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來源:裝配式建材産業聯盟 2020-06-19 09:53
慧正資訊:
摘 要:裝配式建築采用工厂预制构件、现场装配而成,因此存在较多构件间的水平、竖向接缝,易导致变形、开裂、渗漏。本文主要针对某裝配式建築的外墙渗漏原因进行分析,并提出综合治理方案, 以说明裝配式建築设计中宜采用构造防水与材料防水相结合的方式,通过科学设计合理选材、严谨施工,方可保证密封防水系统的可靠性。
引言
隨著我國預制裝配式混凝土建築建設規模不斷增加,該建築施工及後續使用過程中,外牆防水對于建築使用壽命及外牆美觀度具有直接關聯性,因此有必要加強預制裝配式混凝土建築外牆防水技術相關研究。本文首先闡述當前我國預制裝配式建築應用現狀,然後解析預制裝配式混凝土建築相關設計要求,最後結合本人所在項目分析預制裝配式混凝土建築外牆防水技術類型,旨在確保該防水技術應用質量提供一定參考。
1 预制装配式混凝土建筑相关设计要求
目前預制裝配式混凝土建築相關設計過程中,相關設計要求具體表現爲下列兩個方面。
1.1 裝配式建築现状
首先,預制構件設計滿足各方面要求,以往很多設計人員過于重視建築結構方面要求,但對于工廠生産便利性、構件現場施工安裝時間要求往往不重視,這樣致使裝配式建築大幅度增多工廠生産作業環節,而現在建築施工現場仍然保持傳統施工操作方法,施工單位對于預制混凝土裝配式建築相關作業均參考鋼結構施工方式,雖然這樣可明顯減少現場作業量,但是這樣參考鋼結構施工方法難以表現出裝配式建築的各種優勢;因爲裝配式建築與鋼結構以裝配爲主的施工方式也具有一定差異,所以我們應該從裝配式建築中總結出特定的施工方法。
1.2 装配式混凝土建筑与钢结构对比
其次,預制混凝土裝配式建築施工作業方式與鋼結構大體相同,基本利用吊裝、組裝等方式,現階段鋼結構施工過程主要采用樓板無支撐及無外圍腳手架等方式,所以預制混凝土裝配式建築也需做好相關設計,根據工程實際主要應用少支撐與新型腳手架方式,避免采用仿現澆工藝施工方式,這樣才可體現預制混凝土裝配式建築施工操作簡單、安裝時間短等諸多優勢。
2 我国装配式外墙渗漏现象的主要原因分析
結合本項目施工情況,刍議裝配式外牆滲漏幾個主要原因:
2.1 密封膠質量問題導致滲漏
預制外牆上下層拼接縫爲采用聚氨酯密封膠进行密封处理。但聚氨酯密封膠容易发生胶体白化收缩、粘结不牢情况。密封膠开裂损坏后,雨水顺着水平缝渗进室内。
2.2 结构开裂导致渗漏
在高層建築施工過程中,填充牆磚框砌體與預制外牆之間的裂縫滲水,造成其滲漏的主要理由包括材料因素和施工因素。在材料方面,由于填充牆的磚砌體和鋼筋混凝土溫度線膨脹系數存在差異,在同一溫度條件下,兩種材料會産生不同的變形情況,導致兩種材料的連接處産生裂縫滲漏;在施工方面,砌築填充牆時候,豎向接頭縫砂漿往往不密實,砌體與預制外牆不容易鑲嵌密實,造成裂縫滲水嚴重。
2.3 塞缝不密实导致渗漏
窗台、窗框豎直邊與外牆粉刷層間因爲塞縫不密實,窗框安裝不牢固造成建築工程滲漏。
2.4 无构造防水
预制墙板上下层之间无企口缝构造设计,为平面对拼接,仅依靠胶体填缝进行防水,雨水可通过填缝不严处或密封膠粘贴不牢处渗漏至室内墙面。
2.5 脚手架预留孔导致渗漏
