李 俊

(中鐵十八局集團有限公司 天津國際工程分公司，天津 300222)

外掛板作為一種廠制構(gòu)件，極大地提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了成本和資源，其高效快捷的安裝方式為施工安裝增效節(jié)能，另外，外掛板幾乎不產(chǎn)生建筑垃圾，可保護施工環(huán)境，其作為一種綠色施工技術(shù)必將擁有良好發(fā)展前景。

1 建筑工程預(yù)制裝飾外掛板一般施工工藝流程

外掛板加工—表面噴砂—吊裝存放—運送現(xiàn)場—現(xiàn)場存放—檢驗復(fù)查構(gòu)筑物預(yù)留安裝點或支承和連接構(gòu)件數(shù)量、位置并及時處理—復(fù)驗構(gòu)筑物預(yù)安裝外掛板區(qū)域外形尺寸及誤差并及時處理調(diào)整—構(gòu)筑物上放位置控制線、標高控制線—外掛板現(xiàn)場存板區(qū)運送至安裝處—外掛板安裝—外掛板填縫—外掛板表面清理—驗收[1]。

2 大型外掛板施工工藝解析及質(zhì)量控制

以沙特阿拉伯達蘭加工車間項目為例，本項目建筑主框架為輕鋼結(jié)構(gòu)，外設(shè)大型預(yù)制鋼筋混凝土外掛板。其大型外掛板的單板最大外形尺寸可達到寬4.7 m、高6.89 m、板厚15～20 cm(門窗等預(yù)留孔洞部位做加厚處理)，其內(nèi)設(shè)置鋼筋、吊裝點、安裝點、預(yù)埋件、預(yù)留砂漿灌注孔及門窗的預(yù)留孔洞等，最大重量可達到約12 t。如此大的尺寸及重量的薄壁混凝土預(yù)制構(gòu)件對其設(shè)計、加工、養(yǎng)護、運輸、存放、安裝都提出了很高要求(見圖1)。

圖1 沙特阿拉伯達蘭加工車間外掛板安裝

2.1 大型外掛板的設(shè)計、制作、養(yǎng)護

大型預(yù)制鋼筋混凝土外掛板有清水混凝土板，也有彩色混凝土板，因設(shè)計需要而定。但彩色混凝土板由于面質(zhì)較軟并且色澤不易控制，應(yīng)在加工中嚴格控制原材、配比以及澆筑養(yǎng)護，并在吊裝運輸以及安裝后的成品保護中做好防護。

大型外掛板設(shè)計時應(yīng)盡可能利用BIM技術(shù)對掛板連接形式及安裝方案的進行優(yōu)化[2]。大型外掛板設(shè)計需要有牢靠的預(yù)埋吊裝點、安裝點及吊具(預(yù)埋吊點及吊具現(xiàn)場見圖2)。預(yù)埋吊裝點為內(nèi)螺紋預(yù)埋件，并與大型外掛板內(nèi)鋼筋按規(guī)范搭接綁扎，結(jié)構(gòu)隱蔽性好承受能力強，規(guī)格從M16(2 000 kg)到M42(8 000 kg)。吊裝點分為起模吊裝點和安裝吊裝點。為便于外掛板澆筑后起模，寬度、高度均不大于4 m的中型外掛板一般在板面背部四角設(shè)四個起模吊裝點，水平起模；而寬度大于3 m、高度大于5 m的大型預(yù)制外掛板則僅在長度方向側(cè)部設(shè)置安裝起吊點，大型外掛板在澆筑完成養(yǎng)護達到一定強度后，澆筑模板整體側(cè)傾至90°，依托安裝起吊點起模。故大型外掛板的加工需強度大、剛度好的可側(cè)傾式模板，并保證模板良好的可重復(fù)性及精度的穩(wěn)定性。

大型外掛板根據(jù)支承形式可分為牛腿式和直承式。牛腿式較為普遍且使用范圍廣，混凝土多層建筑較為常用，以牛腿作為外掛板重量支撐點。牛腿式埋設(shè)槽型預(yù)埋件，配合T型螺栓和連接板，安裝時便于大型外掛板調(diào)節(jié)，但外掛板的加工制作難度加大。直承式在鋼構(gòu)低層廠房較為適用，直承式大型外掛板不設(shè)支撐牛腿，外掛板直接支承在底梁或下層外掛板上。其加工方便、安裝快捷，但不可調(diào)節(jié)，對施工隊伍的能力要求較高。

