装配式建筑外墙清水混凝土施工技术

作者:张新羽
单位:北京城建建设工程有限公司

1  工程概况

        郭公庄一期公共租赁住房项目是北京 首批将预制混凝土外墙打胶及清水混凝土 保护剂涂装施工技术运用到保障性住房的 项目,项目本身就引起了政府、社会的高 度关注。

        郭公庄一期公共租赁住房项目位于 北京市丰台区郭公庄六圈南路,地铁9 号线和房山线交汇处。工程总用地面积 58786.02m2,总建筑面积211657.11m2, 其中地上建筑面积146964.5m2,地下建筑 面积64692.61m2,建筑最大高度58.6m。 地上有20栋住宅楼,其中最高21层,最低 6层,采用装配整体式剪力墙结构, 电梯井之外的住宅外墙全部采用预制 混凝土构件,构件与构件之间存在 20mm的横缝和纵缝。构件外表面涂 刷清水混凝土保护剂,20mm的缝用 双组份改性硅酮密封胶(MS2500) 填充,以达到外墙清水混凝土效果。

        本工程1~20号住宅楼清水涂装施 工面积约15.5万m2,打胶施工总计约 5万延米。通过对预制外墙清水混凝土 施工技术的研究,解决了预制混凝土 构件色差、构件之间错缝及结构缝排 水等技术难题。

2  施工难题

2.1  现场预制构件拼缝宽窄不一

        由于结构施工阶段误差,导致现场预制混凝土外墙 板安装精度不够,外墙构件之间的竖向、横向拼缝宽窄不 一,缝宽10~25mm不等,给外墙打胶和外墙涂料涂刷带来 很大难度(见图1)。

2.2  现场十字缝处错缝严重

        在施工阶段,构件安装位置定位不够准确,导致构件 之间的缝隙产生错缝,最明显的在山墙部位十字缝处,竖 缝偏差量大,横缝偏差量少,打胶时要将其打得顺直非常 困难,并严重影响住宅楼外观质量(见图2)。

2.3  预制混凝土外墙构件间色差较大

        构件厂生产预制构件时,不同批次混凝土浇筑的预 制构件之间存在色差,即使同一批次混凝土浇筑的预制构 件由于模板除锈不及时等也会导致色差。再加上存放、运 输、安装过程中雨水对混凝土腐蚀程度的不同,同样会造 成预制混凝土外墙构件表面色差明显,加大了涂刷清水混 凝土保护剂的施工难度。

2.4  预制混凝土外墙构件之间的缝隙被水泥砂浆堵塞

        结构施工阶段,预制外墙板之间通过现浇暗柱连接, 而安装部位正是预制外墙板构件之间20mm宽的构造竖 缝,此处预制外墙板是预制混凝土夹心保温外墙板,总 厚度320mm,最外侧为50mm厚的预制混凝土,中间是 70mm厚的硬泡聚氨酯保温板,最内侧是200mm厚的钢筋 混凝土,也是构件所有组成部分中唯一的承重部分,通过 现浇暗柱将相邻两块预制外墙板承重部分连接在一起。现 浇暗柱在构件生产过程中就已经施工完毕。构件安装过程 中,在现浇暗柱部分有60mm宽的缝隙没有保温板,要在 构件安装完之后绑扎现浇暗柱钢筋之前,将该处的保温板 安装上(见图3,4)。

        暗柱在混凝土浇筑过程中,由于60mm宽的保温板与 预制构件保温板拼缝不严,导致浇筑暗柱节点混凝土时水 泥砂浆顺着保温板拼缝的缝隙流出,堵塞预制混凝土外墙 之间20mm的竖缝。打胶前需先将水泥浆剔凿出来,并且 不能损坏构件的边缘,加大了打胶的施工难度(见图5)。

2.5  预制混凝土外墙构件之间胶缝的排水措施

        预制构件之间20mm宽的缝深50~80mm, 用PE棒填充缝隙,塞入深度为10mm,PE棒与结 构之间有15~40mm的空腔,一旦有水从竖向拼缝 处进入空腔,就会对结构造成损害,如何使水顺利 排出也是一个施工难点。

