张洁
上海建工二建集团有限公司 上海 200080
预制装配式住宅是对预制装配建筑构件按照一定的先后施工顺序和拼装流程依次进行工厂预制生产和现场施工组装的建筑形式[1]。施工现场拼装后的预制装配建筑构件之间存在着许多施工缝有待封闭,这些施工缝一旦处理不到位将成为渗漏隐患。渗漏现象在长年累月的徐变后会逐渐显现,影响用户体验甚至产生结构安全性和可靠性上的问题。因此作为施工环节中的重要组成部分,预制装配式建筑防渗漏有着更高的规范标准和施工要求。
基于预制装配式住宅本身的特性和施工特点,决定了其防渗漏重要程度高低。对于住宅工程最终施工质量乃至后期的使用年限,防渗漏处理的施工过程和最终效果都具有决定性作用,因此预制装配式住宅施工中防渗漏处理是较为重要的研究内容[2]。施工阶段项目参建各方应高度重视防渗漏工作的事前策划、事中控制以及事后总结,从而降低预制装配式住宅的渗漏发生。
建筑体系自身的防渗漏密闭性始终是民用住宅正常使用功能在设计使用年限内完整实现的前置条件。民用住宅的外墙、窗框与墙面交界处、建筑屋面、厨房以及卫生间等有水区域是较易出现渗漏的部位[3]。在预制装配式住宅施工中容易发生渗漏的主要部位存在于构件拼接缝部位,有预制外墙板、预制女儿墙等预制墙板构件的施工缝处、预制阳台、空调板和窗框的拼缝处、预制构件套筒灌浆欠密实的部位、预制构件对拉螺杆孔洞位置、预制外挂墙竖向缝导水管以及预制构件中的预埋线盒、线管槽等多个部位。
(1)防水构造设计不合理
鉴于预制装配式住宅为工厂预制构件,施工现场顺序拼装的施工工艺会产生数量可观的施工缝,易成为外部水源进入住宅内部的渗漏路径。因此不同于传统密封设计,预制装配式住宅的密封设计和施工需要面临和克服新的防渗漏难题。
(2)窗框和预制构件存在缝隙
若窗框与预制外墙构件不是整体一次成型,窗框与预制构件间势必存在缝隙,窗框四周将成为渗漏隐患。
(3)混凝土现浇段自防水不足
混凝土表面裂缝宽度超过标准值,以及预制装配构件与现浇混凝土的接缝处的基层未做妥善处理(图1)。
图1 现浇段渗漏水缺陷
(4)预制外挂墙竖向缝渗漏
预制装配式住宅外挂墙竖向缝施工不到位,造成缝隙处积水渗漏现象的发生,严重影响其使用功能。
(5)预制构件套筒灌浆不密实
预制构件套筒灌浆施工未严格按照施工方案所确定的施工工艺操作,造成套筒灌浆不饱满;或封堵料及灌浆料未按规定送样复试就使用;或工人操作不规范等,留下质量隐患。
(6)预制装配施工、质检人员缺乏施工经验
预制装配施工人员的职业素质和业务能力水平也是影响防渗漏施工质量的重要因素。相关人员技能考核成绩是否合格;合格人数占比的高低;是否有类似项目丰富经验的施工管理人员,以及工作态度是否认真负责等。
总体思路为切断全部外部水渗漏至住宅内部的路径以起到良好的防水效果[4]。
(1)将墙板横向连接拼缝设计成内高外低的企口缝。
(2)外墙构件底部边缘处设置诸如企口等物理防渗漏构造措施。
(3)采用诸如聚乙烯棒等高分子材料填实构件间的施工缝,并用密封胶嵌缝作为加强防渗漏措施(图2)。
图2 外墙构件横向施工缝节点
(1)构件工厂提前整体一次成型
为了解决民用住宅中多发于窗框四周的渗漏水现象[5],在工厂加工生产过程中对外墙预制构件制作生产进行优化,增加嵌入窗框的工序,使之整体一次成型(图3),能够减少渗漏点,确保窗框四周密实无缝隙。
