GPIR外模板现浇混凝土保温系统在高层住宅的应用——以安东家园社区施工为例

谭 强

（中铁十八局集团第二工程有限公司，河北 唐山 064000）

引言

复合界面微孔板（GPIR，以下简称GPIR）作为一种经过改良和添加新高分子材料的低能耗、高性能新型环保材料，具有保温性能强、阻燃性能好、抗拉性强、稳定性好、防水性好等优点，是高层住宅外墙保温系统的优选保温材料。GPIR 与外模板相结合，作为一种永久性的外墙模板，模板内侧现浇混凝土，外侧采用防水砂浆抹灰及外墙涂料做装饰，通过连接件将GPIR外模板现浇混凝土牢固连接在一起形成保温一体结构系统。现结合日照市岚山区安东卫街道片区安东家园社区一期项目（EPC）施工经验，对GPIR 外模板现浇混凝土保温系统的施工工艺技术、施工要点等进行探讨。

1 工程概况

安东家园13#地块（1#～7#）项目位于山东省日照市岚山区万斛路以西，横十四路南，安东卫三路以北，项目由六栋居民楼和一栋幼儿园构成，地下车库采用天然地基，其中E4-1号楼为幼儿园，建筑面积4410m2，E4-2 建筑面积7567m2，E4-3 建筑面积7567m2，E4-4 建筑面积7029m2，E4-5 建筑面积6934m2，E4-6 建筑面积7627m2，E4-7 建筑面积7567m2，商业E4-4-a#建筑面积2229m2，商业E4-5-a#建筑面积832m2，车库建筑面积10238m2。

本工程外墙保温设计采用GPIR外模板现浇混凝土保温系统，保温层GPIR（Ι 型）60mm 厚，第1 层耐碱玻璃纤维网格布，DBL 砂浆，厚度5.0mm，第2层复合保温浆料，厚度20.0mm，第3 层GPIR，厚度60.0mm，第4层钢筋混凝土，厚度200.0mm。

2 GPIR外模板现浇混凝土保温系统

GPIR外模板现浇混凝土保温系统由GPIR外模板、防火找平层、抹面层、饰面层及连接件等构成。GPIR 外模板由聚合物砂浆层、GPIR 板、防火阻隔槽、找平层和抗裂砂浆层构成。GPIR 外模板性能指标应符合表1规定。

表1 GPIR外模板性能指标

GPIR外模板找平层为10mm保温浆料，保温浆料性能指标应符合表2规定。

表2 保温浆料性能指标

防火找平层材料为15mm 保温浆料，抹面层材料为5mm抗裂砂浆，抗裂砂浆中压入耐碱玻璃纤维网格布，饰面层由柔性耐水腻子、涂料和真石漆等外墙装饰组成。抗裂砂浆性能指标见表3 规定，耐碱玻璃纤维网格布性能指标见表4规定。

表3 抗裂砂浆性能指标

表4 耐碱玻璃纤维网格布性能指标

3 施工准备

进场前对作业人员做安全培训及交底，考试合格才能进入施工现场，进场后对每个工种负责人进行质量、要点、注意事项等技术交底，以增强作业人员的安全意识和技术作业质量。GPIR 外模板、砂浆、保温浆料等材料应严格执行进场验收制度，各种材料分类存放并悬挂标牌，耐碱玻璃纤维网格布、胶粘剂、固定件等有防潮防雨要求的材料应存放在干燥仓库内，以防受潮或被雨淋。各类施工器具、施工设备应有安全检验合格证及标识，不符合要求的严禁使用。

4 施工工艺

根据各施工工序持续时间、间隔时间、工作面的布置情况，合理安排组织现场施工，确保各个工作面和施工工序有序进行，并形成流水作业，加快施工进度。具体施工工艺流程见图1。

4.1 确定GPIR外模板排板

根据图纸外墙设计尺寸，确定GPIR 外模板排板方案，使用标准规格GPIR 外模板。为避免浇筑混凝土时楼板位置处漏浆、泛浆现象发生，GPIR外模板应高出楼面标高5cm。GPIR 外模板拼接排板应综合考虑设计图纸板面尺寸，尽量减少拼接，使用大尺寸整面板和定尺模板，避免拼缝处伸缩变形开裂，同时降低施工难度，减少拼接吊装次数［1］。本项目标准层为2.9m，GPIR 外模板提交材料计划时可与厂家定制相应规格尺寸，尽量避免非标准层竖向拼接。

4.2 弹线、裁剪及绑扎钢筋

施工测量人员根据设计图纸结构尺寸测量放线定位，弹出轴线及外边线，再根据设计要求，按照排板方案弹安装控制线，弹线应清晰、位置准确［2］。少部分没有定尺规格的特殊部位，无法用标准尺寸规格的GPIR 外模板进行安装，应在拼接前用切制锯加工成符合要求的非标准规格尺寸，非标准尺寸规格GPIR 外模板最小宽度不应小于100mm，经切割加工后的GPIR 外模板四周及侧面应保证平整顺直。

钢筋绑扎验收合格后，在钢筋骨架外侧面按梅花形绑扎水泥砂浆垫块，间距宜为40cm左右，每平方米为3～4 块，垫块强度等级应满足规范要求，垫块厚度应保证混凝土保护厚度。

4.3 安装GPIR外模板

根据施工排板方案安装GPIR 外模板，先粗略定位，用扎丝将连接件和钢筋临时绑扎定位，从外墙阴阳角处开始安装，然后精调定位，将连接件与各部位钢筋用锚丝绑扎连接。剩余模板全部精确定位后，利用对拉螺栓和外支撑将所有模板全部安装牢固［3］。GPIR外模板的拼缝宽度不宜大于5mm，以不漏浆和可抹压入抗裂砂浆为准。现场安装GPIR外模板见图2。

