裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板電氣管線預(yù)埋施工技術(shù)研究

王 軍，范 琛

（甘肅建投住宅產(chǎn)業(yè)新型材料有限公司，甘肅 蘭州 730300）

0 引言

裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板是新型裝配式隔墻墻材的一種［1］，芯材為多孔發(fā)泡水泥材質(zhì)，外層包裹輕集料水泥膠漿，并內(nèi)置鋼絲網(wǎng)片提高墻板抗彎載及抗沖擊性能［2］。面層一般覆蓋玻纖網(wǎng)格布，外層膠漿中加入聚丙烯纖維，以提升墻板表面的抗裂性。芯材的發(fā)泡水泥材質(zhì)既能起到減輕墻板自重的作用［3］，多孔的芯層結(jié)構(gòu)也能提高墻板的保溫及隔音性能，是一種自保溫墻體材料［4］。因其工廠化、部品化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)方式和非砌筑［5］的施工特點(diǎn)，是裝配式建筑尤其是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的理想非承重墻體材料，也可用于普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。主要性能指標(biāo)如表 1 所示。

裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板的另一大特性是可以將電氣管線及線盒預(yù)埋其中，形成符合裝配式建筑評(píng)價(jià)要求的墻體與電氣一體化部品部件。通過(guò) BIM 技術(shù)等先進(jìn)手段，精確排板定位，批量化生產(chǎn)并系統(tǒng)性的編號(hào)入庫(kù)，在施工安裝時(shí)只需要“對(duì)號(hào)入座”，實(shí)現(xiàn)高度裝配化。墻板寬度規(guī)格為 600 mm，板長(zhǎng)及開(kāi)關(guān)、插座等規(guī)格不同采用定制化生產(chǎn)制造，長(zhǎng)度范圍為 1.5～3 m。本文將著重探討其施工工藝技術(shù)。

表1 水泥基復(fù)合夾芯墻板主要性能指標(biāo)

1 工藝技術(shù)特點(diǎn)

1.1 技術(shù)原理

裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板作為一種新型裝配式建筑墻體材料，需要符合 GB/T 51129－2017《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)于非承重墻體材料的裝配率計(jì)算要求［6］，如表 2 所示。

表2 裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)圍護(hù)墻及內(nèi)隔墻評(píng)價(jià)內(nèi)容

可以看出，GB/T 51129－2017《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)于非承重墻體及內(nèi)隔墻體的裝配率評(píng)價(jià)要求做了明確規(guī)定，只有非砌筑的內(nèi)隔墻體材料才能作為裝配式建筑墻體材料使用［7］。同時(shí)，內(nèi)隔墻體與管線、裝修一體化技術(shù)占據(jù)了 5 分的分值，因此將電氣管線預(yù)埋在墻板中的施工技術(shù)，可以有效提高裝配式建筑的裝配率，是一種極具創(chuàng)新性的墻體材料施工技術(shù)和方式。

1.2 技術(shù)實(shí)施方式

裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板作為一種裝配式部品部件，在工廠預(yù)制生產(chǎn)前，需要對(duì)圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。墻板常用尺寸寬度 600 mm，依據(jù)施工平面圖，確定墻板的平面位置、墻板安裝方向、卡件位置及墻板接縫位置。再根據(jù)電氣圖紙中開(kāi)關(guān)、插座、弱電及其管線在墻體中的安裝高度、水平位置，結(jié)合墻板排布位置和電氣管線預(yù)設(shè)位置，設(shè)計(jì)出帶有電氣管線位置參數(shù)的裝配式線盒預(yù)埋墻板，對(duì)相關(guān)部品部件進(jìn)行系統(tǒng)編號(hào)并利用 BIM 技術(shù)建模入庫(kù)，交由工廠加工生產(chǎn)。通過(guò)以上技術(shù)途徑，即實(shí)現(xiàn)了內(nèi)隔墻體非砌筑及內(nèi)隔墻與管線、裝修一體化技術(shù)。在現(xiàn)場(chǎng)施工安裝的過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)能夠完全實(shí)現(xiàn)干作業(yè)，拼裝式安裝方法有效避免了現(xiàn)場(chǎng)砌筑產(chǎn)生的環(huán)境污染、材料浪費(fèi)和勞動(dòng)力密集。電氣管線設(shè)備工程預(yù)埋生產(chǎn)安裝的方式，也避免了施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于墻體的二次開(kāi)槽，無(wú)需破壞墻體表面，避免二次修補(bǔ)，在節(jié)約材料的同時(shí)有效提高施工效率，大大縮短工期。

