裝配式建筑外墻免抹灰施工技術

林偉鴻，顧賽帥

（1.上海碧桂園企業管理有限公司，上海 201506；2.上海綠城泓盛建設發展有限公司，上海 200051）

0 引言

外立面是小區外觀的直觀展現，是每個小區業主回家的“印象”。外立面處理除色彩搭配外，更主要的是質感。質感及外墻的立面效果，對比造型復雜的線條，更能體現造型效果，但由于涉及面太大，施工難度很高，特別是在陽光照射下，最能考驗外墻平整度。為實現建筑外觀效果，在結構階段追求外墻免抹灰，即外墻整體平整度、垂直度小于4mm。

1 設計階段

1.1 傳統工藝

傳統施工的外墻混凝土工程、砌筑工程均為現場進行，工人的施工水平及影響因素較多，會影響最終成型效果。混凝土與砌筑面不同材料之間的平整度、垂直度更難控制。為滿足整體外墻面的平整度、垂直度控制在4mm以內，通常采用抹灰找平。

1.2 預制構件

混凝土預制構件采用工廠加工，采用鋼模+鋼支撐，鋼模具不易磨損及變形、密封好，故生產出的混凝土構件平整度高、觀感好。

1.3 預制外墻外側設計

從最初的設計理論，先安裝完成預制外墻，在平整度、垂直度≤4mm的情況下，將現澆混凝土的模板套牢在預制墻板的邊緣；用現澆與預制對齊方式實現整體外墻免抹灰。

但實際施工中發現，現澆與預制混凝土構件的交接處存在漏漿、脹模等現象，垂直度偏差較大，后期需對露漿及脹模位置進行剔鑿、修補處理；對于垂直度偏差的整改工程量較大，需局部抹灰或全面抹灰。為防止漏漿有2種做法：①在模板與預制構件之間粘貼海綿膠帶作為封口，但由于海綿膠帶有一定厚度，使現澆混凝土面與預制構件面存在高低差，達不到外墻免抹灰的標準；②提前在預制外墻邊設置一個5cm寬的企口，用于支架模板貼海綿膠帶，但同樣會形成一個5cm寬的凹槽需后期抹灰處理，達不到外墻免抹灰的標準。凡是預制構件與現澆混凝土面出現在同一個表面，均不利于實現免抹灰。

為解決外墻外側的平整度、垂直度問題，在設計和圖紙深化階段，需提高技術水平。考慮到現場人工施工帶來的偏差及兩種材料交叉施工偏差更大，設計取消現場外墻外側混凝土現澆，設計為外墻外側混凝土為預制預制構件；設計取消砌筑工程，外墻外側全部為預制混凝土構件。

在上海市之前對預制夾心保溫出臺的獎勵建筑面積的政策中，設計中將預制夾心保溫設置在外墻外側的同時，并向現澆柱進行延伸即外頁板，形成包裹形態即視為外墻外模板的作用，從而實現外墻外側全部為預制混凝土構件。

2 預制混凝土構件圖紙深化

2.1 構件拆分

設計中先對預制混凝土構件進行拆分，拆分的其中一個原則為控制每個構件質量，主要是考慮后期施工期間，現場塔式起重機選型主要是根據預制最大單個構件的重量進行選擇。為避免個別構件太重，塔式起重機型號加大，導致成本上升，應在預制率不變的情況下，進行合理拆分，但也不宜過小，則易導致構件規格過多，影響后期模具、吊裝費用及施工周期。

2.2 構件點位

因預制作為混凝土構件，嚴禁后期對混凝土進行開鑿，從而導致發生質量問題。故要提前完成裝修圖、家具及瓷磚布置圖。提前將后期的所有點位（包括但不限于強電點位、弱電點位、冷熱水點位、對拉螺桿孔、斜拉桿預埋孔、外墻連接片預埋螺孔、插筋及灌漿套筒等）反映在預制深化圖紙內；且要做復核點位，確保所有點位不沖突，例如：現澆混凝土位置的對拉螺桿點位要考慮到模板及支架的伸展長度與寬度，避開與預制構件固定的兩道斜拉桿點位起沖突，也要避開與外墻連接板起沖突。