普通懸挑式腳手架其懸挑工字鋼必須穿越外牆,穿越外牆後遺留洞口後期封堵是滲漏頻繁發生的部位。
3 预制装配式混凝土建筑外墙防水技术类型
裝配整體式剪力牆結構中,接縫處宜選用構造防水、材料防水與結構防水結合的三道防水構造。以下分別闡述了裝配式混凝土建築外牆腳手架的選用以及三種預制外牆防水技術。
3.1 花篮拉杆式悬挑脚手架
根據新技術推廣應用要求,並結合上海市工程建設標准,考慮到普通懸挑式腳手架其懸挑工字鋼必須穿越外牆,外牆會預留很多工字鋼洞口,工字鋼洞口與預制牆板灌漿孔的位置無法避開,導致預制牆板的灌漿施工無法正常進行;工字鋼洞口的修補工程量大,且修補不當很可能造成外牆面滲漏;同時鋼梁擱置在室內結構樓面上,影響室內牆體砌築、二次結構施工及樓地面及其它裝飾工程的施工。
为了解决上述普通悬挑脚手对工程施工工序的影响因素,针对外墙脚手架采用 “花篮拉杆”上拉式悬挑脚手架,详见图1。该技术将脚手架支承在由型钢及斜拉杆组成的悬挑结构上,该悬挑结构称为上拉式悬挑架。悬挑架由型钢挑梁及带有花篮螺杆的斜拉杆组成悬挑承力架的型钢挑梁由16#工字钢组成,花篮斜拉杆上端通过螺栓固定在建筑物上、下端与型钢挑梁相连结,型钢挑梁由螺栓固定在建筑物上,外脚手架立杆套在悬挑架型钢上的焊接短钢筋头上,通过拉墙钢管与建筑物相连,组成一个整体悬挑脚手架供施工人员操作使用。该技术避免了在预制外墙上开洞,保证了工程质量,同时有效的解决了外墙渗漏隐患。该技术保证了悬挑层二次结构正常施工,也相应的缩短了施工工期。
3.2 构造防水
构造防水是指在板边缘利用企口缝或高低缝(水平缝)、直缝(垂直缝)形成的排水空腔构造,能有效地防止水分侵入墙体内,详见图2。该技术是将预制墙板上部接缝处的边缘设有两处企口,两企口拼接形成沟槽,沟槽内填充有防水密封材料,墙板上部接缝处涂有密封膠;该技术可以防止墙板上部与梁、柱以之间的材料差异变形引起的裂缝漏水;墙板上部接缝处的边缘设置有倒角,防水密封材料填入由两企口拼接形成的凹槽内,当墙板接缝处出现裂缝时,防水密封材料可以防止水从裂缝处侵入;墙板上部凹槽内填充有具有防渗透功能材料,当有水进入时会形成局部水囊,从而达到以水防水的目的,进一步地防止水分侵入墙体内部。
图1 花篮拉杆式悬挑脚手架示意图
图2 预制外墙板预留止水构造
3.3 结构防水
結構防水則是指預制牆板的四邊與現澆梁板柱相接部位預留幹淨的粗糙面,盡量消除新舊混凝土之間的施工縫可能帶來的滲漏風險。預制牆板粗糙面分爲兩種制作方式。一種爲水洗,即在預制牆板混凝土強度達到75%後使用高壓水槍沖洗,使混凝土骨料露出長度達到6mm。另一種爲花紋鋼側模板,即使用定型花紋鋼作爲預制構件側模板。兩種方式都可以有效的消除施工縫帶來的滲漏隱患。
3.4 密封膠
目前装配式混凝土建筑外墙材料防水技术应用中大多利用密封材料,其中包括定型材料及不定型材料等类型,其中不定型材料密封膠应用范围较广,并且应用效果较好,该节点做法详见图3。密封材料作为装配式混凝土建筑外墙防水功能重点保障材料之一,密封膠性对于裝配式建築整体工程施工及后续使用质量均起到决定性作用。西卡SikaHyflex® -406 MS 胶适用于各类混凝土移动接缝(如预制式混凝土之间接缝)及各类混凝土连接缝的防水密封。该密封膠性能优势包括下列五个方面。
