施工技術
裝配式建筑外墻節(jié)點防水技術
信息來源： 深圳建筑業(yè)協(xié)會 信息提供日期：2017-03-10 瀏覽：12462
朱國梁 （江蘇省華建建設股份有限公司深圳分公司518000 ）
摘要：裝配式建筑是指由預制的混凝土結構、鋼結構、木結構等結構構件，通過工程化生產(chǎn)和現(xiàn)場裝配施工的建筑，具有節(jié)能、環(huán)保、施工快捷的特點及優(yōu)勢，可大幅減少建筑垃圾和建筑污水，降低建筑噪聲，提高施工質(zhì)量，成為國家大力提倡的綠色環(huán)保節(jié)能的建筑形式之一，是當下建筑業(yè)的發(fā)展方向，保證裝配式建筑處墻防水功能和耐久性是本文討論的課題。
關鍵詞：裝配式；框架；剪力墻；外墻；節(jié)點構造；連接；防水。
裝配式建筑的混凝土結構，是由預制混凝土構件通過鋼筋套筒灌漿、漿錨搭接、水泥基灌漿料等連接技術連接，并與部分現(xiàn)澆混凝土結構一起，形成整體的混凝土結構。根據(jù)其結構形式可分為裝配式框架結構、裝配式剪力墻結構。
裝配式的預制構件、部品在工廠集中加工，標準化生產(chǎn)，自身質(zhì)量穩(wěn)定性。但現(xiàn)場拼裝的構配件之間會留下大量的拼裝接縫，這些接縫很容易成為滲漏水的通道。裝配式建筑防水的重點、難點主要體現(xiàn)在預制外墻板縫間的防水密封及預制構件與現(xiàn)澆結構之間的裂縫控制上，另外門窗周邊、預留洞口等節(jié)點部位的防水處理也是保證建筑使用功能的重要因素之一。
1 裝配式建筑的結構體系
裝配式建筑的混凝土結構，是由預制混凝土構件通過可靠的連接；如鋼筋套筒灌漿連接、漿錨搭接連接、水泥基灌漿料連接等技術，使之與現(xiàn)場后澆混凝土形成整體的裝配式混凝土結構，簡稱裝配整體式結構。
圖 1-1 裝配式建筑外觀
框架結構：其中裝配整體式的混凝土框架結構，是由全部或部分框架梁、柱采用預制構件建成的裝配式混凝土結構。
圖 1-2 預制柱 圖 1-3 預制梁
剪力墻結構：裝配整體式的混凝土剪力墻結構，是由部或部分剪力墻采用預制墻板建成的裝配整體式混凝土結構。
圖4.1.1-5 預制墻板安裝 圖4.1.4-6 預制墻
2 裝配式建筑外墻的結構特點
裝配式建筑的設計：應遵循少規(guī)格、多組合的原則，采取有效措施加強結構的整體性，裝配式結構的節(jié)點和接縫處應受力明確、構造可靠，并應滿足承載力、延性和耐久性等要求。
外墻構件：裝配式建筑外墻系統(tǒng)常用的構件有預制承重墻、預制柱、預制梁、預制陽臺、預制凸窗、預制空調(diào)板、預制陽臺、預制復合墻板和預制******墻板等。
圖2-1 預制陽臺、樓梯段、******板
圖 2-2 預制外凸窗墻板 圖 2-3 帶飾面的預制外墻板
集成技術：外圍護結構的集成技術，是預制墻板采用結構、保溫、防水、外飾面一體化的外圍護系統(tǒng)，在廠內(nèi)或現(xiàn)場一次預制成功，現(xiàn)場裝配后同時能滿足結構、保溫、防水抗?jié)B、防火、裝飾等要求。
部品部件：裝配式建筑外墻的門窗都是標準化部件，自身具有很好的防水、抗?jié)B性能，通過洞口周邊的預留企口、預留副框或預埋件等與墻體作可靠連接；再對所有的接縫進行密封，達到使用功能。預制空調(diào)板通常與陽臺合并設置，在同一垂直面上集中布置，空調(diào)板內(nèi)應有排水坡度和排水系統(tǒng)。
