引 言
传统的以现场湿作业为主的粗放型现浇钢筋混凝土结构现场作业条件复杂,劳动强度高,建筑材料损耗大,建筑垃圾量大,建筑质量不稳定,建筑全寿命周期能耗高,工业化程度低。随着中国经济的快速发展,对于建筑行业的节能减排要求以及可持续发展的要求不断提升,建筑行业适龄劳动力数量逐渐减少及成本日渐增高,传统的这种建筑模式已不能满足中国的绿色环保发展战略。以装配式混凝土结构体系为代表的工业化新型建筑模式在这种环境背景下应运而生[1]。
装配式混凝土结构建筑体系是以工厂工业化生产的预制构件为主,同时将保温、装饰等性能集于其中,通过现场组合安装的方式所设计建造的混凝土结构类房屋建筑[2-3]。2016年,国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发[2016]71号),从国家层面对装配式建筑发展方向作出规划、指引。随之,住房和城乡建设部以及地方政府相继出台了一系列推动装配式建筑发展的政策、措施,装配式建筑进入发展快车道。数据显示,2021年全国新开工装配式建筑面积达7.4亿m2,同比增长18%,占新建建筑面积的24.5%;新开工装配式混凝土结构建筑4.9亿m2,占新开工装配式建筑的比例为67.7%;2021年,全国装配式混凝土预制构件设计产能达到2.4亿m3,较上年提升16.5%,产能利用率为51.1%。装配式混凝土结构体系发展迅速。
在发展过程中,装配式混凝土结构建筑体系优势明显,如减少了模板等周转性材料的使用,减少了现场的湿作业及建筑垃圾的产生,施工噪声得到控制,降低了施工时对周边环境的影响等。但装配整体式混凝土建筑因工艺仍处于发展阶段,加之工人整体素质还有待提高,其节点连接处防水薄弱的缺陷也逐渐显现。而装配整体式混凝土建筑多为住宅商品房,防渗漏是购房者关心最多的问题。对于节点连接、拼缝之间的处理等问题已成为国内装配式混凝土结构建筑体系规模化应用的主要制约因素之一。如何有效解决装配式构件节点防水问题,值得工程技术人员思考。本文以上海市青浦区某项目(以下简称“青浦项目”)为例,详细介绍装配式构件的深化设计、装配式构件生产及装配式构件现场安装三个阶段的装配整体式混凝土建筑防水施工质量的控制要点,并提出有效建议。
1 工程概况
1.1 工程简介
工程位于上海市青浦区,共10栋单体建筑,地上建筑面积62 257 ㎡,地下室约62 421 ㎡。其中1~9号楼为装配式建筑,工程结构形式为装配式整体剪力墙结构,单体预制率大约为40%,内外墙接缝处采用整体现浇的方式。
1.2 PC构件防水
工程外墙采用预制剪力墙夹心保温形式,外叶板处设置企口式构造防水(如图1所示),同时在拼缝处进行后期打胶处理。预制外墙窗洞处采用埋设预埋件和后期窗框现场安装的形式。预制构件的接缝及门窗洞口的防水做法严格按照设计要求及图纸要求施工。
图1 外叶板企口鹰嘴构造
2 装配整体式混凝土建筑防水设计要求
设计直接决定了PC构件的质量,一些好的设计构造或设计措施可以有效解决渗水隐患。依据青浦项目的实践经验,对装配整体式混凝土建筑防水设计要求进行总结,建议设计单位做到以下几点。
1、设计图纸应明确PC建筑主要涉及防水部位如预制外墙、外窗(包括飘窗)、女儿墙、空调板、预制阳台等的防水构造做法,包括打胶类型、使用年限、打胶宽度和厚度等。
2、设计单位应复核扣除预制墙板接缝处密封胶的占用面积后的承载力,同时设计文件中应注明密封胶等防水材料进入墙内深度的最小值。
3、预制外墙水平缝处,建议设置企口缝(如图1所示)或错台构造。既可以防止雨水的正面冲刷,又可以保证预留好打胶空间(防止现场施工原因导致无法保证足够的打胶深度),达到双管齐下的防水效果。对于预制外墙的水平缝和竖向缝的防水,建议采用密封胶防水和空腔构造防水相结合的方法。预制外墙水平缝防水构造,如图2所示。空腔构造防水需设置必要的排水措施,导水管宜设置在“十”字缝的垂直缝中且不宜超过3层,如图3所示。
4、对于夹心保温墙板,内侧外叶板拼缝处做好封边防水处理,加强防水构造(如图4所示),防止渗漏对保温层造成损伤。
图2 预制外墙水平缝防水构造
图3 空腔构造竖向排水示意图
图4 外叶板竖向缝防水构造
3 装配整体式混凝土建筑PC构件生产防水要点
构件厂是PC构件生产的执行者,其生产质量和节点控制直接决定了构件的成品质量。依据青浦项目的实践经验,构件厂应重点控制的内容如下。