圖2 預(yù)埋吊點及吊具

對于大型外掛板，由于尺寸大，安裝后拼縫少，所以更加美觀大方，但也由于拼接縫少，可調(diào)整余量少，并且拼縫長，對外掛板的加工精度提出了更高要求，既要其尺寸的精確性(邊線尺寸及對角線誤差應(yīng)控制在±3 mm)，又要其良好的平整度(整體板面最大拱度控制在4 mm內(nèi))，從而對大型外掛板的澆筑模板的剛度、精度具有非常嚴苛的要求。大型外掛板的制作模板采用鋼梁框架結(jié)構(gòu)，在重復(fù)使用后應(yīng)具有良好的剛度和精度。

大型外掛板澆筑后應(yīng)及時覆蓋灑水養(yǎng)生，24 h后起模存放。2～3 d內(nèi)進行外表面噴砂處理，在此期間應(yīng)保持7 d不間斷灑水養(yǎng)生。廠區(qū)應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定可靠的存放支架，對大型外掛板起模之后的存放及噴砂作業(yè)應(yīng)始終確保大型外掛板處于豎直鉛錘狀態(tài)，并做必要緊固措施防止風荷移動或傾覆。

2.2 大型外掛板安裝底梁的施工

建筑物周邊基礎(chǔ)底梁是首層外掛板安裝施工的基礎(chǔ)，但往往建筑施工中對其基礎(chǔ)底梁施工把控不嚴，應(yīng)嚴格控制標高誤差在0～10 mm內(nèi)、線性尺寸誤差在±10 mm內(nèi)，確保外掛板安裝順利進行，并減少后期修復(fù)處理工作。由于大型外掛板自重大，特別是直承式外掛板，所有外掛板重量均最終支承在基礎(chǔ)底梁上。因此，對基礎(chǔ)底梁小于20 mm高度誤差的缺陷，應(yīng)使用強度不低于30 MPa的砂漿材料進行鑿除后修復(fù)，并到達修復(fù)材料要求的時間后方可安裝。對于誤差較大尺寸或影響承載力的缺陷，應(yīng)通知有關(guān)方面并按獲得批準的具體方案進行處理。

2.3 大型外掛板的運輸及存放

大型外掛板必須達到設(shè)計強度的75%后方可運輸，由于大型外掛板自重大且壁薄，運輸中外掛板底部每個支承點與外掛板接觸面應(yīng)為不小0.03 m2的軟質(zhì)材料，對于易損部位應(yīng)做臨時加固處理[3]。運輸大型外掛板的車輛應(yīng)做必要的改制，適應(yīng)大型外掛板豎直運輸(在強度達到要求時可傾斜不小于75°運輸)和道路限寬限高要求，并獲得相關(guān)單位許可。對運輸線路沿線應(yīng)進行考察，確保沿線路面平整度、承載力、限高、限寬滿足通過要求，并獲得相關(guān)單位許可。

施工現(xiàn)場的臨時存放場地應(yīng)做必要的平整硬化(混凝土硬化或鋪設(shè)石子)。存放支架應(yīng)穩(wěn)定可靠，存板支撐面的傾斜角為75°，支架高度不低于板寬的80%。存放以及運輸時，在大型外掛板與支架接觸面以及大型外掛板底部與支承面間放置間距不大于2 m的方木等柔性支撐物。每個支架兩側(cè)應(yīng)對稱存放外掛板，每側(cè)最多不超過兩個。

2.4 大型外掛板的吊裝

大型外掛板的吊裝時，不可直接吊頂部安裝孔進行安裝。應(yīng)先進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，從橫向豎直狀態(tài)轉(zhuǎn)變成豎向直立待安裝狀態(tài)，之后方可進行安裝工作。對于安裝之前的狀態(tài)轉(zhuǎn)換一般采用大小兩臺吊車進行。通過鋼絲繩和滑輪、卡環(huán)將大型外掛板豎直吊起并保證大型外掛板可空中自由豎向轉(zhuǎn)體。小吊車起吊外掛板長度方向的兩個起模吊點，大吊車起吊外掛板寬度方向頂部的安裝吊點，在空中完成轉(zhuǎn)體后撤除小吊車及其吊具，大吊車進行下步外掛板安裝工作。小吊車噸位應(yīng)為所吊外掛板重量的2倍，大吊車噸位應(yīng)為所吊外掛板重量的4倍[4](見圖3)。

沙特阿拉伯達蘭加工車間項目采用翻轉(zhuǎn)支架和一臺大吊車完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換，實際使用效果很好，既節(jié)約成本又可加快安裝進度。翻轉(zhuǎn)支架是在普通支架的基礎(chǔ)上增加了一個可豎直旋轉(zhuǎn)的框架，將大型外掛板置于框架上，大吊車直接吊住安裝孔起吊，狀態(tài)轉(zhuǎn)換和安裝起吊一體完成(見圖4)。