4.4 安装连接件和受力预埋件

采用手枪电钻在GPIR外模板预定位置施钻穿孔，安装连接件，连接件通常为工程塑料锚栓，每平方米不少于6个，均匀布置。安装孔洞距离GPIR外模板不应小于50mm，连接件孔洞距离GPIR外模板边缘处不应小于10cm，见图3。当采用非标准规格板或特殊规格定尺板时，应确保每块GPIR 外模板有2 个以上的连接件，门窗洞口处适当增设连接件。GPIR 外模板起吊前，事先安装固定好连接件及受力预埋件。受力预埋件需根据具体部位进行受力验算，确定相关尺寸［4］。受力预埋件先在GPIR外模板临时固定，外模板精确定位后再与受力钢筋用锚丝绑扎固定。

图3 连接件布置（单位mm）

4.5 立内侧模板、安装对拉螺栓及主次楞

立模前将已浇筑混凝土面凿毛，清除残渣，表面清洗干净。根据模板施工安全技术规范和混凝土施工规范要求并结合已弹好的轴线及外边线进行内模安装固定［5］。

按照模板施工规范确定对拉螺栓间距为450*450mm，根据每层各部位结构尺寸确定栓孔位置，用手枪电钻分别在GPIR外模板和内模板已确定好的栓孔位置上施钻打孔，采用Φ14对拉螺栓穿入孔洞，初步调整螺栓，外墙对拉螺栓采用永久止水螺栓。GPIR 外模板安装后及时进行保护，禁止承担施工荷载。

首先安装竖向次楞，外墙内外侧竖向次楞由钢管或木方组成的GPIR 外模板支撑，主楞由钢管组成，沿水平方向安装2根钢管作为主楞，对拉螺栓固定内外模板和主次楞，次楞应覆盖外模板板缝，调整并校核模板位置、尺寸偏差和模板垂直度。采用条形模板按施工方案规定距离将次楞木方依次固定连接，形成一个整体支撑。主楞竖向间距为35～45cm，上口附近可以略大，最下边缘距离楼面应小于150mm。

4.6 混凝土浇筑

混凝土浇筑前应洒水清洗GPIR 外模板，保证其洁净和湿润。混凝土浇筑时应采取措施保护GPIR 外模板，避免出现漏浆现象。浇筑混凝土作用于GPIR外模板强度验算的侧压力标准值取值为下面公式中的较小值：

其中βc——混凝土的重力密度，取24.0kN/m3；

T——现浇混凝土的初凝时间，当浆料不足时取200/（T+15），T取28h；

α1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝剂时取1.2；

α2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于3cm，取0.85；当坍落度为5～9cm，取1.0；当坍落度为11～15cm，取1.15；

v——混凝土的浇筑速度，m/h；

H——混凝土侧压力计算位置处至现浇混凝土顶面总高度，m。

根据强度验算结构可得出混凝土应分层浇筑，尽量减少混凝土对GPIR 外模板的冲击力，混凝土振捣时振捣棒距离GPIR 外模板和内模板应大于100mm，振捣棒不得直接接触GPIR 外模板，避免破坏GPIR外模板［6］。混凝土浇筑时随时检查，发现模板钢筋有偏移、松动和漏浆现象时，立即停止浇筑并进行加固处理。

4.7 拼缝、洞口、阴阳角等细部处理

GPIR 外模板拼缝、阴阳角处和门窗洞口四角用防水抗裂砂浆补缝填实、抹压找平，确保缝隙密实饱满无空隙后，铺设压入耐碱玻璃纤维网格布，提高抗裂性［7］，对于有地区要求的，可在首层和顶层铺设钢丝网代替碱玻纤网格布。脚手架孔、拉螺栓孔及其他孔洞采用添加膨胀剂的水泥砂浆填实，再用防水砂浆对外侧抹压密封处理。

4.8 保温浆料找平处理

复合保温浆料抹压施工前用乳液界面剂涂敷处理，再根据楼层设计高度每隔两层固定垂直通线，沿垂直通线控制方向，每隔1.5m 布置一个灰饼作为保温浆料厚度控制依据，在水平方向拉横向通线并每隔2m补充布置灰饼。

复合保温浆料抹压厚度每层不得超过15mm，浆料应压实，并与灰饼平齐，再用大杠搓平。复合保温浆料抹压施工完成2～3h 后进行修补，用杠尺检查保温浆料层的纵横向平整度，超出允许偏差必须修补［8］。墙面凹槽处采用流动性较好的保温浆料抹平，凸起部位用抹子刮平处理，再用抹子按先水平后垂直施工顺序分遍抹压，完工后用托线尺和杠尺检测墙面保温浆料平整度是否达到设计规范要求。

4.9 抗裂砂浆抹面层施工

GPIR保温板外保温浆料找平层施工完成满7d且质量验收合格，进行抗裂砂浆层施工，抗裂砂浆应分层施工，先抹第一道砂浆并压入耐碱玻纤网布，耐碱玻纤网布铺设应自上而下抹平、找直，并保持阴阳角的方正和垂直度，横向和竖向搭接宽度应大于100mm。第一道抗裂砂浆间隔12h 后，在其表面抹第二道抗裂砂浆，抹压要平整、无褶皱，抗裂砂浆总厚度5mm。抗裂砂浆抹面层施工完成后，养护24h，砂浆达到设计强度后，进行下一道工序地施工。

结论

综上所述，GPIR 外模板现浇混凝土保温系统利用新型低能耗材料的同时，采用新技术优化施工工艺，能够加快施工进度，节约施工成本。GPIR外模板现浇混凝土保温系统性价比高，比其他保温材料耐久性更好，在节能建筑中值得推广。