保模一体板在高层建筑外墙施工中的应用.pdf

江西建材工程技术与应用2902023年7 月保模一体板在高层建筑外墙施工中的应用原兆江山西三建集团有限公司，山西 长治 046000摘 要：根据山西省关于住宅外墙必须达到75%节能的要求，文中以晋城市东山郡住宅楼项目为例，以保模一体板复合墙体保温系统为研究对象，对材料要求和施工工艺进行阐述，提出了质量控制措施，分析综合效益。结果表明，保模一体板与建筑外墙的一体化施工符合我国现阶段节能、环保、高质量发展的基本理念，值得推广。关键词：高层建筑；外墙保温；保模一体板；施工工艺中图分类号：TU74 文献标识码：B 文章编号：1006-2890（2023）07-0290-04The Application of Integrated Formwork Protection Board in the Construction of High-rise Building Exterior WallsYuan ZhaojiangShanxi Sanjian Group Co.Ltd.,Changzhi,Shanxi 046000Abstract:According to the requirements of Shanxi Province that the external wall of residential buildings must achieve 75%energy conservation,this paper taking the Dongshanjun residential building project in Jincheng City as an example,taking the mold preservation integrated board composite wall insulation system as the research object,through the description of material requirements and construction technology,this paper puts forward quality control measures and analyzes the comprehensive benefits.The results indicate that the integrated construction of the integrated formwork protection board and the building exterior wall conforms to the basic concepts of energy conservation,environmental protection,and high-quality development in China at present,and is worth promoting.Key words:High-rise buildings;External wall insulation;Mold protection integrated board;Construction technology0 引言为推动我国建筑节能、绿色建筑、可再生能源建筑应用的进步，山西省于2019 年8 月发布 关于2019 年第二批建筑节能技术（产品）推广目录的公告（第8 号），将保模一体板（芯材为 XPS、PU、EPS、石墨 EPS）列入推广目录。保模一体板是一种新型复合保温板，可以作为结构外模与混凝土墙体现浇成型，具有保温隔热的性能，又可以免拆模板 1。在工程应用中，保模一体板保温系统可适应基底的自然变形，正常情况下不会出现裂缝、空鼓、脱落等病害，同时，该系统各组成部分的化学物理性质稳定，不会发生反应，具有良好的耐久性。1 工程概况东山郡住宅楼项目位于晋城市城区规划人和路东、规划文安街北，单元式住宅，剪力墙结构，钢筋混凝土平板式筏型基础。本次施工楼栋为68#，地上33 层、地下2 层，地上层高3.0 m，建筑总高100.9 m。其中，6#、7#楼长52.0 m，宽16.8 m，建筑面积22 863.13 m2；8#楼长50.5 m，宽16.6 m，建筑面积22 043.06 m2。根据设计文件，本工程外墙采用保模一体板复合墙体保温系统，该系统主要由内侧加强层、加强肋、保温层（挤塑聚苯板，B1 级）、黏结层、不燃保温过渡层和外侧加强层组成，总厚103 mm，具体如图1 所示。图1保模一体板剖面图该系统保温核心由70 mm挤塑聚苯板（XPS）+25 mm不燃保温过渡层组成，材料传热系数见表1。