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建筑技术
Architecture Technology
第52卷第6期2021年6月
Vol.52No.6Jun.2021沙特延布皇家委员会总部办公大楼
倪韬,余友宾,翟炜,杜京
(北京建工国际建设工程有限责任公司,100055,北京)
摘要:通过对彩预制混凝土挂板的加工、安装工艺、施工控制要点及防潮层、保温层、耐候胶、防
火封堵的控制要点论述,全面介绍了彩预制混凝土挂板幕墙体系,证明其在极端环境下的应用具有一定的 优势,并对其在沙特阿拉伯建筑市场的前景进行展望。
关键词:彩预制混凝土板;幕墙;施工技术
中图分类号:TU 74 文献标志码:  B 文章编号:1000-4726(2021)06-0756-05
CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF COLORED PRECAST CONCRETE CURTAIN WALL IN ROYAL COMMISSION YANBU HEADQUARTER PROJECT IN SAUDI ARABIA
N l Tao,YU You-bin,Z H A I Wei,DU Jing
(Beijing Construction International Construction Engineering Co.,Ltd,Ltd., 100055, Beijing,China)
Abstract: Based on the description of colored precast concrete panel fabrication technique, installation procedures, construction quality control and its related dampproof layer, insulation layer, weather sealant, fireproof plugging construction, this thesis com-prehensively introduces the colored precast concrete curtain wall system, proves its certain advantages application in extreme environment, and explores the prospect of the construction m arket in Saudi Arabia.
Keywords: colored precast concrete panel; curtain wall; construction technology
彩混凝土挂板是一种装配式混凝土板干挂体 系。主要是利用混凝土的可塑性,采用较为复杂的钢 模系统,绕筑出彩的、有凹凸纹路的混凝土板,然 后采用吊件悬挂、板孔灌浆及焊接等方式悬挂在钢筋 混凝土墙、梁及楼层板等结构层上,形成一种彩混 凝土板围护墙。有保温要求时,预制混凝土板中间
可 按设计要求增加保温材料做成夹芯板。
彩混凝土挂板幕墙在国内的应用较少,但在国 外尤其是日本和以德国为代表的欧洲国家应用较多。近年沙特阿拉伯政府推行大量普惠性住宅项目’其中 的建筑形式主要为现浇混凝土框架结构+彩预制混 凝土挂板幕墙。这种建筑形式技术成熟,操作方便,施工速度快,装配化程度高,质量可靠,并能减少施 工现场湿作业,节约用工及缩短工期。在当地是一种 极受欢迎的建筑形式。因此,以沙特延布皇家委员会 总部办公大楼项目(以下简称RCHQ项目)为依托,对彩混凝土挂板幕墙施工技术进行介绍。
1RCHQ项目彩预制混凝土挂板幕墙工程RCHQ项目位于阿拉伯半岛西侧、红海沿岸的延
收稿日期:2021-02-09
作者简介:倪韬(1975—),男,上海人,高级经济师,副总工程师,e-m ail:nitao@bceg.布市,建筑距红海直线距离300m,是本市最高的地 标性建筑。项目建筑形式复杂多变,由2层地下室,9层裙楼和22层塔楼组成,建筑高度108m,总建筑 面积11.7万m2。结构形式上,裙楼部分为框架剪力 墙结构,塔楼部分由2个筒中筒结构的核心筒、两翼 钢结构悬挑及中间连桥组成。外围护系统采用彩预 制混凝土挂板幕墙、玻璃幕墙、石材幕墙及金属幕墙 构成。整体建筑造型独特,幕墙型式多样,大量的外 立面采用了具有一定倾斜角度的弧形幕墙,施工难度 极大。彩预制混凝土挂板在本项目中被用于裙楼 区域外围护封闭。此区域外立面为带有17°倾斜角度 的弧形造型,表观面积合计为6721.15m2,共