3  解决措施

3.1  针对现场预制构件拼缝宽窄不一的解决措施

        1)对于宽度小于20mm的缝,对缝隙不做加 宽处理,因为一旦对缝加宽,就要对预制构件进行 剔凿,而预制构件外墙构件是夹心保温外墙板,该 外墙构件中间是保温板,由于保温板的刚性和强度 都不是很大,剔凿保温板外侧混凝土,可能会由于 受力不均导致外侧混凝土开裂。因此只需保证缝隙 横平竖直,缝隙内清理干净,填充PE棒。缝宽严格 控制在20mm,两侧粘贴美纹纸,在中间打褐色的 双组份改性硅酮密封胶(MS2500),然后用刮刀 刮平,保证打胶宽度为20mm。

        2)对于缝宽大于20mm的缝,同样不作处 理。太宽的缝用抗裂砂浆填充效果也不是很好,因 为预制构件外表面、边缘侧面都是光滑的,抗裂黏 结砂浆粘贴不牢固,并且施工难度大,容易污染构 件表面,所以将缝清理干净之后填充PE棒,用褐 色双组份改性硅酮密封胶(MS2500)将缝隙填 满,待胶凝固之后,用20mm宽的美纹纸粘贴在胶 缝上,保证美纹纸横平竖直,与其他胶缝不产生错 缝。最后在预制外墙构件外表面涂刷清水混凝土保 护剂。缝宽大于20mm多余部分的胶则被清水混凝 土保护剂所遮盖,除去美纹纸后,形成的胶缝依然 是20mm宽(清水混凝土保护剂可以涂刷在双组份 改性硅酮密封胶上)。

3.2  针对现场十字缝处错缝严重的解决措施

        在十字缝处错缝严重处(错缝≥5mm)打胶 施工前,首先需要把缝隙中残留的混凝土剔除,然 后用角磨机开槽进行顺直处理,使其与整体构件缝 隙上下一致,再进行打胶处理。无论缝宽缝窄,均 采用处理“缝宽窄不一”的方式进行处理。

3.3  针对预制混凝土外墙构件之间色差太大的解决措施

        自然状态下,对于预制混凝土外墙板之间色差 比较大的外墙面,首先用砂纸对其表面进行打磨, 将表面被腐蚀或被污染的混凝土打磨掉,露出原始 混凝土基底光泽后,用颜色调整剂对现场构件之间 的色差进行调整,调整面积要大一些,以便与其他 预制板颜色进行对比调整。最后涂刷清水混凝土保护剂,底涂2 遍,滚涂均匀,间歇2~3h。底涂完毕1.5~2.0h后进行面涂,面 涂2遍,滚涂均匀,以达到外墙清水混凝土效果。

3.4  针对预制混凝土外墙构件之间缝隙填充水泥砂浆的解决措施

        要求工人用直径14mm的錾子对堵塞了水泥砂浆的缝隙进行剔 凿,剔凿深度50mm。剔凿过程中发现缝隙越来越窄后,改用更 细的錾子进行剔凿,剔凿过程中严禁损坏预制混凝土构件边缘。

3.5  针对预制外墙胶缝排水的解决措施

        构件之间的缝隙宽20mm,深50~80mm,用PE棒填充 缝隙,塞入深度为10mm,留有10mm缝隙进行打胶,打胶过程 中每2~3层设置1根橡胶管,内径10mm,长80mm,埋入胶缝 内,突出墙面5mm。PE棒直径为25~30mm,PE棒与结构之 间有15~40mm的空腔,一旦有水从竖向拼缝处进入空腔,就会 沿着竖向空腔从预埋橡胶管中排出;水平拼缝处进水之后,预制 构件在水平缝处有一个结构企口,高出水平缝20mm,会强制水 从空腔流走,汇集到橡胶管处排出,如图6所示。