2.3 防滲漏深化

預制構件與現澆混凝土之間存在施工冷縫，有很大的滲漏風險。為降低滲漏風險，應設計相應的設置拐點、粗糙面、延長路徑。拐點如同預制夾心保溫外墻板，在外頁板與內頁板陰角交界處，在混凝土澆筑填充后，形成L形拐點；夾心保溫外頁板內側屬于保溫材質外露，粗糙的混凝土表面形成有效黏結；同時水流路徑增加外頁板外包部分，增加1/2柱寬度的行水路徑。預制外墻外頁板在水平方向外側設置高差1cm的企口，其企口內陰角在灌漿完成后，也形成Z形拐點，同時高差1cm也屬于增加的行水路徑。

2.4 外墻免抹灰深化

1）拉結方式 通過實踐證明對拉螺桿的拉結方式比錨栓拉結方式更好。分析如下：對拉螺桿的拉結方式，其外頁板受力呈線狀受力，相對穩定不易脹模且不會對預制外頁板造成破壞；而設置錨栓拉結形式時其外頁板受力呈點狀受力，在凝土振搗過程中，由于集中在點狀受力，外頁板易損壞。

2）加強外頁板穩定性 為確保外頁板在后期運輸和安裝過程中的穩定性，會在外頁板中設置鋼筋網片，使夾心保溫板和墻體鋼筋有效連接，增加外頁板強度。在外頁板上預留對拉螺桿孔，通過對拉螺桿+水平支架的固定方式，在后期現澆混凝土澆筑振搗過程中，能有效保護外頁板不被破壞。

3）相鄰預制外頁板之間設置外墻外側相鄰預制混凝土構件的水平連接板 在混凝土振搗過程中，對相鄰2塊預制外墻構件產生擠壓作用，2塊預制外墻構件受很多不確定因素影響產生的偏移不同，造成2塊預制外墻板之間存在高低差，影響平整度。增加水平連接板后，可使2塊板相互制約，形成整體，更有利于整體平整度的實現及外墻免抹灰的達成。

3 預制模具圖紙深化

3.1 深化目的

模具深化圖是根據預制深化圖，反向優化預制混凝土構件模具；用以實現預制混凝土構件的尺寸、點位（包括但不限于強電點位、弱電點位、冷熱水點位、對拉螺桿孔、斜拉桿預埋孔、外墻連接片預埋螺孔、插筋及灌漿套筒等）。

3.2 模具朝向

關于模具深化首先要深化的是模具面和人工操作面的朝向。由于模具安裝時，大面平躺在機床上，四周類似于柞模的作用，只有朝上的為人工操作面。所以磨具主要深化立體中的5面，留其中1個人工操作面用于施工面。鋼板左右模具及整板平整度能控制在1mm內；而人工操作面平整度3mm偏差較大。所以對于外墻免抹灰而言，外墻外側必須設置模具面。

3.3 模具選材

1）若后期作為清水面交付，建議清水面的模具使用光滑的鋼板制作，生產出來的預制混凝土構件表面光滑、美觀。

2）對于外墻免抹灰，混凝土結構表面光滑不是一件好事。因為預制外墻免抹灰只是省卻了抹灰找平一道工序，仍存在后續施工，如批膩子、噴涂料等工序。而預制混凝土構件光滑就對后期涂料工程埋下質量隱患。例如：即使外墻膩子摻有膠水分子，也很容易造成黏結不牢固，導致外墻脫皮等現象。建議使用花紋鋼板，鋼板上的花紋布置均勻、美觀，將鋼板的花紋凸出面朝向混凝土，使預制有凹痕，但不影響后期刮膩子的厚度。

3）預制混凝土構件與現澆混凝形成施工冷縫，而施工冷縫存在很大的滲漏隱患。水在光滑的預制混凝土構件混凝土面毫無阻擋，滲漏風險更大。為加強預制混凝土構件與現澆混凝的黏結性，應設置成粗糙面。鋼模面不能通過人工刮毛實現，如果在鋼板上焊接防滑條，畢竟是人工焊接，不太規律，預制成型效果不大美觀且加工成本偏高。建議使用花紋鋼板，鋼板上的花紋布置均勻、美觀。與外墻外側鋼板統一，花紋凸出面朝向混凝土，預制構件表面凹痕美觀。

4 模具制作

4.1 模具廠家加工

專業廠家根據模具深化圖對鋼材進行切割、組裝、焊接等制作成鋼模具。對完成的模具組織驗收工作主要包括：重點復核長、寬、高、拼接高低差及點位（包括但不限于強電點位、弱電點位、冷熱水點位、對拉螺桿孔、斜拉桿預埋孔、外墻連接片預埋螺孔、插筋及灌漿套筒等）。對檢查出的問題出具相關整改意見，廠家按要求進行整改；當整改完成并通過驗收后方可解拆；制定統一編號運至預制混凝土構件廠。