此外，隔离加强肋的增设使保温结构更加稳定，在外力作用下不会对系统造成任何位移和变形（墙体不会开裂），可实现建筑保温与主体结构同寿命。表1 保温材料传热系数表项 目做法说明传热系数 传热系数限值外墙（保模一体板）25 mm 不燃保温过渡层0.430.4570 mm 挤塑聚苯板0.430.45作者简介：原兆江（1982-），男，山西长治人，本科，工程师，主要研究方向为建筑工程。江西建材工程技术与应用2912023年7 月2 保温材料要求保模一体板及配套材料经工厂制作复合而成，产品应通过型式检验，外观质量、规格尺寸、物理参数及力学性能需满足表2、3、4 要求，同时应符合 GB 500162014建筑设计防火规范（2018 年版）和国家有关规定。表2 保模板外观质量指标表序号项 目指标1面层脱落，板面泛霜不允许2板面漏筋纤，飞边毛刺不允许3保温层和保护层裂缝不允许4板的横向、纵向、侧向方向贯通裂缝不允许5缺棱掉角不允许表3 保模板外形规格尺寸和允许偏差表序号项 目尺寸/mm允许偏差/mm1长度 300032 300053宽度 60024 60035厚度 10016 10027板面平整度 2表4 保模板物理参数及力学指标表序号试验项目EPS、PUXPS试验方法1单位面积质量/（kgm-2）2535JG/T 28720132拉伸黏结强度/MPa原强度 0.10 0.153耐水强度4耐冻融强度5吸水量/（gm-2）5006外侧抗冲击性/J 107抗弯荷载/N 2000材料进场验收合格后分类水平堆放，不宜露天堆放。若受条件限制不得已露天存放时，需做好防雨、防晒、防砸和防火措施。3 保温系统施工3.1 施工特点作为建筑外墙永久性模板，保模一体板不改变外墙混凝土结构及受力，在安装支撑和对拉时，只需按加厚模板（一般最小厚度为75 mm）即可，且在保温层外墙围护结构的热工性能设计时，均可按原有技术标准选择其厚度2。但是相较于其他模板材料，保模一体板材质较为松散且厚度较大，因此在实际施工中，平整度控制是施工难点所在。保模板拼缝处平整度的控制，一般采用方木平放的方式，但是方木在平放状态下抗弯强度几乎减半，从而影响控制效果，且当对拉螺栓紧固扭矩过大时，极易使其局部发生起鼓，甚至对保模板混凝土增强层造成破坏。3.2 工艺流程图纸尺寸排版打出控制线材料进场验收使用切割锯切削固定连接件支垫块和绑扎钢筋竖向外墙模板防护集成板支设内模安装并调紧对拉螺栓主、次楞固定调整模板位置检查验收混凝土浇筑内模拆除检查验收填充墙体施工抹灰和饰面。3.3 施工要点（1）根据设计尺寸，利用 BIM技术进行排版，确定分格方案并给出安装图，为每块板进行编号，尽量使用整板，减少裁割，同时打出每块板的安装控制线。（2）使用专用切割锯对进场材料进行切割，切割板为150 mm以上，若强度不能满足实际安装要求，则根据实际情况进行调整。（3）门窗洞口处可增设连接件，有效锚固深度不小于50 mm。采用手持钻在一体板预定位置钻孔并安装连接件，单位面积不少于8 个，钻孔距离板边缘不小于50 mm3。（4）错开设置水泥垫块，间距为40 cm左右，接缝处两侧交替设置1 块垫块，控制钢筋保护层厚度。（5）用塔机将外墙竖向模板防护集成板吊至使用部位，将连接件与钢筋绑扎定位，人工配合安放到位。参照墙体实际长度制作方钢整体架体，或使用方木支设，最底层保模一体板下口用架体焊接角钢承重，安装时用塔机吊装人工配合就位。接缝处不能漏浆，同时按要求安装预埋件。（6）墙体内模支设后，安装调紧对拉螺栓，杆间距45 cm，为了保证螺杆在内外墙垂直，使用冲击钻头在内侧模板和一体板相应位置开孔。对拉螺杆松紧应适度、一致，紧固扭矩不超过65 N m，以防因扭矩过大使得保模板局部发生起鼓现象，影响安装平整度4。（7）主、次 楞 固 定。主 楞 采 用 482.8 mm钢 管 或4 mm4 mm方管，间距20 cm，次楞采用50 mm100 mm木塑龙骨，间距15 cm。最底层保模板架体底部内侧焊接同架体长度的4 cm4 cm角钢作为托撑，以利于塔机吊装就位；标准层外墙横向6 道主楞起步第一道离楼板20 cm，上部间距45 cm一道，依柱、墙、梁高度确定对拉螺栓的间距。阴阳角位置必须设置木方，固定方式见图2，相邻两面墙龙骨钢管需拉勾连接，保证安装垂直度和主楞稳定性。（a）阳角（b）阴角图2 保模板阴阳角支设示意图/mm（8）检查验收。保模板安装完成后，应确保接缝连续、平直、光滑、填嵌密实且位置正确，连接杆数量和连接深度满足设江西建材工程技术与应用2922023年7 月计要求，对特殊部位进行隔断热桥处理。保模板安装质量应符合表5 要求。