4  外墙打胶质量标准、控制措施与施工工艺

4.1  质量标准

        1)胶缝密实、光滑、美观、无毛刺。

        2)胶缝垂直度、宽度及平直度达到设计要求。

        3)夹心外墙板面无残留胶痕。

4.2  控制措施

        1)胶缝清洁干净,阴雨天、下雪、浓雾禁止打胶。

        2)胶缝应饱满,无气泡。

        3)撕掉美纹纸等杂物要放入纸箱。

        4)密封胶、泡沫棒等应有产品合格证。

4.3  施工工艺

        1)施工准备  选定双组份改性硅酮密封胶,作业人 员分工明确,安排得当。

        2)缝隙检查  检查现场所有需要打胶的缝隙,对水 泥浆阻塞的缝隙进行标记。

        3)缝隙整平、清洁  安排施工人员清理打胶缝隙内 的杂物,对损坏的边角用腻子、黏结砂浆进行修整。

        4)缝隙填充  确认接缝深度,并用PE棒填充缝隙, 塞入深度10mm,留有10mm缝隙进行打胶。

        5)防护胶带粘贴  缝宽控制在20mm,横平竖直, 两侧粘贴美纹纸,粘贴要牢固不能间断,边缘部位曲线粘 贴,十字部位应用力折叠使其出现一个角状。

        6 ) 涂 布 底 涂   均 匀 涂 刷 , 底 涂 的 干 燥 时 间 为 0.5~8.0h,底涂超过8h应重新进行底涂施工。

        7)密封胶搅拌  用手持搅拌机将基剂、硬化剂、颜 料搅拌15min,3h内用完。

        8)施胶  施胶过程中,从黏结面底部进行施胶,防 止产生气泡。

        9)刮平  用刮刀将密封胶压紧,再用硬质橡胶进行 表面处理。

        10)除去防护胶带  除去胶带时要朝一个方向,一边 撕开一边将其缠在刮刀上。密封胶会少量附着在胶带上, 为保持外观整洁,撕开时一定要注意。

        11)养护检查  胶缝清理完成后,由监理单位检查, 确认缝隙内无杂物、检验合格后方可进行打胶施工。 5  清水混凝土保护剂质量标准、控制措施与施工工艺

5.1  质量标准

        1)基底处理  混凝土构件表面平整,无大于5mm以 上的孔洞,无大于0.3mm以上的裂缝,错模部位高差小 于5mm,无明显修补痕迹,混凝土表面原有的机理依稀 可见,整体颜色大致均匀。

        2)底涂  喷涂均匀,无遗漏,达到喷涂后墙体颜色 稍稍加深,通过墙体表面淋水测试达到不渗水;测试方 法:用水泼到墙面,颜色无任何变化,墙面不变湿。

        3)透明罩面涂层  喷涂均匀,无遗漏,喷涂后墙体表 面装饰效果明显,形成稳定均匀的保护膜,整体上观察墙 面平整、洁净,整体颜色均匀,距离墙面3m肉眼看无明显 色差,并大致保持混凝土原有的表面机理效果,通过墙体 表面淋水测试达到不渗水,用水泼到墙面,颜色无任何变 化,不变深,不变湿。

5.2  控制措施

5.2.1  构件墙体上原有残留标识及污染的处理

        为更好达到和体现混凝土原有机理,确保调整和涂装 后的效果,可用工具、稀释剂等处理表面,确保在修补、 调整和涂装前混凝土墙面没有灰尘和粘附的杂质,如果有 油污处,必须用中性清洁剂清洗干净,再用水清洗,以确 保混凝土表面在涂装时清洁、透彻,以完美体现混凝土原 有纹理。