4.2 模具二次組裝

鋼模具運到預制混凝土構件廠后，仍由模具廠家派專業人員，根據編號進行二次組裝。組織二次驗收主要包括：重點復核長、寬、高、拼接高低差以及點位，需注意鋼板拼接縫的高低差。由于模具加工廠的機床與預制混凝土構件加工廠的機床可能存在平整度偏差，所以在預制混凝土構件加工廠的機床拼裝完成后，預制混凝土構件生產之前，均需對其進行檢查。若平整度有問題，應第一時間通知模具廠家對模具進行整改，確保拼接縫平整度不大于2mm。

4.3 模具數量需求

根據工程現場施工周期、施工數量需求，在結合單個模具生產出對應預制構件的時間、數量，非蒸養的條件下需考慮氣溫因素，制作相應的模具數量。例如：現場最快施工周期是每層6d，預制外墻夾心保溫預制構件有9個，最低氣溫25°；一套模具在自然養護條件下生產的預制周期為2d一個；模具數量3套。

5 預制混凝土構件生產

5.1 綁扎、澆筑

預制混凝土構件生產過程中，除常規的混凝土、鋼筋、套筒及水電預埋驗收外，需加強對預制夾心保溫外頁板生產過程中：“哈芬”的有效設置；以及外頁板初凝前與內頁板混凝土澆筑的時間間隔。因為“哈芬”的有效設置對預制混凝土構件的穩定性有著很大作用；外頁板混凝土初凝之前與內頁板的混凝土澆筑形成整體，避免產生施工冷縫對預制混凝土構件額穩定性造成影響。

5.2 成品保護

混凝土澆筑前，應對構件上的預留孔做個成品保護工作。避免混凝土流入，對孔洞造成堵塞。后期對空洞內的堵塞混凝土很難疏通，嚴重時將導致預制混凝土預制構件作廢。

5.3 生產周期

1）預制混凝土預制構件分為倉內蒸汽養護、自然氣溫養護。預制混凝土構件在倉內蒸汽養護下，可快速提升混凝土強度，實現快速脫模；自然養護條件下，氣溫越高，混凝土強度提升越快，氣溫越低混凝土強度提升越慢。

2）蒸汽養護倉對構件的尺寸、重量有一定要求，若疊合樓板預制構件的尺寸和質量均滿足要求，即可通過傳送帶送入蒸汽養護倉，在蒸養幾個小時后可快速提高混凝土強度，實現快速脫模再生產。

3）自然養護受氣溫影響較大，如飄窗墻板預制構件，由于尺寸及質量大，無法進入蒸養室；靠自然氣溫進行養護且混凝土未達一定強度的情況下，預制構件脫模起吊時會導致預制混凝土構件開裂，甚至散體；在夏天氣溫35°以上，機床上至少需要養護1.5～2.0d；在冬天氣溫5°以下，機床上至少需要養護3～4d。

4）為加快生產預制混凝土預制構件，以滿足工程現場施工需求。從長期供貨且數量較多而言，增加鋼模具是不錯的選擇。但如果是短期、個別構件及數量較少，可考慮在提高混凝土等級、摻入抗凍劑及早強劑等縮短生產周期。

6 預制混凝土構件堆放

6.1 堆場

預制混凝土構件從機床上起吊之前，很多廠家習慣性地在預制構件的人工操作面蓋印章注明預制構件相關信息。但由于預制構件運至堆放場地后立在桁架上，平行布置，預制構件之間空隙很小，導致預制構件信息不易查看。廠家不會輕易為看信息專門安排起重機將構件吊起來查看。為便于廠家統計，建議廠家做標識牌掛于預制構件側面，以便于查看、統計。

預制疊合樓板在堆放過程中，由于疊合板的混凝土比較薄，僅在兩端墊木方，而中間未墊木方，會造成疊合板下彎曲的風險，建議在疊合板中間增加1根木方。

6.2 預制構件檢查、修復

預制構件運至堆場后，對預制混凝土構件進行檢查，包括混凝土、鋼筋、套筒及水電預埋等。如出現蜂窩麻面或其他觀感問題，因立即修補；如果發現結構性斷裂，應第一時間反饋至車間作廢處理，安排重新生產；檢查平整度，確保平整度不大于3mm。