2 施工技術(shù)工藝流程

圖1 墻板施工技術(shù)工藝流程圖

裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板施工技術(shù)工藝流程如圖 1 所示。在工廠內(nèi)依據(jù)施工圖進(jìn)行墻板排板技術(shù)深化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工后交付施工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收交接。通過(guò)入場(chǎng)驗(yàn)收的墻板依據(jù)測(cè)量放線的位置進(jìn)行內(nèi)隔墻體的安裝作業(yè)，墻板安裝前需要將電氣管線預(yù)埋在梁、板內(nèi)。安裝完成后的墻體經(jīng)過(guò)接縫處理及墻體抹灰后，連接墻體內(nèi)預(yù)制管線與梁、板預(yù)埋管線，并進(jìn)行驗(yàn)收交接。最后再進(jìn)行地面面層澆筑施工。

3 電氣管線施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 墻體構(gòu)造深化設(shè)計(jì)

裝配式線盒預(yù)埋墻板需要在生產(chǎn)制造前對(duì)墻板及電氣管線位置及尺寸、規(guī)格等參數(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。采用 BIM 技術(shù)，根據(jù)施工圖紙中戶型層高、梁高、板厚等數(shù)據(jù)，確定墻板生產(chǎn)長(zhǎng)度；再根據(jù)電氣管線設(shè)備在墻體的規(guī)格、位置信息，排出墻板電氣管線設(shè)備類型、距地高度、邊距、管線材質(zhì)類型規(guī)格，明確線盒預(yù)埋后的墻板規(guī)格參數(shù)，繪制 BIM 模型（見(jiàn)圖 2），統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)，交由工廠生產(chǎn)。深化排板圖中還要體現(xiàn)墻板安裝方向、墻板固定卡件固定位置，墻板接縫位置及接縫寬度、墻板與主體結(jié)構(gòu)間接縫尺寸等具體施工信息。

圖2 裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板電氣管線預(yù)埋 BIM 建模

圖紙深化完成后，裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板深化圖中的墻板將會(huì)分為 3 大類，即標(biāo)準(zhǔn)墻板、線盒預(yù)埋墻板及裁補(bǔ)墻板。標(biāo)準(zhǔn)墻板是依據(jù)電氣施工圖中電氣管線設(shè)備排布位置確定后，該塊板材無(wú)線盒預(yù)埋，此種板與普通內(nèi)隔條板一致；線盒預(yù)埋墻板即將線盒提前預(yù)埋生產(chǎn)的特殊裝配式墻體部件，根據(jù)電氣線盒要求不同、規(guī)格參數(shù)不同，生產(chǎn)過(guò)程較為復(fù)雜；裁補(bǔ)墻板為與梁柱等主體結(jié)構(gòu)接觸的墻體，寬度＜600 mm，因而需要特殊生產(chǎn)。生產(chǎn)完成的墻板需要標(biāo)識(shí)清楚樓號(hào)、樓層、戶型、墻號(hào)、板號(hào)等信息。

3.2 制造生產(chǎn)預(yù)制

深化圖紙交由生產(chǎn)部門后，生產(chǎn)部門依據(jù)已確定好的規(guī)格尺寸類型進(jìn)行定量批量化生產(chǎn)。生產(chǎn)完成后墻板需要按批次進(jìn)行產(chǎn)品出廠驗(yàn)收，具體應(yīng)注意以下內(nèi)容。

墻板的規(guī)格尺寸、表面觀感、物理力學(xué)性能應(yīng)該符合 GBT 23451－2009《建筑用輕質(zhì)隔墻條板》及JGT 169－2016《建筑隔墻用輕質(zhì)條板通用技術(shù)要求》，出廠前應(yīng)附有該批次墻板的出廠檢驗(yàn)報(bào)告及型式檢驗(yàn)報(bào)告［8］。對(duì)于線盒預(yù)埋墻板，應(yīng)檢查復(fù)驗(yàn)預(yù)埋的線盒種類、尺寸、類型及高度等參數(shù)信息，不合格或達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的墻板應(yīng)及時(shí)處理、維修或報(bào)廢，避免將不合格的墻板運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)電氣管線預(yù)埋

