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摘要:本课题主要研究基于铝模爬架施工工艺下,住宅建筑凸窗保温同结构混凝土一体化施工技术。即在优化凸窗挑板厚度的基础上,考虑将凸窗顶板的保温板在钢筋安装时就固定于挑板的模板内,在混凝土浇筑时和挑板结构形成一体。既增强了保温板上部安装空调的安全性,又节省了工序,加快施工进度。
关键词:铝模爬架、住宅、凸窗挑板、保温、一体化、安全性、进度引 言
在铝模爬架工艺下,住宅建筑的凸窗一般需要安装空调,根据节能设计要求,凸窗顶部一般采用外保温设计,并且要施工防水、找坡层(防止表面积水),想要在爬架每次提升前完成本层凸窗的保温、装饰施工,并且保证施工质量,保证凸窗顶板在保温施工后仍能满足空调安装的稳固性和安全性要求是工程施工中值得思考的问题。因此本文主要介绍一项凸窗部位保温板安装和结构一体化施工技术。
正文
目前,建筑行业中常见的凸窗部位施工方法一般是:待结构施工完成后,在其表面二次安装挤塑聚苯保温板,然后再抹灰找坡;然而,如此施工会影响爬架爬升进度。因为挑板部位的支撑需要在混凝土强度达到100%时才可拆除,保温板安装又必须在支撑已拆除的情况下进行,如果等支撑拆除再施工保温板及以后的工序,那势必会耽误爬架爬升。还有另外一种常见方法,就是在爬架爬升后,采用吊篮二次施工。这样施工成本很高,而且安全风险很高。另外,在保温板上二次抹灰找坡的工艺也存在一定问题。如砂浆和保温板之间无法紧密结合,导致空调机固定安装的基面不够结实稳固,易出现台风损坏、脱落等问题。综上所述,常规的凸窗顶板保温施工工艺存在较大的质量隐患和安全隐患。以下所述施工方法可以很好地改善这个问题。
本课题的研究主要经历三个阶段,分别是设计优化阶段、方案试验阶段、方案实施阶段、成果总结阶段。
1、设计优化阶段
2019年6月,本人所在项目针对住宅建筑凸窗保温施工方法进行了以下几个优化(优化方案如图1所示):
①首先优化了凸窗顶板的“板厚”,按原设计挑板厚度100mm+保温板厚度40mm+保护层厚度50mm计算,侧模高度相应优化为190mm。
②保温板中间按500mm间距设置直径50mm的孔洞,作为混凝土流通通道。
③另外,使用钢筋焊接一个用于固定保温板位置的综合支架,支架高度等于优化后“板厚”减10mm,钢筋支架用于固定保温板竖向和水平向位置,以保证施工质量。
④铝模板的加固,采用非穿透式螺杆的加固方案,设计一种U型铝模加固夹具对凸窗挑板进行加固,代替传统对穿螺杆。
⑤在挑板上部模板的内侧安装一块梯形结构找坡塑料板,使得挑板在浇筑时一次形成坡度,避免二次找坡。
⑥优化凸窗K板与爬架支座位置的安装方案,将爬架支座位置的K板优化为常规K板高度的1/2,加密K板螺丝的间距,同时局部混凝土浇筑时,加厚该部位的混凝土。
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图1凸窗保温板与结构找坡同步施工节点原理大样图
2、施工试验阶段
为保证该创新方案能够顺利实施,切实解决施工问题,在完善相关设计方案并做好一切准备工作后,我们进行了施工模拟试验。现场试验主要包括如下内容:
于2018年10月选择在卓越誉珑荟庭超高层主体施工阶段,根据设计方案的相关技术要求和要点,进行了试验,通过模拟做法,检验技术设计方案的可行性及实际效果,并且做好试验方案的效果评定,优化、改进相关技术要点,为正式在工程项目中实施提供了有利经验数据支持。
3.施工实施阶段
3.1施工工艺流程
按照第一、二阶段的研究成果,该创新技术方案的施工工艺流程如下:
