高原外墙彩色混凝土预制板干挂施工工法.docx
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高原外墙彩色混凝土预制板干挂施工工法
高原外墙彩色混凝土预制板干挂施工工法
一、前言：
彩色混凝土主要是由彩色水泥、砂子、彩色骨料、水、外加剂经搅拌而成为彩色混凝土，可以根据设计师的要求完成其它建筑材料很难完成的圆形、弧型等异型建筑造型，实现了砼浇筑（抹灰）、饰面一次完成。
饰面颜色自然、持久。
在墙面施工中根据彩色混凝土的设计要求和施工条件，可采用多种工艺，主要为三类：
彩色混凝土现浇工艺：
适用于厚度大于70mm。
装饰抹灰工艺：
适用于厚度小于70mm。
（应用较为广泛）
彩色混凝土预制工艺：
现场不具备现浇或抹灰条件或工期较紧时。
青藏铁路拉萨车站地处拉萨河南岸，与世界闻名宗教圣地布达拉宫隔河相望，为了使建筑体现藏族文化、民族传统，设计院在建筑外立面设计了藏红色、白色的混凝土浇筑形成。
因我集团施工史上没有这样的工程实践可以借鉴，因此专门组成小组对彩混的施工进行研究和试验。
彩混共进行了5次技术攻关：
2005年4月12日第1次试验采用现浇方案，因现浇混凝土存在的质量通病难以消除，并受环境影响较大，否定了一次浇注方案，改用湿贴施工工艺；2005年4月28日第2次试验，即彩混湿贴试验，后根据视觉要求决定将红色混凝土由麻面改为细条纹饰面；2005年5月12日第3次试验，板面由麻面改为细条纹，发现湿贴水平拼缝及颜色效果不佳，混凝土接缝处出现裂缝，决定留水平明缝（1.5cm宽），打胶处理明缝，并决定采用预制干挂工艺；通过对混凝土表面剁斧处理后，露出彩色骨料颜色，彩混面的颜色趋于一致，效果较好；结合前3次试验的结果以及待改进的地方，于2005年5月31日完成第4次试验，技术难点在水平缝打胶，由于胶缝两边板面有凹槽，打胶后胶条边不齐，观感不佳；于是针对第四试验中出现的板拼缝问题，于2005年6月12日完成第5次试验，修改了预制板拼缝形式，并最终确定采用预制彩色混凝土板干挂施工工艺。
本工法就是在此基础上总结而成的，现把安装过程中积累的经验和技术要点介绍如下，供同行们参考。
二、特点：
1、本工程外墙装饰立面采用的彩色混凝土挂板为预制板，为首次采用彩色混凝土板装饰外墙的工程，区别于其它建筑的彩色水泥砂浆抹面或喷涂装饰。
2、本工程干挂的彩色混凝土板每块标准板重约1.6T左右，在安装时的难度之大，极为少见。
3、本工程采用的外装饰板带有细条纹肌理，板边存在凹槽，对接缝打胶处的观感要求严格。
4、本工程采用的外装饰板带有细条纹肌理，相邻两块板之间的表面条纹亦要求对缝。
5、本工程为体现民族特色，采用了藏式建筑表现符号—补浆形成的流坠抽象化为竖向条纹，再以臧红和玉白为基色，使外立面突出藏式建筑特点；但是由于地处高原，强紫外线造成当地外墙各种涂料和油漆退色、脱落严重，以布达拉宫为例，每年外墙都要进行修缮以保持外墙色彩鲜明；而作为现代建筑的拉萨站不可能年年进行修缮修补，因此，设计、业主与施工单位进行多次论证，探讨国内外外墙涂料的耐久性，但都没有找到能长期抵御风沙和强紫外线的外墙涂料，最终各方把关注焦点放到天然骨料上，通过骨料颜色（白色云石和氧化铁矿石）改变混凝土颜色，以混凝土本色体现建筑外墙的颜色和质感，彩色混凝土粗糙肌理和其剁斧后的骨料本色既能体现建筑表现的粗犷感，同时又能够保持颜色的持久。
因此，最终确定采用彩色混凝土作为拉萨站的外墙装饰方案。
三、适用范围：
本工法适用于建筑外墙大、重型装饰材料的干挂施工工艺。
四、工艺原理：
1、预制原理：
在预制板预制过程中，为避免原材料引起的颜色不均匀，核算所需原材料一次进场；为较好的控制预制板的尺寸和浇筑时的温度，制作定型模具预制并在室内专用机床上施工；采用了蒸养棚统一进行养护，保证了预制板养护环境一致，从而确保了预制板成品颜色统一。
在出厂前对所有预制板进行人工剁斧处理，最大限度将骨料外露，以使彩混板的颜色由骨料的本色来表现；通过剁斧处理后板面整体色泽鲜明，表面立体感增强。