節(jié)點構造：******墻板與主體結構之間是點支承的柔性連接，連接節(jié)點應具有足夠的承載力和適應主體結構變形的能力，還應采取可靠的防腐、防銹、防火、防滲漏措施。******墻板的高度通常不大于一個樓層，厚度不小于100mm。******墻板間的接縫除應滿足防水、抗?jié)B、防火、隔聲等建筑功能要求外，其接縫寬度尚應滿足主體結構層間位移、密封材料的變形能力、施工誤差、溫差等引起的變形要求，且寬度不應小于15mm。
連接：在主體結構和預制混凝土構件的節(jié)點及接縫處，設置錨接縱向鋼筋和承插預留孔洞，預制構件之間的縱向鋼筋通過機械連接、套筒灌漿連接、漿錨連接、焊接連接、綁扎等方式進行連接。現(xiàn)澆結構和預制構件之間，通過預設的錨固、搭接鋼筋與現(xiàn)場后澆的混凝土、水泥基灌漿料形成可靠的連接，并形成整體的裝配式混凝土結構。
圖2-4套筒灌漿連接
接縫：外墻設計在滿足建筑外立面多樣化和經(jīng)濟美觀的基礎上，外墻裝飾面材料應耐久、牢固，在墻板等構件反打預制時，要能保證接縫處和飾面材料不受污染。預制外墻板的接縫應滿足保溫、防火、隔聲、防水的要求。墻板水平接縫常采用高低縫或企口縫的構造；墻板豎縫為平口或槽口構造；當板縫空腔需設置導水管排水時，板縫內(nèi)側應增設氣密條密封構造，以達到防滲漏的效果。
圖2-5 墻板板縫空腔后設氣密構造—空心橡膠止水帶
3 裝配式建筑外墻節(jié)點防水
3.1 裝配式建筑外墻防水理念
建筑防水質(zhì)量是保證使用功能的重要因素之一，防水效果的好壞直接影響建筑物的使用壽命。裝配式建筑是將預制構件，如預制墻板、預制柱、預制梁、疊合板、預制樓梯等，按設計要求拆分后，在工廠或現(xiàn)場進行預制生產(chǎn)，然后運輸和吊裝到工作面進行拼裝?，F(xiàn)場拼裝的構配件之間會留下大量的拼裝接縫，這些接縫很容易成為滲漏水的通道。裝配式的預制構件、部品、部件，在工廠集中加工，標準化生產(chǎn)，自身各項技術指標的相對較為穩(wěn)定，一定優(yōu)于施工現(xiàn)場的生產(chǎn)條件。裝配式建筑外墻防水的重點、難點，主要體現(xiàn)在預制外墻板縫間的防水密封，及預制構件與現(xiàn)澆結構之間的裂縫控制上。
裝配式建筑中一些非承重的預制******墻板、填充外墻等，為了減少地震力的影響，采用了可在一定范圍內(nèi)變形的點支承柔性連接構造，增加了防水施工難度。******墻板的接縫還要適應主體結構層間的位移，又要滿足防水、抗?jié)B、防火、隔聲等建筑功能要求，對這類構件接縫處的密封材料，也提出更高的要求。
預制裝配式建筑外墻防水，應遵守導水為主、防水為輔、防排結合的設防原則，通過設計合理的排水路徑，將部分滲入接縫內(nèi)的水導出，設置排水構造可以避免水滲透到室內(nèi)。利用水流自然垂流的原理，設計時將墻板接縫設計成內(nèi)高外低的企口形狀，結合一定的減壓空腔設計，防止水流通過毛細作用倒吸進入室內(nèi)。除了混凝土構造的防水措施之外，使用橡膠止水帶和耐候密封膠，來完善整個預制墻板的防水密封體系，才能最終達到防水密封的目的。所以，裝配式預制外墻接縫處的防水，一般采用密封防水、材料防水和構造排水相結合的聯(lián)動措施。
