即外掛板清水面朝地的臥姿生產。

2.3.2生產質量控制

清水混凝土構件的外觀質量與原材料、混凝土配合比、脫模劑、混凝土施工技術、養護措施和成品保護等因素有關，依據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）的要求，對各個環節進行嚴格控制。

（1）原材料要求：整個工程的原材料供應商應采用一個廠家的同一種水泥和外加劑，選擇粗細骨料時要嚴格控制砂石含泥量和其他雜質成分，摻和料的選擇要通過試配確定。（2）混凝土配合比：為了控制清水混凝土表面容易出現色差、裂紋、氣泡等質量問題，我們經過反復試驗，并在以往類似清水混凝土工程配合比的基礎上，多次試配調整確定最終配合比設計方案。（3）脫模劑：脫模劑有水質脫模劑、油質（加石蠟）脫模劑，經過對兩種脫模劑的試驗比對，認為油質（加石蠟）脫模劑更有利于減少氣泡。實際應用表明油質（加石蠟）脫模劑能更好地保證清水混凝土的外觀質量。（4）混凝土澆筑成型：混凝土澆筑分層分段進行，混凝土振搗方式是模板附著式振搗器為主，配以振搗臺配合振搗成型。（5）養護措施：混凝土養護采用蒸汽養護的方式，嚴格按照靜停→升溫→恒溫→降溫的溫控程序，最高溫度控制在60℃以內。

2.4外掛板安裝

由于建筑平面較大墻板均為線性布置，外掛板采用汽車吊安裝，每塊外掛板與相鄰的板之間是連環相扣的裝配形式，通過研究討論外掛板安裝順序為：水平方向按外掛板相扣的順序制定平面安裝動線，安裝面可依據現場條件分批分段展開；垂直方向按從下向上的順序有序安裝。

外掛板安裝前要對主體結構預埋件進行檢查，確認預埋件的位置和數量符合設計要求，對遺漏或超過偏差的預埋件要制定技術處理方案進行修復；預埋件施工偏差滿足：垂直方向（標高）為±10mm；水平方向中心偏差為±15mm。

結語：

清水混凝土是名副其實的綠色混凝土，混凝土結構不需要二次裝飾，舍去了涂料、飾面等化工產品，有利于環保，清水混凝土掛板一次成型，不剔鑿修補、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，有利于保護環境；在國家大力提倡節能減排和“低碳”的今天，清水混凝土外掛板因其現代審美觀和綠色環保性必將成為眾多客戶的首選。

參考文獻：

[1]白振宏.無機預涂清水混凝土掛板幕墻系統[J].建筑創作，2008，20（4）：164-165.