1.润泰预制混凝土外墙板施工体系介绍

润泰预制混凝土外墙板施工体系是在日本的技术基础上结合我国台湾地区技术而发展出来的创新建筑工艺,包含湿式系统外墙板、干式系统外墙板以及半湿式系统外墙板的全套生产、组装等技术,符合国家节能减排、同步实现建筑节能及建筑工业化的发展战略.其优点在于高质量、施工快速、工厂生产、标准作业、生产环境稳定、较不受天气影响,节省建筑模板,工地整洁安全,减少垃圾、粉尘、噪音,适用于办公楼、住宅等建筑.应用该体系,在台湾地区已建成50万平方米以上的商业大厦和住宅的外墙板,近期技术转移并辅导上海城建集团在浦江保障房项目实施第一个预制混凝土外墙板的项目.

润泰预制混凝土外墙板施工体系属于非承重墙系统,本身并不受外力,而是采用预埋铁件或预埋钢筋作为承重铁件而悬挂于结构体上的方式,设计预制混凝土外墙板与结构体间的接合体系时,考虑到地震力或风力来临,应详加考虑其耐震性能及层间变位的吸收能力,墙板之间需注意防水能力,从而达到建筑上耐震、防水、美观等功能.

2.基本设计理念:

2.1. 配合建筑设计意念规划

1.平立面分割:当外墙准备使用预制混凝土外墙板(后续简称PC外墙板)时,首先会在兼顾运输及起重的能力下将建筑平立面分割成一片一片的外墙板.

图 1 台湾台科大教学大楼PC外墙板立面分割

图 2 台湾台科大教学大楼PC外墙板3~7F平面分割

图3 台湾台科大教学大楼PC外墙板分割透视图

2.模矩化与标准化:在分割PC外墙板时,应尽量从模矩化与标准化考虑,以节省墙板型式种类,进而减少钢模的数量,以达到经济合理的成本.

3.造型与配色的建筑设计理念:同一片PC外墙板外饰完成面可多样组合,可以是清水面,或预嵌磁砖、石材,或搭配造型模,以完美配合建筑设计理念,且PC外墙板由于是在工厂完成,整个外饰面的质量是远高于现浇的外饰面.

图 4 台湾中和地政大楼树影造型清水PC外墙板

4.不同属性外墙板的介面设计:当建筑物外墙是不同属性外墙板组合而成时,例如PC外墙板+现浇结构+金属帷幕墙+干挂石材时,则界面设计要注意各系统的结构耐震设计及防水设计要分别独立,不能依附在另一种属性的外墙版上.

5.与机电工程整合:规划PC外墙板时,需同时整合机电工程的要求,如预留空调管孔、预留给排水管、预砍电器开关盒、预嵌灯具灯盒……等.

2.2. 力学模式

PC外墙板为考虑地震时层间变位问题,其接头设计一般可分为水平移动型(Sliding)及回转型(Rocking)及固定型(Fixing)三种类型,分述如下:

1.?水平移动型(Sliding):宽型板一般采水平移动型,其选定标准为:

a.W?/?H?≧0.5 层间变位≦25mm

b.于采用水平移动型接头时,需检核水平缝填缝材之抗剪断能力.

图 5 水平移动型板片运动方式

图 6 水平移动型的力学分析近似解

2.回转型(Rocking):高而窄之版一般采回转型,其选定标准为:

c.W/H< 0.5="">

于采用回转型接头时,需检核垂直缝填缝材之抗剪断能力.

3.固定型(Fixing):基本上墙板跟随主结构一起运动,一般来说,像阳台版(上下无接触墙板)、包柱的小型角板(黏住柱子一起运动)等类型墙板如图9,均适用.

综合三种形式,可归纳如下:

a.不管是水平移动型(sliding)或回转型(rocking)或固定型(Fixing),墙板在『室内室外的方向』的运动,是不被允许的,必须被限制固定,且必须能抵抗正、负风压.

b.墙板接合铁件滑动孔滑动尺寸均需同时考虑地震(含风力)滑动的尺寸需求+生产制造的误差+工地施工的误差(含主结构本身的误差).

c.湿式墙板系统,一般均以滑动型(sliding)系统设计;一边与楼板浇置在一起,另三边放开,以利跟随地震(含风力)晃动.所以湿式墙板系统,底部尺寸大于高度尺寸,会比较有效率.