圖3.1 板縫空腔內(nèi)設置導水管排水
3.2 現(xiàn)澆剪力墻預制外墻模結構的防水
現(xiàn)澆剪力墻預制外墻模板的結構構件，是將預制外PC板和現(xiàn)澆混凝土相疊合，外側接縫主要采用嵌填砂漿，局部留設排水空腔，后再打膠密封。內(nèi)側依賴現(xiàn)澆混凝土自防水，施工縫緊密連接的防水形式。這種外墻板接縫防水形式是裝配式結構，是早期運用較多的一種形式，它的好處是施工比較簡易速度快，缺點是防水質(zhì)量難以控制，空腔堵塞情況時有發(fā)生，一旦內(nèi)側混凝土發(fā)生開裂會直接導致外墻板防水失敗，節(jié)點構造可按下圖進行預防：
圖4.2剪力墻預制外墻模板防水節(jié)點
結構自防水：PC外墻板就位前，應將下部現(xiàn)澆混凝土構件上表面進行鑿毛、沖洗處理干凈。并使接縫面高于下層PC外墻板上企口30mm。在正式澆筑混凝土前澆筑接縫砂漿，然后澆筑內(nèi)側混凝土墻體。應注意內(nèi)側鋼筋的配筋率應能滿足結構抗裂的需要。
接縫防水：上部PC外墻板安裝之前，在水平接縫處外側粘貼泡沫條，泡沫條內(nèi)采用微膨脹水泥砂漿座漿，局部埋放PVC管，作為泄水孔道，豎向接縫均采用微膨脹水泥砂漿進行填塞。待填縫砂漿達到強度后再進行內(nèi)墻混凝土的澆筑。
構造排水：外墻飾面工作開展之前需對縫內(nèi)進行清理，留出必要的空隙，以方便界面處理和硅***耐候密封膠的防水密封。兩塊PC外墻板接縫縫口內(nèi)不得有積水、浮塵，以免影響密封膠的粘結性能。對于局部的泄水孔部位，應在清理通暢后埋放pvc泄水管，并用密封膠固定，表面用刮刀收平，確保表面平整美觀、排水通順。
3.3 預制******墻板結構的防水
預制******外墻板的防水系統(tǒng)有開放式和封閉式兩種防水形式。
其中預制******墻板的開放式防水系統(tǒng)，主要有3道防水措施，最外側采用高彈力的耐候防水密封膠，中間部分為物理空腔形成的減壓空間，內(nèi)側利用預嵌在混凝土中的防水橡膠條上下互相壓緊，達到密封防水效果。在墻面之間的十字接頭處，在橡膠止水帶之外再增加一道聚氨酯建筑密封膠防水，其主要作用是利用聚氨酯建筑密封膠良好的彈性，來封堵橡膠止水帶相互錯動可能產(chǎn)生的細微縫隙，對于防水要求特別高的房間或建筑，可以在橡膠止水帶內(nèi)側全面施工聚氨酯建筑密封膠防水，以增強防水的可靠性。按設計要求每隔一定距離，在外墻防水密封膠上設一處不銹鋼或PVC導氣槽或排水管，同時起到平衡內(nèi)外氣壓和排水的作用。采用疏堵相結合的方法，就能有效地將滲入減壓空間的雨水引導到室外。
預制******墻板的封閉式線防水系統(tǒng)，防水構造也是內(nèi)外三道防水，不同之處是在空腔縫隙內(nèi)采用密封材料填充，其防水構造主要是以全線封堵為主，密封性能非常完善，因此防水效果也非常好，缺點是施工時精度要求非常高，******墻板的相互錯位不能大于5mm，否則無法壓緊止水橡膠條。密封膠施工時的質(zhì)量要求比較高，必須由專業(yè)的、富有經(jīng)驗的施工團隊來負責操作。節(jié)點構造如下圖。
