裝配式建筑墻體的細部構造深化設計研究

邊文淦 邵旭 徐洲

摘 要：本文的研究對象為裝配式建筑墻體，在整體建筑結構中，外墻的構成與建筑整體空間的任何一種構成均存在顯著差異，墻體不僅集成了主體結構的施工要點，也關系到支撐建筑整體結構穩定性的功能。從美觀性考慮，在建筑墻體結構設計中，通常會選擇在外墻上進行與文化有關的裝飾設計，此種設計方式屬于施工隊伍對自然生活的理解。目前，我國針對建筑墻體的相關研究取得了一定成績，但針對建筑墻體細部結構的研究卻相對落后，為了解決這一問題，提升裝配式建筑墻體結構的人文性與質量性，以建筑產業裝配式結構的開發現狀為背景，以建筑墻體為例，對其細部構造的設計展開深入研究。

關鍵詞：裝配式建筑;墻體細部構造;深化設計

引言

在裝配式建筑施工過程中，輕質隔墻板作為一種新型材料，具有很強的實用性，該材料的尺寸大小規整，便于批量化生產，同時安裝方法簡單，在施工過程中可以大大縮短施工時間，提高施工效率。同時，輕質隔墻板生產所用的原材料大都是固體廢棄物等，可以更好地達到廢棄物利用的目的，這是非常符合建筑行業未來發展理念的，今后的應用范圍將會越來越廣。在輕質內隔墻板施工時，只有嚴格控制該材料的施工質量，才能讓輕質內隔墻板得到更為廣泛地應用。從外觀上看，輕質隔墻板有些像空心樓板。在生產過程中，主要利用水泥和粉煤灰起膠凝作用，再利用機器將煤渣、陶粒等原材料進行擠壓，制作成具有一定規則形狀的混凝土隔墻條板。輕質隔墻板的兩邊各有公槽和母槽，在進行安裝時，把隔墻板豎立起來，用砂漿涂抹隔墻板兩側的公母槽，就可以把隔墻板拼接成為需要的尺寸，完成墻體安裝施工。

1裝配式建筑的特點

在裝配式建筑結構的施工全過程中，其內墻與外墻的梁、板、柱等有關施工構件都需要在建筑單位預制工廠內實施完成。因此，相比現場施工方式來說，整體效率更高。且裝配式建筑結構無需為整體結構施工提供支撐，節約了鋼板模具與木材模具的使用量[1]。在施工工廠內提前完成建筑構件的壓制與成膜等工作，也減少了混凝土、鋼筋等材料的用量。因此，裝配式建筑結構的顯著優點是節約施工成本、能源損耗少。裝配式建筑雖然具有施工周期短的優勢，但也存在深化設計誤差大、信息傳遞不到位等問題，將BIM應用于裝配式建筑墻體細部構造設計中，可以克服這些缺點。傳統的建筑施工由于施工工藝較多，且整體程序較為復雜，因此在執行施工行為時，極易對環境造成危害。

2墻板安裝尺寸偏差大

目前，我國進行輕質隔墻板生產的廠家數量不多，而且產品質量不高，尺寸不穩定，經常出現幾何尺寸符合要求，但無法滿足現場安裝需求的問題，比如輕質隔墻板在生產時，允許存在一定的尺寸偏差，但是在安裝過程中，由于墻體是由多塊隔墻板拼接而成的，多塊隔墻板尺寸偏差疊加后從而導致尺寸偏差過大。所以現場施工時，需對隔墻板尺寸進行二次加工，這就會破壞隔墻板的內部結構，影響隔墻板的質量，從而影響到整個墻體的整體質量。另外，在施工過程時，墻體的拼接位置多位于建筑物的內部區域，在對隔墻板進行吊裝時，由于現場條件的限制，起重機只能將隔墻板吊送到建筑物外側的專用通道口，然后由施工人員將隔墻板運送到拼接位置，由于隔墻板質量較大，重達數百公斤，所以在隔墻板的運送、安裝過程中，會對隔墻板的邊、棱、角等造成一定的損傷，這也就增加了隔墻板的尺寸偏差。