2、施工原理：
将预制混凝土板运至现场后，采用汽车吊进行安装；因板自重较大，对安装就位后的板采用顶丝进行调整；为保证相邻两板的面层条纹相对应，在预制板制作时在每块板的一端预埋销钉，另一端预留销钉孔，安装时将上一块板的销钉插入下一块板的销钉空内；改变拼缝打胶形式，使完成胶面凹入板缝内，解决板边凹槽打胶不齐的缺陷，从而保证外墙面装饰效果符合设计要求。
五、工艺流程及操作要点：
（一）、挂板安装工艺流程
建筑主体结构验收合格
测量、放线、验线
结构基层埋设埋件
牛腿件、连接件焊接、验收
保温施工、验收
挂板吊装
挂板就位
微调
初步固定
最终固定，逐层验收
挂板进场、验收
防腐
嵌缝
饰面处理
（二）、操作要点
1、放线:
由专业放线员根据施工图纸和统一结构轴线、基准标高线放出结构埋件定位线、牛腿工作面定位线及每块挂板的定位线（黑色墨水）并标出相应板的型号（红色油漆）,放线完毕后由专业施工队质量员、项目技术负责人协同监理共同验线。
2、结构预埋件:
根据现场放线结果和埋件连接件部位，埋设膨胀螺栓。
局部抹灰层较厚部位，采用加长螺栓。
外墙砌砖部位，加设槽钢，作为挂板的焊接基层。
3、连接件焊接:
按定位线将连接件焊接在结构埋件上.所用焊接设备,焊接材料及工艺参数应符合设计和施工规范标准的要求。
4、外保温施工:
结构连接件焊接完毕后根据设计要求和保温专项施工方案进行保温层施工。
5、挂板现场运输:
挂板的现场运输分为水平运输和垂直运输，水平运输主要采用专用平板车和液压推车，垂直运输采用汽车吊进行垂直运输，如图
（1）和图
（2）：
图
（2）水平运输示意
6、挂板安装：
挂板吊装至安装位置后首先用手动葫芦对挂板进行微调，用调节螺杆进行控制，保证挂板水平和标高。
调整顶丝长度使挂板的平整度和垂直度满足要求。
依据水平仪及靠尺对挂板进行调整，在板的接缝宽度、水平度都调整完毕后对连接件进行初步固定，待验收合格后进行最终固定。
7、防腐处理：
挂板安装后所有焊缝处必须进行防腐处理，防腐措施必须符合设计要求。
在涂刷前需将焊缝表面的焊渣及其它杂物清理干净。
8、嵌缝施工：
在选用密封胶时应根据设计要求结合工程实际情况，选用适宜的密封胶，以确保建筑防水要求，在正式使用前先做密封胶相容性实验，合格后方可使用。
考虑到当地紫外线较强的特点，对胶缝还要进行抗紫外线处理，除了耐候胶自身的抗紫外线能力外，还要在打胶完成后，在胶缝处涂刷氟碳漆，以延长密封胶防水时效。
（1）嵌缝施工工艺流程：
板缝基面处理
背衬棒填充
粘贴美纹纸
打胶施工
（2）施工工艺：
a板缝基面处理：
清除板缝中的杂质、灰尘等附着物。
在板缝中涂刷与挂板颜色一致的保护底漆和面漆各一道。
b背衬棒填充：
背衬棒起控制接口深度的作用，背衬棒应按设计要求安装。
c粘贴美纹纸：
板缝两边用美纹纸加以遮盖，以确保密封胶的工作线条整齐完美，并确保不污染挂板表面。
d打胶施工：
使用注胶枪注胶，确保缝隙密实、均匀、干净、颜色一致、接头处光滑。
e嵌缝构造：
如下图：
9、挂板涂刷：
根据饰面形式不同，依据设计指定的涂料（无色氟碳漆，增强表面色泽，同时更进一步延长外饰面的使用寿命）根据不同性质涂料的施工工艺具体制定施工方案实施。
六、劳动力组织：
根据本项目工程量大（近21000m2），工期紧的特点，考虑高峰时劳动力调配以及定额用工的规定情况,编制时作了部分调整与补充配备，在实际施工中可根据工程情况调配。
工种
人数
备注
电焊工
30
特种作业人员
电工
4
特种作业人员
测量工
4
安装工人
260
安全员
2
材料保管员
4
其他工种
40
七、机具设备
配备的动力机具设备如下，手工机具按照工种情况配置。
序号
机具名称
规格
型号
数量
用电功率
01
汽车吊
25T
8台
02
叉车
5T
4台
03
电焊机
25台
350瓦
04
钢丝绳
￠10
300米
05
砂轮切割机
4台
06
氧气乙炔
4套
07
吊装带