558块 (图1、图2 )。所有彩预制混凝土挂板采用工厂化 生产,加工养护完毕后送抵现场进行吊装作业。
2彩预制混凝土挂板加工、运输及进场验收
预制装饰混凝土包括清水混凝土、彩混凝土 挂板,露明集料混凝土挂板、仿蘑薛石混凝土挂板。R CH Q项目采用的彩-露明集料混凝土挂板,是一 种复合型饰面形式,5口外饰面层先采用白水泥加沙 漠黄颜料制成彩混凝土做底,再采用喷砂法剥离 表面水泥浆层,使白云石云米骨料暴露出来的一种饰 面形式。R C H Q 项目彩预制混凝土挂板饰面层采用
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图2南立面实景
“反打”成型工艺。
加工工艺流程:模板安装^边缝倒角条安装及清 模^涂隔离剂—安装彩混凝土垫块—铺设钢筋网一 安装吊装孔及预埋铁件—彩石渣浆料面层浇灌及振 捣^第二层普通混凝土层浇灌及振捣―抹灰—养护— 拆模—出池一面层喷砂处理。
2.1样板审批
彩预制混凝土板供应厂商需要制作3块尺寸为 300 mm x300 mm x50 mm的样板报送设计单位审批。样板应完整展现实际预制板的颜、板块构造、板面 形式等特征。设计单位批复完毕后,一块存放于预制 板块加工厂用于生产质量控制,一块放于施工现场用 于预制板进场验收对比,一块存放于监理单位留档。
2.2预制板块的运输
运输混凝土预制板时,其强度不应低于设计强 度的75%。I字形预制板可采用多层叠放的形式运输 (图3)。叠放时垫木必须在同一垂直线上,叠放层 数不超过3层。C字形与L字形预制板因构件形式 特殊,采用A字形固定钢架斜放的方式进行转运(图4 )。外饰面的朝向应为不与转运结构接触的外侧。当外饰面层与转运结构出现接触时,须采取保护措施, 确保彩饰面不被破坏污染。
2.3板块进场质量控制
预制混凝土板块供应商根据设计图纸,对每块出 场的预制混凝土板块悬挂信息牌。信息牌内容包括:混凝土挂板唯一编号、尺寸、浇筑日期、养护时间、
橡胶防护垫4个
上下加橡胶垫
图3水平转运示意(运输I字形预制板)
U)俯视图;(b)侧视图
喷砂处理日期等常规内容。专业质量工程师对进场的 每批混凝土挂板逐块进行核验。检查混凝土抗压强度 报告(28 d抗压强度不得小于35 MPa)、拆模强度报 告(须达到设计强度的60%)。挂板表面应平整顺滑,平整度允许偏差不得大于4mm。不得有油污铁绣等 污物,表观颜均匀一致。倒八角、腰线及滴水线整 齐密实,线条清晰,深浅一致。外饰面喷砂处理深度 符合设计要求,骨料显露均匀美观。
预制板块运抵现场并经验收合格后,根据施工平 面图布局及吊装安排进行分类码放,尽量避免二次倒 运。板块存放区应平整、坚实,避开污染源及可能受 到破坏的区域,如油漆喷涂区、升降机下方等区域。I字形板块可堆叠存放,堆叠层数不超过3层,层 间采用l〇cm x l〇cm方木进行撑垫;,堅木距离板端 30cm,上下对齐。C字形板及L字形板等异形结构 板块不得堆叠,应单块平铺或置于专用插放架中。
3彩预制混凝土挂板幕墙安装施工
3.1 施工准备
(1 )机械准备见表1。
(2 )劳动力、辅料及施工器具准备见表2。
3.2施工工艺
预制混凝土板截面形状分为3种,分别为C
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建筑技术第52卷第6期
表1机械准备
板块形式
板块重量 最大值/t
吊装设备
作业平台
1C 字形板2701汽车式起重机1台楼板+长臂云梯1台2
I 字形板
5.5701汽车式起重机1台脚手架平台3L 字形板
3
701汽车雄重机 1台+塔式起重机1台
脚手架平台+楼板
表2
劳动力、辅料及施工器具准备
序号板块形式
劳动力
辅料
施工器具
汽车式起重机操作员为
1名,信号工为2名,
安装工为2名,帮工
2名,焊工为1名
带翼弯板、M 20 膨胀螺栓、微膨胀钢丝绳、
吊环、焊
1
C 字形板灌浆料、020螺纹 杆螺母、灌浆料、 焊条、镀锌油漆
机、可调
顶撑、手
电钻汽车式起重机操作员为175
x 带翼挂座、钢丝绳、2
I 字形板
1名,信号工为2名,M 20膨胀螺检、吊环、攝
安装工为2名,帮工镀锌挂座、镀锌棍、焊机、2名,架子工为3名油漆手电钻