表5 保模板安装允许偏差表项 目允许偏差/mm检查方法层高垂直度 6经纬仪或线坠检查表面平整度 52 m 靠尺和塞尺检查阳角垂直度 32 m 靠尺、线坠检查相邻两板表面高低差 2钢卷尺检查板缝尺寸 2钢卷尺检查（9）混凝土浇筑。混凝土浇筑前，对保模板顶端采用 型镀锌铁皮上扣形成保护帽，浇筑过程依据振捣棒的长度和有效振捣半径有序分层振捣，振捣棒移动间距控制在40 cm5。为保证墙体结构的整体性，避免出现施工冷缝，上层混凝土应在下层混凝土初凝前完成卸料和振捣，振捣时振捣棒应插入下层混凝土510 cm，振捣时间以2025 s为宜，以防漏振、过振。振捣棒不应距离保模板太近，以免发生破损，影响保温效果。4 施工质量控制（1）确保板材相配套的填充墙砌体及外保温符合建筑所在地设计规程和相应国家标准。（2）保模板的堆置、码放必须按照施工总平面图进行，存放处地面要求平整、稳固，堆放高度不超过2 m，分楼栋堆放标识，同时采取相应的安全防护措施。为防止发生意外，存放保模板场地需配备足够的干粉灭火器。（3）切割非模数制板材时，依据现场量定尺寸，不能使用木工刀具切割。（4）安装保模板时，应做好防护，轻提轻放，避免出现尺寸偏差、变形、破碎等现象。（5）板外侧轻质混凝土作为保温过渡层，减少了不同材料在温度变化时产生的内应力，避免了外墙渗漏和开裂现象，同时解决了原“钢丝网架聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统”在浇筑混凝土时钢丝网勒入聚苯板内无法固定在找平砂浆中的问题，避免找平层脱落、空鼓。（6）本系统在柱、梁、剪力墙与填充墙的交接处要有防止开裂的加强措施，严格按照规范要求施工。（7）保模板的接缝、女儿墙、封闭阳台以及悬挑出构件墙体部位处理，阴阳角、门窗洞口及不同材料基体的交接处等特殊部位，应采用抗裂砂浆压入300 mm200 mm耐碱玻璃纤维网布进行加强处理。（8）施工时严格按排版图次序进行，不得错放，保证2 mm厚砂浆面朝向外侧，同时采取措施防止复合保温板损坏。（9）连接件距板边缘的距离不小于50 mm，安装后在先前打孔位置安装 8 mm保温钉，锚入墙内长度不小于50 mm。（10）保模板与钢筋绑扎固定，严格控制板间间距，板缝均匀布置，避免误差累积6。交接部位铺设20 cm宽耐碱玻纤网格布进行加强。接缝两侧放置两列预制水泥控制块，保证接缝平整和剪力墙截面尺寸符合设计要求，同时在竖向拼缝处布置一根竖向次楞压住缝隙。（11）对门窗洞口两侧墙面的水平钢管主楞，从底部设置三道通长主楞，保证洞口处不跑偏。（12）对拉紧固前，对内外侧模板认真进行校对，检查垂直、就位、墙面平整及通直情况，调整时边校正边紧固，依次完成，以免紧固后存在误差。（13）混凝土浇筑时，泵送混凝土坍落度需符合要求，保护好保模板上口的企口防滑条，不得影响上部保模板的安装。5 综合效益分析（1）保模一体板取代建筑外模板，节省了1/3 的建筑模板使用量，施工效率提升20%，节省施工工期4560 d，设备费用、租赁费用相对减少。（2）使用保模一体板后，无需保温施工，同时节省了传统建筑外模板拆除的人力成本，节省了支模板环节30%的用工量。（3）保模一体板与混凝土墙体现浇成型，免除传统外墙保温黏接环节，无需使用黏接砂浆，降低了工程成本。（4）保模一体板满足75%建筑节能设计标准，构成保温材料外侧50 mm不燃保护层无空隙系统，建筑外墙可不设置防火隔离带和耐火完整性不低于0.5 h的防火门窗。综上，保模一体板现浇混凝土保温系统的应用，达到了同步设计、同步施工、同步验收的技术要求，免去了复杂的外墙保温工序，大幅提升了施工效率并缩短了施工周期，降低了项目运行成本，保温与模板、与结构合二为一，降低了工程造价。传统保温板与保模一体板对比结果见表6。表6 传统保温板与保模一体板对比结果指 标传统保温板保模一体板备 注耐久性 25 年 70 年建筑节能与结构同寿命施工工艺需要施工，部分材料要做防火隔离带、配置耐火门窗，产品受施工人为干扰因素多。不需施工，送货到工地即可/产品质量易脱落、易渗漏，安全性、耐久性没有保障。不脱落、不渗漏，安全性、耐久性有保障/市场价格外墙外保温约115 元材料费 110 元75%节能标准（详细价格以材料选型、施工工艺为准）防火隔离带、防火门窗需要设置防火隔离带和耐火完整性不低于0.5 h的耐火门窗。无需设置耐火门窗市场价格不低于1500元/m2施工工期主体结构工期+结构完工与保温工程开工间隔+保温工程工期。主体结构工期-30%模板支护工期-外模板拆除工期-结构完工与保温工程开工间隔。