凸窗铝模深化设计→零部件加工制作→凸窗挑板铝模安装及悬挑板钢筋绑扎→凸窗外保温板预埋及固定→凸窗铝合金隐蔽加固及K板安装→混凝土浇筑→铝模拆除及凸窗顶板表面装饰层施工
3.2施工要点
3.2.1凸窗铝模深化
①原设计凸窗悬挑板结构厚度100mm,保温板设计厚度40mm,考虑凸窗顶板内需要安装空调,由于空调的重量较重,保温板表面的混凝土厚度至少30~50mm;另外凸窗表面需要找坡(坡度按2.5%),找坡层厚度考虑20mm,考虑到施工的方便,一次性将结构坡度带出,因此铝模配模时,凸窗铝模的厚度应综合考虑。
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图3.2-1凸窗保温板与结构找坡同施工节点原理大样图
②由于凸窗上下设置了悬挑板,并且一般住宅建筑边梁梁高的限制,该部位的K板安装与爬架的支座安装空间发生矛盾,因此对K板应做优化设计。K板的优化方案一般有两种:方案1——整体将常规的300高的K板变窄,调整为150mm高;方案2——根据爬架的导轨定位及支座的位置,局部将K板断开,采用两块可拼装的K板进行连接处理。
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图3.2-2爬架支座铝模K板位置关系图处理方案(1)
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图3.2-3爬架支座铝模K板位置关系图处理方案(2)
3.2.2零部件加工制作
凸窗零部件包括钢筋胎架、保温板、顶部结构找坡斜板、凸窗U型加固件等。
①钢筋胎架制作
在挑板空腔内安装挤塑保温板,需要加工制作钢胎架,钢筋胎架由直径12的钢钢筋加工制作而成,胎架由水平支撑钢筋与竖向限位钢筋组成。
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图3.2-4钢筋胎架制作示意图
②制作钢筋胎架模具
用一块合适大小的模板在钢筋胎架立筋位置进行开孔,并对水平钢筋位置及上部立筋定位点进行放线定位。在这块模板底部放置一块相同大小的模板,并在孔洞中间穿入高度同两块模板纵向间距相同的钢管,而后在两水平定位模板四周用纵向模板进行围合,用自攻螺丝进行固定。(图3.2-5)
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图3.2-5钢筋胎架模具大样示意图
③保温板制作
保温应根据凸窗顶板的规格确定,安装前,在其表面钻孔@200mm,直径50mm,以保证再混凝土浇筑过程中泡沫板上下的混凝土浇筑密实。(图3.2-6、图3.2-7)
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图3.2-6凸窗保温板制作示意图图3.2-7凸窗顶部结构找坡斜板制作示意图
④顶部结构找坡斜板制作
由于凸窗顶板的顶部的铝合金模板无法设计成倾斜式,为了实现结构找坡,需要在上部铝合金模板内侧嵌入一块“梯形”断面的塑料板,断面规格应符合设计凸窗顶板的找坡要求。(图3.2-7)
⑤凸窗U型加固件制作
由于凸窗内置了保温板,根据常规工艺,凸窗顶板中部应设置螺杆进行加固处理,防止混凝土浇筑过程中涨模、爆模板,U型加固螺杆有两根“C”型的方通加工而成,安装时,将两根方通内插在一起,端部穿螺杆固定即可。
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图4.2.3-8凸窗U型加固件制作大样图
3.2.3凸窗挑板铝模安装及悬挑板钢筋绑扎