3.3.1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑主體結(jié)構(gòu)內(nèi)電氣管線預(yù)埋

裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁內(nèi)預(yù)埋管線時(shí)，需要在鋼梁加工時(shí)，依據(jù)墻板深化設(shè)計(jì)圖在需要穿線的位置開(kāi)孔，開(kāi)孔尺寸需要比預(yù)埋的電氣管線尺寸大一號(hào)。開(kāi)孔位置依據(jù)電氣深化圖紙中管線穿過(guò)的位置確定，開(kāi)孔位置與墻板線管一一對(duì)應(yīng)。管線頭在梁下預(yù)留 50 mm 接頭。疊合樓板上穿線時(shí)，在樓板上標(biāo)記出布管位置，管線布置完成后澆筑混凝土。為方便主體結(jié)構(gòu)內(nèi)的電氣管線與墻體內(nèi)管線連接，管線末端在距離裝配式墻體 500 mm 距離位置上翻，連接緊密后用細(xì)石混凝土澆筑隱蔽。

3.3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)內(nèi)電氣管線預(yù)埋

主體結(jié)構(gòu)的電氣管線穿線位置多集中于梁、板，依據(jù)深化設(shè)計(jì)圖確定梁、板穿線開(kāi)孔位置，用粉筆在模板上圈出開(kāi)孔位置并開(kāi)孔，鋼筋綁扎完成后布置管線，梁下管線預(yù)留 50 mm。其余做法與裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工序相同。

3.4 測(cè)量放線

依據(jù)墻體深化設(shè)計(jì)圖，參照控制線放出墻板定位邊線，門洞口位置邊線，按照深化圖紙的墻板排布順序標(biāo)注編號(hào)并標(biāo)清楚門窗位置。使用激光投線儀彈出墻體天花線，保證垂直度。

3.5 墻板安裝

3.5.1 U 型卡件與主體結(jié)構(gòu)連接

墻板與主體結(jié)構(gòu)之間一般采用 U 型卡件進(jìn)行連接，U 型卡件開(kāi)口一側(cè)置入墻板，另一側(cè)根據(jù)主體結(jié)構(gòu)建筑形式的不同，采用不同的連接方式。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑一般采用焊接的方式，直接將U型卡件焊接在梁或柱上，如圖 3 所示。

圖3 裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板與鋼柱連接示意圖

U 型卡件在與鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)連接時(shí)，一般使用膨脹螺栓或射釘連接。U 型卡件內(nèi)側(cè)打孔，穿入膨脹螺栓或射釘，以實(shí)現(xiàn)卡件與主體結(jié)構(gòu)的緊密連接，如圖 4 所示。每個(gè) U 型卡件上螺栓數(shù)量≥2 個(gè)，豎向 U 型卡件間距應(yīng)≤1 m。U 型卡件應(yīng)設(shè)在墻板接縫處的頂端與底端，相鄰卡件間距應(yīng)≤600 mm，每塊墻板卡件數(shù)量≥2 個(gè)。

圖4 裝配式水泥基復(fù)合夾芯墻板與混凝土梁、柱連接示意圖

3.5.2 立板及連續(xù)安裝

1）墻板安裝前，首先將墻板側(cè)面與主體結(jié)構(gòu)連接面灰塵及雜物清理干凈，在墻板與主體結(jié)構(gòu)接觸面涂滿專用粘接砂漿。使用專用機(jī)械立起單塊墻板，對(duì)準(zhǔn)上下 U 型卡件位置，使用撬棍調(diào)整墻板位置，使墻板與地面及頂面定位線位置相吻合，同時(shí)注意墻板與主體結(jié)構(gòu)連接處留出 15～20 mm 間隙。墻板下打入木楔，頂緊墻板，撤出撬棍，使用 2 m 靠尺檢查垂直度及平整度，通過(guò)敲打木楔或使用橡皮木錘敲打墻體調(diào)整，單塊墻板位置調(diào)整合格準(zhǔn)確后，再進(jìn)行下一塊板的安裝。