3預制外圍護墻體的設計

預制外圍護墻體一般可采用PC填充墻、輕質條板、ALC組合大板等。PC填充墻為目前預制外圍護墻最常見的做法，底部采用螺紋盲孔連接方式與主體連接，頂部采用預留鋼筋，側面采用預留接駁螺栓的方式與主體連接。此連接方式對主體結構剛度影響較大，且計算時無法準確考慮此影響，對結構有一定的安全隱患，此外PC填充墻的造價比較高。優勢是PC隔墻防水性能較好。輕質條板，目前常用的為ALC條板，可以在主體結構完成后安裝。常規采用鉤頭螺栓法或滑動S板法與主體結構連接。優勢是安裝方便、造價低。缺點是防水性能較差，一般僅用于防水要求不高的區域。ALC組合大板是要求在工廠里由條板拼接成滿足設計要求尺寸且施加預應力的整板，ALC大板條板平接縫方向需滿足設計正常使用、運輸吊裝的抗裂要求。ALC大板與主體同步施工，底部采用坐漿加預埋件的方式與主體連接，頂面和側面采用預留接駁螺栓的方式與主體連接。由于和主體同步施工，且有連接件相連，故防水性較好。ALC組裝大板的優勢是本身為輕質、自保溫墻體，對主體結構剛度影響較小，且造價大幅低于PC隔墻板。

4基于BIM的裝配式建筑墻體構件

拆分與節點深化在對裝配式建筑墻體結構進行細部構建深化設計的過程中，考慮到樓板結構與建筑墻體之間呈現一定穩定支撐關系，因此在深化階段，應利用BIM技術將墻體構件進行拆分處理，對拆分的每個模塊進行重構與檢查，并根據每個墻體支柱所具備的不同功能，進行拆分處理，避免因前后脫節造成錯誤，可以更好的利用BIM技術的優勢設計裝配式建筑墻體的細部構造。分析在水平受力節點、垂直受力節點與非受力建筑構件節點的承受力，進行設計。水平受力節點是指預制陽臺、預制樓梯等施工結構;垂直受力節點是指建筑結構剪力墻等;非受力建筑構件是指PVC建筑保溫層、建筑立面等結構。在完成裝配式建筑墻體構件拆分后，應嚴格遵循“建筑模具數量協調統一原則”，建立施工現場與預制構件生產工廠的直接聯系。按照施工方要求，根據施工中甲方單位的要求，將施工節點拆分成：墻體構件深化設計方案、方案細部說明、預構件的拆分與安裝位置、施工所需工程量詳單、工程施工設計圖紙、構件細化設計結構圖、工程造價核算清單、構件詳細節點詳圖、墻體吊裝詳細圖等。在對裝配式建筑墻體構件拆分中考慮到此種類型建筑墻體結構的施工主要控制點在于建筑墻體的梁、板、柱連接部分。

5嚴格控制墻板施工過程各技術要點

1）對于隔墻板的安裝工人進行技術培訓，通 過培訓考試后方可進行施工操作。2）配備一定數量的專業技術達標和質量檢驗 經驗豐富的工作人員，在工程驗收時嚴格按照驗

收要求，對所有工序逐一檢查，同時做好驗收記錄。3）在隔墻板的安裝過程中，安裝順序應該沿著主體墻柱進行安裝，安裝時隔墻板頂部的砂漿厚度應在0.5～1cm，隔墻板底部的砂漿厚度應在2～3cm，各個隔墻板拼接時的縫隙應<5mm。4）施工過程中對隔墻板進行固定時，所使用的木楔應安裝在隔墻板的支撐位置處，確保隔墻板底部完好、安裝牢固、保持垂直。

結束語

設計人員在裝配式建筑設計時需要考慮的因素比較多，比如合理的確定結構形式和抗震等級、合理的選擇預制構件連接節點、合理的拆分預制構件、合理的選擇預制構件類型和材料、合理的進行預制構件設計等。是否合理的設計對工程造價、生產及安裝效率甚至結構的安全性均有較大影響，廣大設計人員在進行裝配式設計時，應充分考慮所有因素，使設計經濟、安全、合理。

參考文獻

[1]燕冰.某裝配式建筑外墻滲漏綜合分析治理[J].中國建筑防水，2019（12）：19-22.

[2]孫永勝，寄寶康.淺析裝配式建筑外墻保溫材料的選擇[J].河南建材，2019（06）：102-104.

[3]田育豐，胡勁.裝配式建筑常見施工質量問題探討[J].產業與科技論壇，2019，18（23）：242-243.

[4]李萬，孫紅尾，王洋，萬超.分析與探討裝配式建筑結構設計關鍵點[J].地產，2019（22）：27.

[5]劉暢.預制裝配式建筑的設計要點探討[J].住宅與房地產，2019（30）：58+86.