(1)严格按照设计要求生产,未经主体结构设计单位书面认可,不得改变防水结构构造;确需修改的,应提交主体结构施工图设计单位由其出具设计变更;若属于重大变更,还需原审图单位审查合格。
(2)构件厂应建立首件验收制度,对于防水节点处务必通知建设单位组织各参建单位联合验收,验收通过后方可批量生产。(3)对于设计单位在外叶板设计的企口处理等接缝处,务必做好成品保护,防止后期造成破坏,进而增加渗水隐患。
(4)对于现场塔吊附墙、脚手架连墙件、附着式脚手架等预留洞位置,应与PC设计深化单位以及现场总包单位核实准确,防止出现多预留或反复开洞的情况,造成渗水隐患增加。
(5)现场PC构件吊装过程中,外叶板和内叶板交界处需要设置封仓条,但由于现场工人水平、素质参差不齐,可能出现放置位置不对的情况,更有甚者直接后期封堵,进而导致漏浆或防水构造空腔未形成,防水和排水效果无法达到。考虑到此种情况,建议PC构件厂在构件外叶板钢筋绑扎时加设构造钢筋(φ6@300)与5 cm厚的方形柔性橡胶条,待混凝土浇筑完成时外叶板内侧顶部柔性橡胶条留出2.5 cm。外叶板构造措施,如图5所示。这样从源头上解决外墙横缝封堵问题,有效保证了封堵质量,简化了现场作业,进而大幅提升PC构件灌浆效率,同时便于外墙注胶和空腔构造排水,进而提升PC结构防水质量。
图5 外叶板构造措施
4 装配整体式混凝土建筑PC构件现场安装防水要点
总包单位是PC构件现场安装直至建筑成品的最后落实者,其安装和打胶质量直接决定了设计的想法能否从图纸落实到实体。结合青浦项目实践经验,建议现场安装过程中做好以下防水要求。
(1)实行首段验收制度。对于转换层有代表性的单元防水节点处,务必应经建设单位、监理单位等参建单位验收同意后方可用于技术交底、岗前培训以及后续的施工和质量验收。
(2)预制外墙PC构件在安装过程中严禁用撬棒、钢锤等工具对PC构件外叶板下企口缝进行破坏式安装,进而影响防水效果。
(3)外墙PC构件安装时务必督促现场施工人员保证好空腔构造的有效落实,严禁出现胶条未放置或放置不符合要求,充分保证后期的空腔构造防水和材料防水的防水质量。
(4)编制详细的防水专项施工方案,落实好PC构件厂家提供的预留外墙孔洞和现场开洞的防水修补措施及验收要求,同时明确预制外墙的接缝、门窗框、阳台、空调隔板、女儿墙、厨房、卫生间等防水部位的防水措施,做到系统综合设防,防止存在渗水隐患。
(5)打胶应符合规定。依据《上海市住房和城乡建设管理委员会关于印发<上海市装配整体式混凝土建筑防水技术质量管理导则>的通知》(沪建质安[2020]20号),采用密封胶防水应符合以下规定。①实行打胶令制度。每个班组每天打胶前,应签发打胶令。打胶令由施工项目负责人和总监理工程师联合签发,同意后方可进行注胶,施工单位按规定填写密封胶现场施工记录。②打胶过程中,如浇筑叠合板时表面平整度未控制好,会出现现场接缝宽度和设计宽度(一般为20 mm)有±10 mm以上的误差。针对此种情况,接缝宽度大于30 mm的需分两次打胶,接缝宽度小于10 mm的需进行切缝处理。③打胶施工时环境温度宜为5~35℃,在基材温度≦ 45℃且表面不结露的条件下打胶,严禁在雨天、雪天或者五级以上大风等恶劣天气施工。
(6)待接缝处防水施工完成后,根据现场实际情况制定验收计划,并在监理人员的见证下对预制外墙接缝进行淋水试验,同时按照规定填写好外墙接缝淋水试验质量验收表。
5 结 语
工程竣工后,相较于以往的装配整体式混凝土建筑工程,关于渗水隐患的客户投诉率明显降低。其防水质量控制要点和建议可作为后续类似工程的参考依据。本文依据笔者参建的实际项目案例,从设计单位设计、PC构件生产、现场总包单位施工安装等各参建单位的角度阐述装配整体式混凝土建筑防水施工的质量要求和控制要点,并提出了装配式混凝土建筑防水施工的相关建议,为后续装配整体式混凝土建筑防水施工提供参考,以期促进我国整体装配式建筑的高质量发展。
参考文献:
蒋勤俭. 国内外装配式混凝土建筑发展综述[J]. 建筑技术,2010,41(12):1074-1077.
栗新. 工业化预制装配式(PC)住宅建筑的设计研究与应用[J]. 建筑施工,2008,30(3):201-202,208.
孙剑,王生民,都兴民.高层住宅预制装配式混凝土结构应用[J]. 施工技术,2011,40(22):79-82.