汽车式起重机/塔式起带翼弯板、M 20钢丝绳、重机操作员为1名,信膨胀螺栓、微膨胀吊环、焊
3L 字形板号工为2名,安装工为灌浆料、020螺纹机、可调
2名,帮工2名,架子杆螺母、灌浆料、顶撑、手
工为3名,泥工为1名焊条、镀锌油漆电钻
形、L 字形和I 字形,板块均为15 cm 厚的加筋混凝土。 板块尺寸多变,最长4.18m ,最宽3.57m ,单块板最 大重量5.5t 。
根据板型、使用部位的不同,预制混凝土挂板与 原结构的连接形式共分为3种(表3 )。
表3
不同版块连接形式
序号
板块形式
区域连接形式1C 字形板裙楼楼层板螺栓连接+焊接2L 字形板裙楼顶雛头螺栓连接+不锈钢挂件
3
I 字形板
核心筒剪力墙立面
不锈钢挂件连接
3.2.1 C 字形板安装施工工艺
C 字形板采用焊接加板孔灌浆的方式与建筑结 构连接。其安装流程为:作业区临边安全护栏安 装—基层修补、放线、预埋件方位确认和钻孔—汽车 式起重机就位—挂板吊装—方位水平度确认—安装临 时固定件—?渺里件焊接—板孔灌浆—养护->临时固定 件拆除(图5 )。
施工控制要点如下。
(1 )施工前应仔细核对挂板上预埋件与主体结构 上的位置对应情况,其偏差应满足设计要求。
(2 )预制板吊装前必须完成板块的验收以及防潮 涂层验收。
图5 C 字形板与楼层板连接节点示意
(3 )安装过程中可使用5〜20mm 的不锈钢或实 心塑料垫片调平。
(4 )挂板就位后应立即使用临时可调拉杆进行固 定,在完成临时固定前,吊装设备严禁卸力。
(5 )底部受压弯板必须带有侧翼,且弯板必须有 镀锌层。
(6)
挂板与主体结构预埋件焊接完毕后,焊口须
进行第三方检验。一般以每层为一个检验批,检验个 数为每100个焊口抽验5个。
(7) 灌浆完毕后应进行洒水养护,养护时间不少
于7dc
(8)
安装过程中应使用水平尺进行平整度控
制。预制板块安装完毕后的允许偏差应符合设计要求 (表 4 )。
表4 RCHQ 项目彩预制外挂板安装允许偏差
序号
项目检查范围偏差范围
最大值1平整度偏差每6m ± 6m m ± 12m m /12m
2垂直度偏差每6m ± 6m m ± 12m m /12m 及以上
3平面位置偏差
任何位置
± 6m m
—4
相邻板缝高差板缝范围3
m 1.5 〜6 m m    6 m m
3.2.2 I 字形板安装施工工艺
I 字形板主要采用上下各两块不镑钢挂件与剪力 墙连接。其安装流程为:搭设外脚手架—不锈钢挂件 定
位放线—基层处理^剪力墙体钻孔及高强膨胀螺栓 植入―不锈钢挂座安装^外脚手架改装^汽车式起重 机就位及板块吊装—方位垂直度确认—顶部挂座连接 (图 6)汽车挂件
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图6 I字形板安装示意
施工控制要点如下。
(1 )主体结构基层应提前做处理。结构偏差大,影响挂板平整度时,可采用局部剔凿+修补的方式进 行处理。
(2 )安装前仔细核对预制板顶部的预埋铁板以及 锚座的位置,根据其位置在主体结构上确定挂座的位 置,再钻孔植入膨胀螺栓。
(3)预制板底挂座位置应根据挂板板底预留洞位 置进行安装。
(4 )板底铆钉应提前焊接在弯板上,表面使用镀 锌油漆处理。
(5 )挂板前应先完成保温板及防潮涂层的验收。
(6)安装过程中应使用水平尺进行板面垂直度 控制。预制板块的安装允许偏差应符合规范要求(表 4 )。
3.2.3 L字形板安装施工工艺
L字形板采用不锈钢挂件加螺栓连接的方式与建 筑结构连接。其安装流程为:搭设外脚手架^不锈钢 挂件定位放线—基层处理—剪力墙体钻孔及高强膨胀 螺栓植人—不锈钢挂座安装—外脚手架改装—汽车式 起重机就位及板块吊装—顶部安装临时固定件—方 位垂直度确认—板底挂座连接―板顶螺栓连接—预 制板预留孔灌浆—饰面水洗—养护^临时固定件拆除 (图7、图8)。
L字形挂板的安装方式和I字形板类似,除以上 I字形板要求外,还应注意以下几点。
(1 )螺纹杆的植入深度和植筋晈的选择及使用须 满足设计要求。
(2 )顶部灌浆时应留出30mm作为饰面修复层。饰面修复层须使用与饰面板一致的彩混凝土材料。饰面彩混凝土完成初凝后采用轻微水洗擦拭的方式 使饰面层石米显露。
(3 )L字形板在满足垂直度的同时,还应检验顶 部饰面的平整度。其偏差不超过设计要求(表4)。
图7 L字形板安装示意
图8 L字形板连接节点示意
4保温、防潮、防火及耐候胶施工
4.1保温施工
为保证本建筑的节能要求,彩外挂板与主体结