6.3 運至施工現場

預制構件裝車前，要求廠家對構件信息、構件質量進行復核。避免同一構件多送，現場無多余場地堆放，被退回廠家，額外增加一個來回的運輸；有問題構件盡量安排在廠內修復完成，避免運至現場被退回的風險、或安排額外修補人員外派至施工現場修復。

預制構件送達現場，卸貨前組織總包、監理對預制構件進行二次檢查，問題較小可要求預制廠家派人來現場修補，問題較大則要求退貨或作廢處理。

為更順利地推進現場工程進度，避免因預制構件不全而導致現場停工，建議備貨一層的原則：即當前樓層中的一種預制構件安裝完成后，就要安排廠家將后一層的此種預制構件全部發貨到現場堆放。

7 預制混凝土構件吊裝

7.1 塔式起重機使用安排

在塔式起重機使用方面，預制構件吊裝過程中由專人指揮，即塔式起重機專用性。總包管理人員應根據現場情況，將其他工作使用的塔式起重機時間與預制構件吊裝時間錯開，以確保現場施工順暢，減少不必要的時間浪費。

7.2 首層預制吊裝

首層安裝預制構件應注意預制墻板在下一層預留插筋。在混凝土澆筑過程中，插筋很容易偏位，將導致插頭套筒、預制墻板安裝不下，靠后期整改、校正將嚴重影響施工進度。所以在首層預制施工之前，應要求施工單位制作鋼筋定位套筒，與預制預埋套管點對點一致。在樓板混凝土澆筑前，用制作的鋼筋定位套筒將預留的插筋定牢；其本身固定在距離混凝土面標高以上3cm位置，防止被污染或淹沒在現澆混凝土中，為后期再利用提供保障。

首層吊裝完成后，組織設計驗收；對存在的問題進行溝通，并給出相應的解決方案，對后期未生產的預制外墻板進行整改、完善。

7.3 放線定位、標高控制

1）放線 樓層間的放線洞口引線偏差控制在2mm以內，對預制墻體定位放線偏差控制2mm以內，確保預制夾心保溫外墻安裝定位偏差在4mm以內；實現每層預制外墻夾心保溫預制構整體平整度偏差在4mm以內。

2）標高 預制吊裝前應提前設置高強度墊片，使其標高控制在同一水平高度，有利于后期吊裝一次到位，并避免吊裝時由于反復調整墊片，造成吊裝施工時間延長。

7.4 吊裝

吊裝過程中需注重預制構件定位，即預制墻腳的落位和固定。在預制墻腳落位過程中，當預制墻腳離混凝土面5cm左右，在預制墻腳落在高強度墊片之前，用尺子在復核預制外墻外側與放線的尺寸控制在偏差2mm以內（因為預制構件外墻外側鋼模具面精度高；外墻免抹灰，主要控制外墻外側平整度，所以要重點控制外墻外側定位，即就外不就內），兩墻腳之間的極差在4mm以內，實現同層預制外墻夾心保溫預制構件整體偏差在4mm以內。

預制構件墻腳坐落在高強度墊片之上，在調整外墻垂直度之前，應先固定下排斜拉桿，上排斜拉桿做臨時固定，塔式起重機仍吊著。此時安排管理人員在外墻外側做垂直度測量；垂直度超過4mm的，通過上排斜拉桿的螺紋伸縮管進行伸縮調節，通過人工輔助將垂直度調整到位再將其固定，實現每塊預制夾心保溫外墻垂直度偏差在4mm以內。

當相鄰之間墻板安裝完成后，在外墻外頁板預留的螺紋套孔上安裝連接片，可使2塊板相互形成整體，避免產生不同偏移形成高低差，影響外墻免抹灰的達成。

當預制外墻全部安裝完成后，開始進行灌漿相關工作，即同層灌漿。灌漿后的預制夾心保溫外墻穩定性更強，可降低混凝土振搗過程中對預制外墻板造成的偏移。

8 檢查、完善

后期在批膩子之前，仍需對外墻放大線復查整體的垂直度、平整度。通過設置護角條、批膩子等進行修復、完善，確保外墻實現免抹灰后，外墻涂料在陽光照射下，達到大面積平整、無痕效果。

9 結語

預制混凝土建筑為實現免抹灰，并達到成形效果，需嚴格控制單塊板、單層板及整體外墻的垂直度、平整度。故從設計、深化、生產、施工、檢查進行全過程控制，方可實現外墻免抹灰。