5T
10副
08
云石切割机
12台
八、质量控制
1、主控项目：
1.1预制混凝土挂板所用材料的品种、规格、性能和等级，应符合设计要求及国家产品标准和工程技术规范的规定；
1.2预制混凝土挂板不应有影响结构性能和使用功能的尺寸偏差。
对超过尺寸允许偏差且影响结构性能和使用功能的部位，应采取技术措施处理，并重新检查验收。
1.3预制混凝土挂板的造型、立面分格、颜色、花纹应符合设计要求。
1.4预制混凝土挂板受力埋件、规格、位置应符合设计要求。
1.5主体结构上的预埋件和后置埋件的拉拔力必须符合设计要求。
1.6预制混凝土挂板和主体间连接件的防腐处理应符合设计要求。
1.7各种连接节点应符合设计要求和技术标准的规定。
2一般项目：
2.1预制混凝土挂板表面应平整、洁净、无污染、缺损和裂痕。
颜色和花纹协调一致，无明显色差，无明显修痕。
2.2预制混凝土挂板接缝应横平竖直、宽窄均匀，板边合缝应顺直，上下口应平直，预制混凝土挂板饰面上洞口、槽边应套割吻合，边缘应整齐。
2.3预制混凝土挂板的密封胶缝应横平竖直，深浅一致，宽窄均匀，光滑顺直。
2.4预制混凝土挂板表面和板缝的处理应符合设计要求。
2.5预制混凝土挂板的板缝注胶应饱满、密实、连续、均匀、无气泡，板缝宽度应符合设计要求和技术标准的规定。
2.6验收标准，见下表。
挂板安装尺寸允许偏差及外观验收标准
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
板缝宽度
±4
钢尺检查
2
通长缝直线度
4
拉5m线检查，不足5m拉通线
3
接缝高差
3
2m靠尺配合塞尺检查
4
各层基准线与挂板距离
±5
拉通线配合钢尺检查
5
墙面平整度
4
2m靠尺配合塞尺检查
6
外观
符合设计要求
目测
2.7挂板安装检验批数量：
立面面积不足500m2按一个检验批，立面面积大于500m2按500m2～1000m2作为一个检验批。
九、安全措施
1、高处作业的安全设施必须经过验收通过，方可进行下道工序的作业。
2、所有高处作业人员必须经过体检，作业时必须系挂好安全带。
3、吊装方面的作业必须有随时跟上的水平安全网，按施工方案及时进行临边防护安装。
4、结构预埋件与牛腿件、拉杆件焊接时，要制作专用挡风斗，对火花采取严密的处理措施，以防火灾、烫伤等；下雨天不得进行露天焊接作业。
5、吊装作业应划定危险区域，挂设安全标志，加强安全警戒。
6、施工中的电焊机、气瓶、打磨机等必须采取固定措施存放于平台上，不得摇晃滚动。
7、吊装作业必须遵守“十不吊”原则。
8、当风速达到15m/s（6级以上）时，吊装作业必须停止。
做好风雨天气前后的防范检查工作。
8、高空作业人员必须系挂安全带，并在操作行走时即刻扣挂历于安全缆绳上。
9、高处作业中的手动工具、焊条、切割块等必须放在完好的工具袋内，并将工具袋系好固定，不得直接放在外架、挂板边缘等物件上，以免妨碍通行，每道工序完成后临边不准留有杂物，以免通行时将物件踢下发生坠落打击。
10、禁止在高空抛掷任何物件，传递物件用绳拴牢。
11、作业人员应从规定的通道和走道上下来往，不得在外架上等非规定通道爬攀。
十、技术经济分析
青藏铁路拉萨站工程正成功地运用重、大型彩色混凝土干挂施工技术，进行外墙彩混挂板的施工，在施工中，解决了装饰构件超大、超重带来的安装难题，取得了良好的效果，获得了设计、监理、铁道部及青藏铁路公司的一致好评，提高了我司的社会知名度，取得了良好的社会效益，为经营创造了良好的氛围。
十一、应用实例
青藏铁路拉萨站房，外墙装饰全部采用彩色混凝土预制板，总面积21000多平米，每块标准板尺寸1.1*3米，重约1.6吨，正采用此工法进行施工，经检查已施工完成部分，观感良好，质量优良，为实现“鲁班奖”的目标提供有力保障。
中铁建工集团有限公司青藏铁路指挥部
2006年3月20日
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