圖3 兩臺吊車空中狀態(tài)轉(zhuǎn)換

圖4 一臺吊車與支架配合狀態(tài)轉(zhuǎn)換

2.5 大型外掛板的就位控制及調(diào)整加固

大型外掛板安裝前應(yīng)將外掛板控制線事先標注于建筑物上，包括建筑物周邊基礎(chǔ)底梁、每層框架梁、女兒墻上線性控制線(誤差±5 mm)、外掛板板縫分割線、外掛板標高線(誤差±5 mm)，以及從頂?shù)降椎耐鈷彀蹇p分割線(垂直度誤差±4 mm/10 m)[5](見表1)。

表1 預(yù)制外掛板安裝尺寸的允許偏差及檢驗方法

大型外掛板安裝時以每層外掛板頂標高為準，外掛板底標高復(fù)核，外掛板裝飾槽應(yīng)在同一水平線上，如有偏差應(yīng)適當調(diào)整外掛板標高；外掛板板面線性以底部控制線為準，頂部控制線復(fù)核；外掛板板面垂直度以經(jīng)緯儀或線墜為準，頂部控制線復(fù)核；外掛板側(cè)邊垂直度以經(jīng)緯儀或線墜為準，標注的外掛板縫分割線復(fù)核；如遇到外掛板垂直度與底部或頂部水平度發(fā)生沖突時，應(yīng)以外掛板垂直度為準調(diào)整。如遇較大偏差時應(yīng)逐步漸進調(diào)整，每步調(diào)整幅度度不大于2 mm，偏差太大時應(yīng)及時停止安裝并檢查問題，必要時應(yīng)重新安裝或更換外掛板直至偏差解決。安裝后大型外掛板墻體錯臺控制在1 mm內(nèi)，裝飾槽錯臺控制在2 mm內(nèi)，板縫寬誤差控制在5 mm內(nèi)[6]。

對于牛腿式大型外掛板，其通過槽型預(yù)埋件和連接板的長孔與建筑物框架連接，可做±20 mm的左右、上下、里外的調(diào)整。安裝時通過牛腿底部加塞墊塊控制標高和側(cè)向垂直度，通過支撐在頂部和底部的四根長調(diào)絲桿和短調(diào)絲桿來調(diào)整外掛板的線性和里外方向垂直度[7](待外掛板安裝螺栓緊固完畢后拆除調(diào)絲桿)，左右方向偏移則通過機械千斤頂或撬杠調(diào)節(jié)(見圖5)。

圖5 牛腿式外掛板連接板

另外，牛腿式大型外掛板在每個牛腿底部均設(shè)置了一根約150 mm的長預(yù)埋光圓鋼筋，此光圓鋼筋安裝時插入相應(yīng)的連接板上的孔中。此設(shè)計作為外掛板防震落裝置，由于安裝后暗藏在外掛板與墻體之間，安裝時遺漏或者光圓鋼筋被割除亦或未插入連接板的孔中的情況均不被允許，施工時應(yīng)特別注意。

直承式大型外掛板通過板底加塞墊板控制標高和垂直度，其他方向調(diào)節(jié)均與牛腿式大型外掛板相同。直承式外掛板通過預(yù)留在外掛板上的預(yù)埋螺栓孔與連接板連接，而連接板再與鋼梁焊接使外掛板固定，故外掛板的連接設(shè)計簡單卻不可調(diào)，因此對現(xiàn)場施工精度控制要求高[8]。直承式外掛板底部有預(yù)留的灌漿孔，頂部有預(yù)埋的光圓鋼筋。安裝時每層外掛板底部的預(yù)留孔套入下層外掛板頂部的光圓鋼筋上。

2.6 大型外掛板后期處理

整體安裝完畢后進行細部檢查調(diào)整，然后進行密封勾縫處理、外觀清潔(必要時進行整體重新噴砂處理)、缺陷修復(fù)、驗收。

2.7 外掛板、預(yù)埋件、預(yù)留洞測量檢驗

大型預(yù)制鋼筋混凝土外掛板的所有螺栓必須由經(jīng)檢測的扭力扳手按設(shè)計要求復(fù)驗。所有使用材料如連接板、焊條、螺栓、灌漿材料、填縫材料均應(yīng)三證齊全。特別對于外掛板吊具應(yīng)定期檢查，如出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象應(yīng)及時予以更換。對于外掛板進場應(yīng)進行進場檢驗，其板面色澤、外形尺寸、板面平整度、預(yù)埋件數(shù)量位置、板面缺損裂紋等應(yīng)嚴格檢查。

3 結(jié) 語

隨著建筑工程行業(yè)裝飾裝修工程的發(fā)展、融合、創(chuàng)新，新技術(shù)、新材料和新工藝的使用，裝飾裝修工程也將不斷地更新和進步。中東地區(qū)大型預(yù)制鋼筋混凝土外掛板的設(shè)計、制作、安裝中的技術(shù)工藝及檢驗方法的論述和研究，對于其他同類工程具有一定的參考價值。