2）連續(xù)安裝墻板時(shí)，前一塊板后凹槽內(nèi)涂滿專用粘接砂漿，豎起第二塊墻板，向前推動(dòng)墻板將兩塊墻板之間的灰漿擠出一部分，使得接縫處灰漿飽滿密實(shí)，接縫處的灰漿層應(yīng)不低于 8 mm。將接縫處多余的砂漿刮平整，調(diào)整墻板位置及平整度、垂直度，方法與第一塊墻板相同。

3）依照深化設(shè)計(jì)圖上示意的墻板順序安裝墻板，以確保戶內(nèi)電氣線盒位置準(zhǔn)確。墻板安裝應(yīng)從一側(cè)向另一側(cè)依次安裝，有門窗洞口時(shí)，應(yīng)從門窗洞口開(kāi)始，向兩側(cè)安裝。

4）墻板底部需用專用粘接砂漿填充飽滿。固定墻板用的木楔在底部接縫砂漿填充 3 d 后取出，再使用同種類的粘接砂漿回填密實(shí)。

5）一整面墻體安裝后，對(duì)整面墻體使用 2 m 靠尺進(jìn)行全面質(zhì)量檢查。安裝完成的墻體應(yīng)穩(wěn)固平整，符合質(zhì)量驗(yàn)收要求。

3.6 主體結(jié)構(gòu)電氣管線與線盒預(yù)埋墻板的連接

使用與線盒預(yù)埋墻板內(nèi)預(yù)埋線盒及梁、板內(nèi)預(yù)留穿線的電氣管線材質(zhì)相同的套管，將板內(nèi)管線與結(jié)構(gòu)管線相連接。阻燃型的硬質(zhì)或半硬質(zhì)塑料材質(zhì)管線，可采用套管粘接法或端頭連接的方式連接。鋼管使用套管連接，套管長(zhǎng)度為電氣管線外徑的 1.5～3 倍，管線口置于套管中心。線盒預(yù)埋墻板電氣管線與梁、板電氣管線連接做法如圖 5～7 所示。

圖5 墻板預(yù)留管線與樓板預(yù)埋管線連接示意圖

圖6 墻板預(yù)留管線與梁內(nèi)預(yù)埋管線連接示意圖（單位：mm）

圖7 墻板預(yù)留管線與樓板預(yù)埋管線連接側(cè)示意圖（單位：mm）

3.7 地面管線的隱蔽填實(shí)

墻板內(nèi)電氣管線與結(jié)構(gòu)內(nèi)電氣管線連接完成且檢查無(wú)誤后，在地面樓板結(jié)構(gòu)層上，使用細(xì)石混凝土鋪設(shè)面層，以隱蔽裸露在外的電氣管線。面層澆筑施工前，清理結(jié)構(gòu)層上的浮灰雜物，保證基層表面清潔。依據(jù)基準(zhǔn)線彈出面層標(biāo)高控制線，澆筑鋪設(shè)時(shí)，由地面內(nèi)側(cè)向門口方向鋪設(shè)。振搗密實(shí)，依照標(biāo)高控制線找平。面層細(xì)石混凝土需設(shè)置分格縫，間距應(yīng) ＞6 m。

采用細(xì)石混凝土鋪設(shè)的面層厚度為 100 mm，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)填滿線盒預(yù)埋墻板底部為套管預(yù)留的洞口。戶內(nèi)裝修時(shí)，在地磚及踢腳線施工完成后可實(shí)現(xiàn)完全隱蔽。

4 結(jié)語(yǔ)

裝配式水泥基復(fù)合夾墻板作為一種與裝配式建筑配套使用的新型墻體材料，其工廠化、部件化、標(biāo)準(zhǔn)化和集成化的生產(chǎn)制造及安裝施工方式，為墻體材料的發(fā)展與進(jìn)步，提供了一種新的解決途徑。作為裝配式建筑，尤其是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要部品部件，裝配式線盒預(yù)埋墻板將電氣管線借由 BIM 技術(shù)植入到墻板生產(chǎn)預(yù)制環(huán)節(jié)，在滿足內(nèi)隔墻非砌筑這一裝配式非承重內(nèi)隔墻這一基本要求的同時(shí)，解決了墻體與管線一體化問(wèn)題；在有效提高裝配率的同時(shí)，縮短工期，節(jié)約材料和勞動(dòng)力成本，避免濕法施工對(duì)施工環(huán)境的影響，為裝配式新型墻體材料發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。