2.3. 防水理念

1.PC外墙版防水工程的原则:『导水 优于 堵水』 『排水 优于 防水』.

2.水的侵入力学机构如图10所示,实际设计PC外墙板防水时,应以形状导水及排水优先设计,再以断水防水辅助,才能达到功能性的需求.

图 10 固定型的适用包梁板及包柱板形式

3.润泰PC外墙板防水设计考虑以上原则基本以采用封闭式形状防水设计,再加上分区分层断水设计为辅,防水剖面如图11所示,各部位使用的材.

3.预制混凝土外墙版施工上注意事项

3.1. 施工前之规划作业

1.从生产性及施工性检讨施工图:PC外墙板初稿完成时,需依照工厂生产性做详细的检讨并回馈给设计,例如是否可脱膜,及脱膜吊点位置及方向是否适宜…等等.也需依照工地吊装施工性检讨并回馈给设计,例如吊装被铁件局限导致无法施工,或吊点位置不在重心位置,上下接合铁件位置不相同等.

2.清图作业:将各图面尺寸闭合以发现施工图的尺寸错误,易出错处的检核要领如下:

a.分段尺寸与总尺寸之闭合

b. 墙版分割与高程之闭合

c. 剖图与大样图尺寸之相对应

d. 墙版铁件与天花高程之检核.

e. 预铸Type的转换处

f. 变更设计之连动处

g. 转接层、屋顶层之介面尺寸

h. 误差吸收空间之检核

i. 复合介面图面之整合与检核

j.与隔间系统之检核

3.测量点及控制点的查核:

a.先从基地内控制点放样各栋楼层引升控制点,各点间需做导线闭合确认精度达到要求.

b.各层楼版灌浆后,需立即引升控制点并放出墙版进出线及铁件中心线及版片分割线.

c.检查各放样线的精度是否符合要求才能开始吊装墙版.

d.若为高楼建筑,则需每5~6层闭合修正楼层引升控制点以确认控制点没有累计误差.

3.2乾式PC外墙版的施工流程

1.标准施工流程

2.各动作分解说明:

(1)测量及版片分割放样

(2)垂直面控制线

(3)躯体铁件预埋固定

(4)吊装前统计躯体铁件误差,

(5)当铁件偏差过大需确认修改对策,

(6)PC外墙板板片进货检查

进货检查内容包括如下几项:墙板成品尺寸、墙板预埋铁件位置、水电预留孔

位置及大小、预嵌窗位置、防水胶条位置.

(7)结合铁件安装电焊与MT检测.



(8)角板安装与假固定

(9)其他PC外墙板板片安装

(10)逐面逐层调整PC外墙板

(11)结合铁件接合电焊或螺栓固定

(12)铁件防锈漆涂装

(13)室内聚胺酯防水施作

14.外墙板面饰材修补,

(15)外墙耐候性防水胶施打

(16)收尾工作

3.3湿式预制外墙板的施工流程

2.各动作分解说明(与干式PC外墙板相同流程不再赘述):

(1)湿式PC外墙版放样及样线检查

(3)结合铁件锁定及承重铁件调整.

(4)斜撑安装与调整,.

(5)防漏浆的防水工程施作,.

(6)上部钢筋接合固定,.

3.4干式墙板与湿式墙板的比较.

3.5半湿式预制外墙板系统的定义

1、有上、下部的干式铁件系统,.

2. 结合铁件系统比照湿式墙板一样只设计滑动系统(sliding).

3.不用斜撑撑拉杆做墙板调整动作.

4.跟湿式一样用上层钢筋与楼板接合, 不需考虑层间塞之施作.

5.半湿式系统的调整与干式系统相同.

6.半湿式系统主要是选取干式跳层施工的优点及湿式无层间塞的优点.

7.一般而言,半湿式系统使用在钢骨结构住宅大楼,可配合钢骨结构特性跳层施工,墙板施工非楼板灌浆之要径.

4.结束语

预制混凝土外墙版工艺的质量控制需设计、生产、施工三方面协同,才能完成好的建筑成品.我们也期许润泰未来的PC外墙板能朝以下四点发展:

1.轻量化--将墙板减重及中空夹层能更好的保暖、节能及隔音

2.环保材质--墙板将使用可回收或无污染的材质,减少对地球环境的影响

3.高科技--在表面使用能防污、 奈米、低反射光波的材料

4.预崁太阳能板--朝绿色及自我发电的建筑物目标迈进