裝配式花格墻構件預制工藝難點分析與對策

李心杰

(福建建工集團有限責任公司 福建福州 350000)

0 引言

本文以天津大學福州校區宿舍樓施工過程為例，結合試驗、調查分析方法，對裝配式花格墻構件預制過程中，需要一次成型并達到清水效果情況下，進行分析，主要針對預制過程中關鍵技術和難點提出合理措施，以便于最終確保預制花格墻達到預期理想效果。

1 工程概況

擬建場地位于福州市長樂區濱海新城古槐鎮，場地西鄰新城路，東靠嶼中路。本工程用途為學生宿舍樓(5層，H=24m),含地下室，屬多層建筑。作為省內第二所、福州首個985高校，社會關注度高，同時建筑設計為周愷大師(梁思成建筑獎獲得者)作品，花格墻也是其中一大亮點。該預制花格墻成品要求極高，需一次成型并達到清水效果。

2 關鍵技術難點分析與對策

工程開工前，項目部組織人員配合設計院對預制花格墻圖紙進行深化并結合有關規范，對查出需要進行的修改、構件加工生產的難點以及現場施工的問題進行匯總，并及時與甲方和深化設計單位交流。由于成品效果要求高，構件加工生產成品優良率至關重要。項目部排除萬難，協同預制構件廠家，打造清水效果構件。

2.1 難點一：構件孔洞多、脫模難

根據原設計圖紙要求深化后，以圖1花格窗為例，長度將近2 m，高度將近3 m，平均分布長寬為127 mm方形花格孔達上百個，脫模操作難度很大。且垂直脫模很容易磕碰造成成品缺棱斷角，對成品效果影響大。

圖1 深化花格窗立面

對策一：

項目部組織深化專業人員及預制廠家人員，會同設計院人員進行研究討論，對花格孔洞大小進行深化設計，最后提出，將孔洞外側各邊縮小5 mm，從而形成一定傾角，如圖2～圖3所示。如此不但能解決脫模難問題，又保證了雨季時雨水不易流入室內，試驗證明該措施能有效解決上述難點。

圖2 深化后單個花格孔尺寸

圖3 深化后單片花格窗模具三維圖

2.2 難點二：成品清水效果、模具選擇難

擬采用玻璃鋼作為模具，模腔內光潔度高以減少摩擦力，并易于脫模。試驗后，發現生產出的成品底部凹陷，不平整，如圖4～圖5所示。究其原因，由于玻璃鋼的彈性模量比鋼材(E=2.1×105)小10倍，從而導致玻璃鋼模具剛度不足，且生產的花格墻面積大、重量達到2 t～3 t，是模具造成凹陷變形的主要原因。

圖4 預制花格墻玻璃鋼模具

圖5 玻璃鋼模具生產出成品三維圖

對策二：

針對玻璃鋼模具剛度不足，在模具底部墊入槽鋼，利用槽鋼支撐起玻璃鋼模具防止其凹陷。但在玻璃鋼模具底部滿堂加固槽鋼也導致自重增加，施工困難。試驗證明，該方案不是最優方案。

針對以上情況考慮使用鋼模具，但鋼模具不同于玻璃鋼模具，其自重大，如果按照玻璃鋼模具為一個整體，搬運、脫模將十分困難。通過集思廣益，將花格腔內設計為組裝可拆卸式的鋼模具(圖6～圖8)，生產前在模具表面涂刷脫模劑，效果良好。

圖6 鋼模具底模

圖7 組裝式花格腔

圖8 組裝完成花格墻鋼模具

2.3 難點三：表面氣孔多

花格窗構件不同于其他大面積覆蓋構件，其腹腔內有多達上百個花格孔，材料本身級配至關重要。粗骨料偏多、大小不當，碎石中針片狀顆粒含量過多，生產過程實際砂率偏小，細骨料不足以填充粗骨料空隙，將導致骨料不密實，為氣泡產生提供條件。

預制花格窗構件單孔面積小，為保證混凝土密實度需要采用較大流動度的混凝土，當采用的混凝土水膠比越大，混凝土結構表面所產生的氣泡就會越多。混凝土中的水達到飽和后，多余的水分會從混凝土終游離出來而排出，并吸附于混凝土結構表面，隨著空氣而蒸發，形成氣泡。

由于花格墻中有上百個花格孔，采用插入式振動棒振，無法保證每個花格孔混凝土都振搗到位。局部振搗不均勻部位氣泡不易被振搗出，導致脫模后墻體表面仍存在氣孔。

對策三：

(1)材料方面：通過多次試驗，最終確定表1原材料配合比最優，生產中并嚴格控制粗骨料及細骨料的含量、砂率、塌落度等指標。

表1 原材料最優配合比

(2)施工工藝：采用插入式振動棒導致振搗不到位、氣泡不易排出，試驗澆筑時采用振動棒并結合專用平板振動器，并控制振動頻率30～45 Hz,能有效將氣泡排出。局部仍存在的氣孔問題，在混凝土終凝后，對氣孔進行修補、打磨、噴漆進行修補。通過采取以上措施，預制花格構件成品效果優良(圖9)。

圖9 成品預制花格墻構件

2.4 難點4：成品預制花格墻水平運輸困難

成品預制花格墻水平運輸路線均在樓層內，首先花格墻自重大、尺寸大，單塊花格最大自重達2.5 t，最大尺寸有2.2 m×3.2 m，樓板承載能力有限，無法滿足施工重型運輸設備在樓層運輸。樓層內預埋水電接頭多，必須經過衛生間降板區域，水平運輸須繞開地面障礙物，且保證花格墻運輸過程中不磕碰。

對策四:

為了滿足以上施工條件，項目部定制專用運輸車輛(圖10)，該車輛車身自重輕，可承重3t重，采用實心輪胎，適合工地行走，輪胎定制尺寸，滿足現場通過性需求，不影響水電預留接頭。采用大功率電機，動力強，可減少人工搬運，減少運輸工程中存在安全隱患。

圖10 定制專用運輸車輛

2.5 難點5：安裝精度高、無法使用大型機械

預制花格窗標高及水平精度控制，必須保證每一個面的所有花格窗均在同一個水平高度。垂直度的控制既是難點也是重點，直接影響花格窗的成品效果。由于花格窗安裝在陽臺外圍，在樓層內無法使用大型機械配合垂直安裝。

對策五：

在花格窗安裝前，首先對該面上下樓層垂直面進行放樣，然后對相對應的樓層花格窗位置進行拉通線定位，確保整面花格窗在同一面上。安裝時均采用手拉葫蘆進行吊裝，現場通過使用2臺激光水準儀，對水平及垂直度進行調整校正。

3 主要施工流程

(1)預制構件生產

預制構件生產流程如下：

加工圖紙消化→模具配置→模臺清理→模具安裝→鋼筋、預留預埋件安裝→混凝土澆筑→壓光→混凝土養護→拆模→起吊→入庫。

(2)預埋件施工流程(圖11)

圖11 預埋件施工流程

(3)花格窗施工流程圖(圖12)

圖12 花格窗施工流程圖

4 結語

在裝配式建筑施工過程中，質量控制是裝配式建筑順利推廣與應用的重要環節[2]。本文重點就花格墻在預制工藝上存在施工難點進行深入剖析、解決對策及方法研究進行探討，為進一步提高裝配式建筑施工過程質量提供有效保障。