图3 窗框整体一次成型效果图
(2)施工现场严把质量控制防渗漏措施
预制装配式外墙构件抵达施工现场后,质检人员应认真复核外墙板和窗框的几何平面尺寸、表观目测质量等检查项目,着重检查窗框周边的混凝土密实度情况以及预埋窗框四周是否存在空隙或贯穿裂缝,严禁使用质量不达标的预制外墙构件。对质量不达标的预制外墙构件,应作返厂处理,并及时与构件厂取得联系,令其查找原因和后续改进。
对于施工现场以及完成安装的预制外墙构件,若发现窗框和预制构件一次成型之后,仍有局部区域窗框与预制构件交接处不密实,需采取注浆、二次补胶等防渗漏措施,以提高窗框与预制构件的整体性(图4、图5)。
图4 窗框连接处节点构造一
图5 窗框连接处节点构造二
(3)预制构件窗框位置保护措施
现场利用废旧木料包裹作为预制外墙板的门窗成品保护措施,防止施工过程中成品构件的破损,避免不必要的返工。
(1)浇注前对混凝土外模板及叠合板进行浇水处理
在对混凝土外模板及叠合板进行浇水之后再浇筑混凝土,避免施工模板过多吸收混凝土中的水分。因此洒水润湿模板和叠合板有利于提高混凝土的保水性,避免水分流失,提高混凝土的强度,从而增加其自防水功能。同时还可以冲去模板或叠合板表面上的木渣等杂物。
(2)浇筑中对混凝土振捣密实
混凝土振动器插点数量、密度和移动轨迹符合规范和设计要求;混凝土振动器使用时振捣器距离模板不应大于混凝土振捣器有效作用半径的0.5倍;每插点振捣时间宜符合规范和设计要求。
(3)加强对混凝土的后期养护
合理的混凝土养护能够预防和控制裂缝的产生。一方面在构件工厂加工生产过程中注重对构件的高效蒸汽养护,可以有效提高预制构件的强度和外观质量。另一方面施工现场预制装配式住宅也需要采取措施对现浇混凝土区域进行养护,比如定期洒水喷淋、模板不早拆等,以减少混凝土裂缝;夏季施工时应及时覆盖保温,保证水化热效应。冬季施工时应提高混凝土施工效率,缩短混凝土浇筑时间,从而降低热量损耗。
为确保整个预制装配式住宅的防渗漏效果符合预期要求,在实际施工过程中如果防渗漏工作存在任何不到位的地方,造成预制外挂墙竖向缝出现积水现象的话,势必会对其使用性能造成非常不良的影响。为了将缝内积水排出,沿竖向设置倾斜向外的排水导管,导管内部由单向开启阀门。当水积蓄时便冲开阀片排水,阀片即可阻止外部水逆流[6]。预制外挂墙板竖向缝中间层导水管宜设置在十字交接的位置。
外挂墙板的板缝宽度需满足外挂墙板随结构层间位移而产生的变形影响。导管的预埋位置、数量及规格必须符合设计要求,当设计无要求时,一般不宜超过3层。严格控制外墙空腔的连贯性且保证畅通,当缝内渗漏时,可通过竖向缝向下导出(图6)。导水管的位置依据设计来定。
图6 预制外挂墙板竖向缝楼层防水构造
预制构件套筒灌浆作为上下钢筋连接的重要部位,应根据实际情况对施工工艺进行充分优化,论证后方可现场实施。优化后的施工工艺为连接部位的检查及处理→构件吊装固定→灌浆孔分仓→接缝部位封堵→灌浆料制备→灌浆料检验→进行灌浆连接施工→灌浆后节点保护及清理[7]。
施工现场吊装及灌浆之前,接触面应清理干净湿润且确保无积水。当墙体长度超过1.5m或超过4个灌浆孔时应设置分隔仓。所有封堵料及灌浆料在确保现场取样送检合格后方可使用。灌浆施工人员必须持证上岗,灌浆时必须按规范操作确保每个灌浆孔密实,灌浆全过程应有总包、监理旁站监督,并视频录像,灌浆达到强度后需自查饱满度并请有资质第三方检测单位检测且需出具合格书面报告。