5.2.2  基底修补

        清水混凝土最后效果的体现关键在于基底修补质量的 好坏,需要严格控制基底打磨处理、专用腻子修补调配、 修补全过程。

5.2.3  阴阳角及边线处理

        1)对局部较严重缺陷进行打磨,然后找平处理,使之 符合清水混凝土施工标准,极其严重部位进行加强处理, 使最终效果能达到设计要求。

        2)对有条件和关键部位用简易靠尺校直修补,使修补 后的视觉效果满足要求,这对最后的清水混凝土效果至关 重要。

5.2.4  颜色调整方案

        1)整体表面应完全调整,以更好体现混凝土的质感和 机理。

        2)需要局部调整的部位只限于有极其严重色差的局 部,此部位的调整必须数次使用调整材料,颜色必须接近 其周围的表面颜色。

        3)颜色调整后必须将浮尘和细小颗粒用砂纸打掉。

        4)工程最后的效果必须达到清澈、透明、隐约可见混 凝土原有质感和纹理,充分体现混凝土本身特性,使之成 为真正的清水混凝土效果。

        5)施工过程中,专职质检员、施工员要现场跟班监督 检查质量,严格控制材料配合比。

        6)要做好自检、互检、交接检工作,合格后由监理、 甲方、质检站等部门进行验收;严格控制每道工序的验 收,确保质量。

5.3  施工工艺

5.3.1  基底修补处理

        1)在比较影响视觉效果、存在严重缺陷及明显超差部 位需先用角磨机打磨平整后,再用抗裂砂浆整体刮平处理 后进行修补。

        2)对构件面层破损较集中处进行补修时,用腻子进行 修补,其颜色应与混凝土表面颜色尽可能一致;如果难以 达到一致,其颜色应比混凝土表面颜色稍浅。

        3)混凝土构件表面直径大于5mm以上的孔洞和宽度 大于0.3mm以上的裂缝需进行填充修补,并以修补越平越 好为原则,通常采取距墙面 5m远处观察,以肉眼看不到缺 陷为衡量标准。

        4)错模部位高差在5mm以上时,用錾刀铲平,确实 需要砂轮机磨平时,磨后需用专用腻子修补平整。

        5)打磨后的部位需用调配的外墙柔性腻子抹平填充, 同时立即刮掉多余的腻子。

        6)一般瑕疵不做修补, 对于原墙面污染等明显缺陷处 应作适当修补,修补后应无特别明显色差。

        7)整体上要求面层基本平整、颜色自然、阴阳角棱角 整齐平直。对混凝土构件表面油迹、锈斑、明显裂缝、流 淌及冲刷污染痕迹、蜂窝、麻面和孔洞需处理。

        8)所有修补工艺应尽量保持混凝土原貌,无明显处理 痕迹。

5.3.2  打磨处理及检查

        1)所有构件表面均需用砂纸进行彻底打磨,要使混凝 土原始的基底光泽显露出来。

        2)对修补过多的部位打磨更要精细,若由于打磨出现 腻子脱落现象,则需重新调配腻子进行修补、打磨,直至 完成。

        3)打磨完成自检后,由总包单位和监理单位检验合格 后,确认面层无油迹、锈斑、冲刷污染痕迹及明显缺陷后 进行涂装。

5.3.3  颜色调整

        1)指派专人调整颜色,第1次调整时尽量做到调整面积 较大,为下次颜色调整做参照。

        2)色差调整剂的使用必须谨慎,先调整修补过多部位 及色差严重区域,然后整体做出混凝土水化反应的纹理, 大致一致后才能进行整体调整。

        3)色差调整剂一定要清晰、透彻,对于严重部位允 许保留一部分颜色不一致的情况,避免因为局部而影响 整体。

        4)调整完毕后,须用砂纸背面把细小颗粒打磨掉,便 于墙体吸收均匀。

5.3.4  涂装

        1)底涂2遍,采用滚涂方式,滚涂均匀,不得有漏 涂;涂刷工具包括滚筒、刷子若干等;间歇时间为墙体调 整颜色后2~3h。

        2) 面涂2遍,采用滚涂方式,滚涂均匀,不得有漏 涂;间歇时间为底涂完毕后1.5~2.0h。

6  结语

        通过此次对装配式建筑外墙清水混凝土施工技术的研 究,圆满完成了各住宅楼外立面清水混凝土的效果。除此 之外,为保证该项目清水混凝土涂装保护及打胶工程的施 工质量,在施工组织上有保证;在施工工序、工艺流程、 检查监督等方面均做到了有章可循、有序动作;安全生 产、质量管理及工期进度等方面有明确的方法和措施。确 保了在施工全过程各个环节始终处于受控状态,打造了一 个自己称心、业主满意的优质工程。

参考文献参考文献:
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[3] 鲁斌.郭公庄一期公共租赁住房项目装配整体式剪力墙结构施工技术研究[J].城市住宅,2015(5):15-18.
张新羽,北京城建建设工程有限公司技术员,助理工程师
郭  洪,北京城建建设工程有限公司项目经理,高级工程师
霍君娣,北京城建建设工程有限公司技术发展部科员,高级工程师
刘方红,北京城建建设工程有限公司项目经理,工程师  
郭洪 霍君娣 刘方红
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