构墙之间有1层保温层。从工艺上讲,这一层保温层
既可以用预埋在预制板中的夹心层,也可以通过直接
外挂在预制板块与结构墙体之间来实现。R C H Q项目
预制混凝土外挂板幕墙保温采用100 m m的X P S保温 板,通过塑料膨胀钉固定在主体结构表面或板体内侧。
施工控制要点如下。
(1 )挤塑板不能长时间暴露在太阳下,应存放在
室内阴凉干燥环境中。施工时,完成X P S板安装后
应及时安装预制混凝土挂板。
(2 )X P S保温板安装前应确保基层防潮层涂刷验
收完毕。
(3)采用两层每层50m m厚的X P S保温板,安 装时确保拼缝严密、上下层需要注意错缝拼接。
(4)保温板须完整覆盖,不得有缺漏处。
4.2防潮施工
R C H Q项目外墙X P S保温板具有透气性差的特 点,其水蒸气渗透系数不大于3ng/ (m •h •Pa )。过
低的透气性极易导致气态水积聚在X P S板后的空腔
内形成液态水,影响室内装修并滋生霉菌。再加上本
建筑处于临海环境,空气湿度大,昼夜温差较大,使
该现象更加明显和频繁。因此,采取在预制混凝土板
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内侧及剪力墙墙体表面涂刷硅烷浸渍剂作为防潮层的 方法,可在混凝土的毛细孔表面形成一层牢固的憎水 性有机硅网络保护层,能够有效地阻止外部水分和有 害物质的入侵。
施工控制要点如下。(1)
涂刷须在预制板安装前进行。涂刷前确保基
层清理干净,无浮灰、油污,基层含水率符合要求。
(2) 施工过程中,应确保整个基层涂刷覆盖。
般采用涂刷2层的方式进行,即待第I 层干后进行第 2层涂刷。
(3 )第2层涂层干后可用矿泉水瓶装水绕于涂刷 面。目测涂刷面水呈珠状滑落,不浸入基层面则为 合格。
4.3防火施工
在楼层板与C 字形外挂板之间按照消防设计防 火分区要求,应做防火防烟处理(图9 )。
具体施工流程为:基层清理^定位放线—防火托 板力肛及安装—填塞防火岩棉—顶部满刮防火胶层。
施工控制要点如下。
(1 )所有防火材料都应有材料合格证以及防火测 试检验证书。
(2)防火托板的材质和厚度要符合设计要求,一
般为1.3 mm 厚的键锌板。
(3 )防火岩棉的燃烧性能等级为A 级。防火岩 棉的密度应符合设计要求,一般不低于65 kg /m 3。
(4)防火岩棉填塞时应按要求进行适当体积压 缩。体积压缩量为自然蓬松状态下体积的30%。
(5 )防火胶层须确保将整个间隙封闭,且应与外 挂板和楼层板之间有1.3cm 的搭接长度。
4.4耐候胶施工
本工程外檐预制混凝土板块之间留有1.5cm 的 拼缝,采用与板块饰面颜一致的硅酮耐候密封胶进 行填充(图10)。
施工流程为:板缝浮灰杂质清理—填塞聚乙烯背
一聚乙烯背衬棒
注:D 为胶缝宽度
//为胶缝设计深度 //,为施胶厚度
图16桂酮耐候密封胶施工节点示意
衬棒—张贴拼缝两侧皎带纸—打皎施工及美缝—移除
纸胶带。
施工控制要点如下。
(1) 耐候胶材料颜应与外挂板外饰面颜-一致。
(2) 板缝覆盖密实,厚度符合设计要求,接槎平
滑自然。
(3 )完成面顺滑自然,无气泡、砂烁等杂质。(4)咬带纸粘结强度适中。过大不易撕掉,影响 接槎美观和施工进度,过小粘接不够,易起毛边。
(5 )雨雪、砂尘天气严禁施工。(6) 聚乙烯背衬棒尺寸符合要求
般比板缝宽
度大5 mm 。
(7)
施工时发现毛边、表面不够平滑时,可采用
洗碗剂加水,拇指沾湿轻轻修复。
5结束语
彩预制混凝土外挂板很好地继承了装配式混凝
土结构的建筑设计标准化、部件生产工厂化、现场施
工装配化及建造过程信息化的特点。其优势主要体现 在饰面造型多样,彩丰富,工程质量得到保证,生 产效率显著提高,人力成本明显下降,节能环保,减 少污染。
RCHQ 项目彩预制混凝土外挂板幕墙工程完工 后,在沙特沿海的极端环境下,经历了盐雾、海风、 沙尘、超高温(空气温度最高达到48尤,地表最高 温度达64尤)等诸多不利条件的严峻考验,使用至 今未出现开裂、变形、风化、渗漏、颜改变等影响 观感、结构安全及使用功能的问题。在工程施工中, 通过合理安排,采用预制混凝土外挂板施工在一定条 件下可缩短外墙封闭周期,实现大面积流水施工,取 得较好的经济效果。在以混凝土结构为主、大量用途 为居民住宅(沙特当地民宅形式基本为2〜3层的别 墅)的沙特阿拉伯建筑市场上,具有良好的发展前景。
参考文献
[1]雍本.幕墙工程施工手册[M ].第三版.北京:中国计划出版社,
2017.