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施工技術
裝配式建筑外墻節點防水技術
信息來源： 深圳建筑業協會 信息提供日期：2017-03-10 瀏覽：12049
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，通過工程化生產和現場裝配施工的建筑，具有節能、環保、施工快捷的特點及優勢，可大幅減少建筑垃圾和建筑污水，降低建筑噪聲，提高施工質量，成為國家大力提倡的綠色環保節能的建筑形式之一，是當下建筑業的發展方向，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，并與部分現澆混凝土結構一起，形成整體的混凝土結構。根據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，自身質量穩定性。但現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、難點主要體現在預制外墻板縫間的防水密封及預制構件與現澆結構之間的裂縫控制上，另外門窗周邊、預留洞口等節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，在廠內或現場一次預制成功，現場裝配后同時能滿足結構、保溫、防水抗滲、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、抗滲性能，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。預制空調板通常與陽臺合并設置，在同一垂直面上集中布置，空調板內應有排水坡度和排水系統。
節點構造：******墻板與主體結構之間是點支承的柔性連接，連接節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、抗滲、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。現澆結構和預制構件之間，通過預設的錨固、搭接鋼筋與現場后澆的混凝土、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 裝配式建筑外墻節點防水
3.1 裝配式建筑外墻防水理念
建筑防水質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，在工廠或現場進行預制生產，然后運輸和吊裝到工作面進行拼裝。現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，自身各項技術指標的相對較為穩定，一定優于施工現場的生產條件。裝配式建筑外墻防水的重點、難點，主要體現在預制外墻板縫間的防水密封，及預制構件與現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、抗滲、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，將部分滲入接縫內的水導出，設置排水構造可以避免水滲透到室內。利用水流自然垂流的原理，設計時將墻板接縫設計成內高外低的企口形狀，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。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動措施。
圖3.1 板縫空腔內設置導水管排水
3.2 現澆剪力墻預制外墻模結構的防水
現澆剪力墻預制外墻模板的結構構件，是將預制外PC板和現澆混凝土相疊合，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。內側依賴現澆混凝土自防水，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，缺點是防水質量難以控制，空腔堵塞情況時有發生，一旦內側混凝土發生開裂會直接導致外墻板防水失敗，節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點
結構自防水：PC外墻板就位前，應將下部現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，然后澆筑內側混凝土墻體。應注意內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，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，防水構造也是內外三道防水，不同之處是在空腔縫隙內采用密封材料填充，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。密封膠施工時的質量要求比較高，必須由專業的、富有經驗的施工團隊來負責操作。節點構造如下圖。
圖3.3預制******墻板封閉式防水系統構造
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、抗滲等多種功能為一體，節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量，其防水、抗滲的性能將最終影響建筑外防水的效果，故將施工縫處的節點構造和質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：現澆段內按照現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澆段內錨固，或者與現澆段內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，應設置現澆段，現澆段的寬度應同墻厚，現澆段的長度，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；現澆段內應設置豎向鋼筋和水平環箍，豎向鋼筋配筋率不小于墻體豎向分布筋配筋率，水平環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澆段內錨固，或者與現澆段內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。設置合理的排水路徑，將部分滲入接縫內的雨水導出，設置氣密條密封構造可以保證室內保溫的需要。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程》JGJ 1-2014
2、《工業化建筑評價標準》GB/T 51129-2015
3、《建筑外墻防水工程規程》JGJ/T235-2011