对施工现场预制装配施工、管理人员应加强培训,经技能考试合格后方可持证上岗,实行样板引路制度,加强技术交底,明确关键工艺和质量要求,加强工作责任心教育,实行奖惩措施。
预制装配式住宅建筑构件在密封施工时,决定防渗漏密封质量的主要因素是各自施工材料[8]。因此,施工单位要加强对施工材料的管理,通过严格的检查保证施工材料的质量。例如施工单位要严格把关预制墙板、预制阳台板、空调板和预制叠合板等构件材料的质量检验工作,并根据这些预制构件材料的实际情况来决定和选购最为合适的密封材料。正式进行防渗漏施工前,要再次检查相关施工材料的质量,确保剔除所有存在质量问题的材料。
预制装配式住宅工程施工多使用预制构件进行拼接,其拼接缝允许出现一定的误差。为了提升构件的防渗漏密封效果,施工人员应尽可能地将拼接缝的误差控制在最小范围内。为此施工人员可进行两次测量放线,先初步定位,后精确定位。施工人员要根据精确定位数据进行装配操作,以避免操作失误损害预制构件的结构完整性。此外施工人员必须严格按照经审批的施工方案所确定的装配顺序进行施工。
(1)淋水试验范围
主要为建筑外墙、外门窗、屋顶等。
(2)淋水试验方法
淋水试验一般自上而下进行。淋水试验开始前,应将淋水范围内门窗全部关闭,因安装原因无法关闭的门窗由门窗施工单位负责封闭。住宅外墙及外窗淋水检验方法需涵盖上下相邻窗口的一个淋水试验区间段,自外向内对整个区间段进行淋水试验。所有渗漏位置在淋水试验完成后进行逐一标记,并及时整改。
(3)淋水试验的时间、渗漏记录
1)全面淋水持续时间不得少于6小时,连续淋水时间以8-12小时最合适,不超过24小时。
2)淋水至发生渗漏现象时,停止该部位的淋水试验并做好记录,查找原因并分析研究处理解决办法。
3)一般淋水试验从启淋后2小时、4小时、8小时、12小时分别做好记录。
4)各区间段淋水完成时,主要参建各方及专业分包的相关人员共同参与质检,并形成有效的书面检查记录留档保存。
预制装配式建筑施工过程中通过运用BIM技术可以避免生产构件发生的错误,促进项目降本增效。针对诸如预制装配阳台板、卫生间预制板等有水房间或区域的预制装配防渗漏复杂节点,利用BIM(建筑信息模型)的可视化优点,对上下水管路、强电管路和各类开关线盒、坐便器、台盆位置等进行提前定位,建立基于BIM技术的深化设计(图7),同时展示施工节点工艺,不仅可用作施工前交底,以保证施工的准确性,避免二次返工,而且可以在施工过程中大幅提升机电安装及管路敷设的施工效率,从而降低渗漏概率。
图7 基于BIM辅助技术的外墙防水节点详图
从前期的防渗漏设计、节点模拟,到中期施工、质量监管,以及后期物业维护, BIM技术做到全生命周期管理覆盖,带来良好效益。
随着预制装配式住宅这种新型建造技术的推广和普及,运用一系列的优化手段和措施,确保了预制装配式住宅工程的防渗漏指标达到预期效果。希望通过本文对相关问题的初步研究,让更多的从业人员意识到装配式住宅防渗漏工作的重要性,熟练掌握和运用预制装配式住宅防渗漏施工要领,共同参与,严格控制防渗漏质量工序,从而推动和提高整个预制装配式住宅品质的不断提升。