(1)第一方面是该密封膠具有强粘结性,自身也具备一定的抗拉伸开裂性能,消除了结构未变形即密封膠与预制墙板就出现开裂、脱落而出现渗水的隐患。尤其是预制墙板主要材料为水泥混凝土,所以使用密封膠应和混凝土基层应保持粘结紧密,若两者不能紧密粘结时,则需在两者之间添加过渡层,这样能够在一定程度上提升密封膠和预制墙板间的粘结力,避免出现水分、碱及可塑剂等物质游离及渗出等问题。
(2)第二方面是高涂装性,当前建筑立面对于装饰性要求日益增加,这样要求密封膠固化后应和不同类型塗料相溶性较好,进而为外墙及接缝提供各种颜色选择性。
(3)第三方面是高耐候性,一般来说,耐候性差的密封膠,常出现变硬变脆、粉化等问题,若结构变形则易被拉裂、断裂而出现渗水问题,因此耐久性作为密封膠使用寿命主要评价指标之一。
(4)第四方面是为耐污染性,密封膠实际使用过程中不得游离出各种污染墙体化学成分,避免对于建筑外立面美观效果产生负面影响。
(5)第五方面是位移能力,基于热胀冷缩、地基不均匀沉降以及风压等各种因素影响,会导致接缝尺寸在一定范围内出现位移情况,则要求接缝位置密封膠具有较高的抗位移能力。
图3 预制外墙板接缝施工大样
3.5 预埋窗副框
裝配式構件由于表面收光、成型質量美觀等原因,也給窗框滲漏造成了相當大隱患。當預制外牆板上存在窗戶時,裝配式設計圖紙中做法爲預留洞口,待砌築完後安裝外窗鋼副框,緊接著塞縫收口成活。該做法有三個缺點:
(1)一是預制構件本身爲清水牆,若後期在構件上噴射鉚釘易破壞結構。
(2)二是後期安裝鋼副框及塞縫質量難以得到保證,若塞縫質量不好容易造成滲漏。
(3)三是後期安裝鋼副框及塞縫會造成工作量增加,工期難以得到保證。
結合以上問題,必須由有一種新的施工技術來解決;該技術是窗副框提前生産,預埋在預制構件中,可以有效解決以上三個問題,詳見圖4。該技術關鍵在于窗副框的定位准確,因此需要繪制該部位節點詳圖交至構件生産廠家,要求廠家按圖施工,並保證成型後窗副框軸線偏差小于3mm。爲保證鋼副框預埋質量,也需要不定期的駐廠檢查預埋質量,確保達到理想的效果。其次成品構件運輸需要特別注意窗副框的保護,避免因碰撞導致窗副框變形、位移等。
图4 预制外墙板预埋窗副框
3.6獨立支撐模架體系
傳統現澆結構支撐體系多采用鋼管扣件式腳手架,然而該支撐體系在裝配式建築中存在一個弊端。裝配式建築中預制構件需要使用斜支撐固定,尤其是預制外牆板需要設置4道以上斜支撐,然而鋼管扣件式腳手架立杆間距爲800-1000mm,這樣會導致斜支撐與腳手架立杆位置沖突,降低了預制構件的穩定性,導致外牆暗柱澆築混凝土時出現接縫振搗不密實,造成滲漏隱患。本項目采用了高強度獨立支撐體系,詳見圖5。獨立支撐立杆間距可以達到1500-1800mm,根據項目實際情況進行獨立支撐立杆定位,有效的避免了斜支撐與腳手架立杆的沖突,從而避免外牆滲漏風險。
图5 独立支撑构件示意图
4 结论与建议
综上所述,建筑装配化是未来建筑的发展方向,裝配式建築渗漏问题是关系百姓“安居”的重要问题,也是发展裝配式建築亟待解决的问题。裝配式建築安全防水体系设计是前提,材料是基础,施工是關鍵,管理是保证。构建裝配式建築的安全防水体系的前提是有采用节点设计安全的构造防水与材料防水相结合的科学设计,方可保证裝配式建築密封防水系统的安全可靠性。
參考文獻:
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