按常规方法安装凸窗挑板的铝模,上口板后安装,待凸窗铝模底模板安装完毕后,开始绑扎挑板钢筋。
3.2.4凸窗外部保温板预埋及固定
待钢筋绑扎完成,并经监理检查验收同意隐蔽后,在悬挑板钢筋上方安装钢筋支撑胎架,将加工好的带孔洞挤塑聚苯板穿过钢筋胎架固定,表面设置通长的、满铺设的直径4mm、网格孔径150mm的钢筋网片,采用16#铁丝将钢筋网片及钢筋胎架绑扎在一起,安装过程中,应增设带铁丝的砂浆垫块将保温板与钢筋进行隔离,以保证钢筋被混凝土有效隔离,增加钢筋的耐久性。
3.2.5凸窗铝合金隐蔽加固及K板安装
对凸窗保温板安装完毕后,经验收进行上部铝合金模板隐蔽,铝合金模板加固采用图4.2.3-8所示的工具进行加固。
3.2.6混凝土浇筑
浇筑混凝土过程中,注意适当对挑板部位的梁侧进行振捣,保证混凝土填充密实。
3.2.7铝模拆除及凸窗顶板表面装饰层施工
混凝土浇筑完成后拆除铝模,测量顶部的排水坡度是否正确,如符合要求,则直接在其表面挂设外墙腻子即可。
4.成果总结阶段
4.1实施效果总结
该施工方法经过施工现场工程实践后,总结出4个方面的优点:
1)外墙保温板与悬挑板结构同步浇筑,加快了施工进度,采用现浇的方式埋设保温板,整体性好,可有效防止保温板高空脱落。
2)在铝模的上口设置结构找坡内衬塑料板,实现凸窗顶板结构找坡一次性完成。
3)设计了一种U型的加固件,规避凸窗顶板常规采用穿心螺杆的不知,防止渗漏。
4)针对凸窗部位爬架支座与K板之间的矛盾问题,提出了整体减少或局部减少K板高度的两种优化处理方案。
4.2工程应用情况总结
该施工技术已成功应用于卓越东部蔚蓝海岸(五期),卓越沙井誉珑名苑、誉珑荟庭项目,取得了良好的效果。
卓越东部蔚蓝海岸(五期)工程建筑面积约19万m2,其中44、45、46栋为43层的超高层,建筑高度142米,采用铝模爬架施工工艺,外墙凸窗顶板均设置了保温板,挑板面积约1608㎡。
卓越誉珑名苑建筑面积约4.2万m2,包括3栋32层高层住宅建筑,建筑高度103米,采用铝模爬架施工工艺,外墙凸窗顶板均设置了保温板,挑板面积约2124㎡。
卓越誉珑荟庭建筑面5.8万m2,包括3栋142米超高层及1栋15层保障房,采用铝模爬架施工工艺,外墙凸窗顶板均设置了保温板,挑板面积约1982㎡。
4.3社会效益总结
凸窗顶板外保温与结构同步施工技术,通过对铝模凸窗顶板厚度和找坡优化,保证保温板不暴露和一次性找坡。在铝模拼装过程中对保温板安装及封模后采用“U”型非穿透形加固方式对铝模进行加固,保证浇筑质量及防水效果,避免了因传统穿墙螺杆加固而导致渗漏水等情况出现等一系列创新方法,保证了基于铝模爬架条件下凸窗顶板保温装饰与结构同步施工质量及进度。
施工技术的成功实施,得到了建设、监理单位及同行业兄弟单位的好评及认可,提高了企业技术水平,提高了员工解决实际问题的能力,对企业的品牌建立有积极的影响。
5、推广及应用前景
基于铝模爬架条件下凸窗顶板保温及装饰施工,成为大型房建各项目较棘手的新问题,常规做法成本高,常常由于二次凸窗施工影响爬架爬升导致整体工程进度滞后、分析其原因,主要是传统做法流程多、工艺繁琐。
本施工技术则通过对常规保温凸窗施工的不足采取了针对性的技术处理措施,减少了施工工序,提倡一体化施工为主的理念,在针对传统凸窗部位施工方法影响爬架爬升进度及二次设置的砂浆及保温板之间无法紧密结合形成整体,导致空调机固定面不稳定,因台风损坏、脱落等问题。现采用凸窗顶板外保温与结构同步施工技术上取得了突破,有一定的推广应用价值。
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