施工工期节省4560 d6 结语保模一体板复合墙体保温系统在东山郡住宅楼项目中的应用，前期采用 BIM技术依据设计尺寸进行保模板排版和分格，加快了整体进度，节省了模板用量；施工通过技术方案的优化和质控措施的制定，有效保障了施工质量，主控项目与一般项目检测均满足规范要求，彻底解决了外墙保温层与建筑主体之间连接的安全性、牢固性和耐久性问题；保温层与建筑外墙同步设计、同步施工、同步验收，施工工期明显缩短，综合费（下转第295页）江西建材工程技术与应用2952023年7 月图2 立面拆分示意图5.2 接缝处理在接缝处理上，施工人员可通过在预制节外侧边缘预埋钢板的设计手段，以提高接缝焊接质量和焊接效率。现场施焊由经过严格训练的施工人员使用专业的焊接设备操作，保证焊接的品质。此外，预制节中间放置钢筋笼连接，不仅增强了结构强度，还提高了工程的施工效率和质量，能有效避免现场施工中的质量问题。5.3 抗浮措施在抗浮措施上，本工程的埋深较深，水浮力较大，需要进行多方面的综合设计。经过精确计算，本工程封底后的结构自重为38 663 kN，水浮力为52 722.3 kN。抗浮力比结构自重少14 059.3 kN，故设计时采取以下措施：（1）通过增加外墙及底板厚度，从而增加结构自重的方法来抗浮。这种设计方式较为简单，但是模块运输较困难，整体成本较高。（2）考虑到侧壁与土体之间的摩擦力，在外壁预留高压注浆管，停止降水前，在侧壁与土体间高压注射水泥浆，从而提高摩擦力，增强结构的抗浮稳定性。按上述措施进行设计优化后，可将抗浮承载力增加到22 300 kN，超出了缺口值。这意味着整体能够有效满足抗浮要求，保障了整个工程的安全性。6 解决地下车库渗水问题6.1 地下车库排水系统的设置和维护设计排水系统：设计出能够覆盖整个地下车库底部的排水系统。安装排水设施：在地下车库底部安装排水管道和泵站。排水管道的直径应根据预计的最大雨量来确定，通常在50100 mm。泵站的功率应根据排水管道的直径和长度以及地下水位的高度来确定。维护和检查：定期检查排水设施的运行情况，及时清理管道中的杂物，保证排水设施的正常运行。此外，排水系统应该有足够的排水能力，以应对大雨等极端天气条件。排水下沉的优点是可以有效地解决渗水问题，缺点是安装和维护成本较高。6.2 地下车库防水处理与维护（1）选择防水材料：可以选择防水涂料、防水膜等材料。防水涂料应具有良好的附着力和耐候性，防水膜应具有良好的抗穿刺性和耐老化性。（2）防水处理：在地下车库的墙体和底部涂抹防水涂料或铺设防水膜。防水层的厚度应根据地下水位的高度和地下车库的深度来确定，通常在12 mm。（3）维护和检查：定期检查防水层的状况，若发现破损或老化，应及时进行修复。该方式的优点是成本较低，缺点是防水效果可能会随着时间的推移而逐渐减弱，需要定期维护和更新。7 结语装配式技术在地下车库建设中的应用，无疑提供了一种高效、环保且质量可控的建筑方法。该技术的实施不仅提升了建筑质量，缩短了施工周期，还推动了绿色建筑的发展，并有效解决了渗水问题。参考文献 1 陈阳，陈孟鸿，谭超，等.装配式建筑综合施工技术分析J.工程建设与设计，2021（15）：127-130.2 刘其贤，张寒松，吴士兵，等.装配式人防地下车库预制构件施工技术J.建筑技术，2021，52（9）：1109-1112.3 张茜.装配式技术体系在地下车库中的应用J.建筑，2019（18）：79-80.4 方松青，樊骅，恽燕春.双面叠合地下装配式地库的构造与施工J.住宅科技，2019，39（2）：11-15.5 沈裕皓.有关地下车库防渗漏的施工技术研究J.建筑知识，2016，36（11）：43.6 张峻菱.装配式建筑施工全过程技术要点分析J.智能城市，2019，5（2）：71-72.7 郭熙斌，张婕，尚凯，等.施工荷载对无梁楼盖地下车库柱端冲切力影响分析J.施工技术（中英文），2022，51（12）：93-97，121.用随之降低。综合而言，保模一体板在高层建筑外墙施工中的应用优势明显，值得推广。参考文献 1 吴开胜，郭锋，宋云娟.轻质复合砂浆在建筑内隔墙保温中的应用J.墙材革新与建筑节能，2018（2）：59-61.2 王君.浅谈 LJS 叠合板现浇混凝土复合保温系统施工技术J，墙材革新与建筑节能，2019（5）：48-51.3 万桥.岩棉复合型保温模板设计及试验研究D.西安：长安大学，2017.4 叶玉.钢丝网架 EPS 板大模内置外保温系统研究D.西安：长安大学，2015.5 张星魁.铝模板与保模一体板组合安装技术应用初探J.山西建筑，2018（30）：93-94.6 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