圖3.3預制******墻板封閉式防水系統(tǒng)構造
3.4預制剪力墻結構的防水
預制剪力墻是非常重要的承重構件之一，集承重、圍護、保溫、隔熱、隔聲、防火、裝飾、防水、抗?jié)B等多種功能為一體，節(jié)點設計關系到建筑物的安全性、耐久性、觀感效果和使用功能。預制剪力墻的防水效果，主要取決于預制產(chǎn)品自防水和預制件與預制件之間、預制件與后澆混凝土結合處施工縫的施工質(zhì)量，其防水、抗?jié)B的性能將最終影響建筑外防水的效果，故將施工縫處的節(jié)點構造和質(zhì)量控制要點討論如下：
界面處理：預制剪力墻的頂面、底面和兩側面應處理為粗糙面或者制作鍵槽，與預制剪力墻連接的地梁上表面和圈梁上表面也應處理為粗糙面。粗糙面露出的混凝土粗骨料不宜小于其最大粒徑的1/3，且粗糙面凹凸不應小于6mm。
上下層連接：預制剪力墻底與現(xiàn)澆圈梁之間應座漿，座漿宜采用高強灌漿料，座漿厚度宜為20mm，其立方體抗壓強度應高于預制剪力墻混凝土立方體抗壓強度，且3天強度值不應低于55MPa，28天強度值不應低于80MPa；預制剪力墻的豎向鋼筋可采用漿錨套筒連接、漿錨搭接連接，見圖3.4-1。
圖3.4-1 預制剪力墻水平接縫構造
邊緣構件：現(xiàn)澆段內(nèi)按照現(xiàn)澆混凝土結構的要求設置箍筋和縱筋；預制剪力墻的水平鋼筋應在現(xiàn)澆段內(nèi)錨固，或者與現(xiàn)澆段內(nèi)水平鋼筋焊接或搭接連接，構造如圖3.4-1所示。
圖3.4-2 預制墻板與現(xiàn)澆邊緣構件連接構造
預制墻片：相鄰之間如無邊緣構件，應設置現(xiàn)澆段，現(xiàn)澆段的寬度應同墻厚，現(xiàn)澆段的長度，當預制剪力墻的長度不大于1500mm時不宜小于150mm，大于1500mm時不宜小于200mm；現(xiàn)澆段內(nèi)應設置豎向鋼筋和水平環(huán)箍，豎向鋼筋配筋率不小于墻體豎向分布筋配筋率，水平環(huán)箍配筋率不小于墻體水平鋼筋配筋率；預制剪力墻的水平鋼筋應在現(xiàn)澆段內(nèi)錨固，或者與現(xiàn)澆段內(nèi)水平鋼筋焊接或搭接連接。構造如圖3.4-3所示。
圖3.4-3 預制墻板與現(xiàn)澆段連接構造
結束語：預制裝配式建筑外墻防水，應遵守“導水為主、防水為輔、防排結合”的設防原則，設計時將墻板接縫設計成內(nèi)高外低的企口形狀，并結合一定的減壓空腔設計，利用水流自然垂流的原理，防止水流通過毛細作用倒吸進入室內(nèi)。設置合理的排水路徑，將部分滲入接縫內(nèi)的雨水導出，設置氣密條密封構造可以保證室內(nèi)保溫的需要。除了混凝土構造的防水措施之外，使用橡膠止水帶和耐候密封膠完善整個預制墻板的防水密封體系，才能最終達到防水密封的目的。所以，裝配式預制外墻接縫處的防水，一般采用材料密封防水、物理構造防水和構造排水等綜合防治措施。
參考文獻：
1、《裝配式混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 1-2014
2、《工業(yè)化建筑評價標準》GB/T 51129-2015
3、《建筑外墻防水工程規(guī)程》JGJ/T235-2011
