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基于反打工藝的裝配式建筑結(jié)構(gòu)保溫裝飾一體板生產(chǎn)工藝研究

高洪軍

北京金隅新型建材產(chǎn)業(yè)化集團有限公司北京 100013

摘要：本文從裝配式建筑反打工藝的技術(shù)特點出發(fā)，系統(tǒng)地分析了裝配式構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn)的外墻夾心保溫裝飾一體化反打飾面技術(shù)的主要施工工藝流程以及注意事項，主要包括瓷磚飾面反打外墻板與石材飾面反打外墻板的工藝流程，以期為相關(guān)建筑工作人員提供技術(shù)方案參考，并通過工程案例，驗證了該工藝方案的可行性。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；反打構(gòu)件；保溫裝飾一體化

引言

裝配式建筑作為未來建筑的重要形式之一，是以構(gòu)件工廠預(yù)制化生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配式安裝為模式，以標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理為特征[1]，整合從研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、現(xiàn)場裝配等各個業(yè)務(wù)領(lǐng)域，實現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、全周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式[2]。預(yù)制混凝土構(gòu)件（下簡稱“PC構(gòu)件”）是將建筑的部分部品、部件在預(yù)制構(gòu)件工廠進行生產(chǎn)加工，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝[3]。

在建筑上，外墻面使用瓷磚作為裝飾材料已得到廣泛應(yīng)用，鋪貼瓷磚的傳統(tǒng)方式是利用粘結(jié)砂漿以人工的方式粘貼于建筑外墻上，通過基層處理、找平、貼磚或涂料。這個方法有多個弊端，一方面，瓷磚粘結(jié)于外墻上有砂漿與墻面及砂漿與瓷磚兩個粘結(jié)層，無論哪個粘接面遭到破壞，均會引起瓷磚脫落；其次，由于瓷磚是通過人工方式粘結(jié)，必定會因工人熟練程度不同而引起鋪貼誤差，降低整體美觀程度，施工費時費力，平整度不高，且風險系數(shù)大，可靠性低。在建筑工業(yè)化中，瓷磚不再使用上述工藝，變?yōu)椴捎梅创蚬に囘M行鋪貼，瓷板反打也是裝配式建筑重要的外立面設(shè)計手法[4]。所謂反打工藝，是將要鋪貼的瓷磚反向鋪放于混凝土模具內(nèi)，使墻板的外葉板在下面，內(nèi)葉板在上面，然后直接在上面澆筑混凝土，振搗成型。與國內(nèi)主流的外墻飾面“正打”施工方式正好相反，反打工藝可以在澆筑外墻混凝土墻體的同時一次性將外飾面的各種線型及質(zhì)感帶出來，其建筑效果與墻板質(zhì)量都是“正打”所不能比擬的，反打工藝成品表面光潔平整，定位精準，附著牢固，能夠有效避免凍脹、老化等問題。目前該技術(shù)在國外已相對成熟，并開發(fā)了多種預(yù)制外墻裝飾效果。例如，最早日本在PC構(gòu)件外墻裝飾一體化技術(shù)上已經(jīng)做出嘗試，通過反打工藝將瓷磚飾面與預(yù)制外墻面結(jié)合，實現(xiàn)生產(chǎn)瓷磚裝飾外墻板。

PC構(gòu)件石材飾面一體化是目前裝配式建筑中比較高端的構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)，石材反打工藝是實現(xiàn)石材飾面一體化成型最常用的生產(chǎn)工藝[5]，石材反打外掛墻板生產(chǎn)施工完成后具有石材位置精準、表面規(guī)整、石材附著牢固、能夠大幅度加快施工速度等特點，可滿足高層和多層等不同的裝配式建筑要求[6]。本文提出的一種石材飾面外墻板反打工藝，解決了生產(chǎn)時常出現(xiàn)的立面石材傾側(cè)、石材拼縫寬度不一、石材斷裂和破損等質(zhì)量問題。

研究發(fā)現(xiàn)，裝配式建筑外墻飾面從建設(shè)住宅時投入的一次性成本、整個壽命期內(nèi)的運行維護成本、使用結(jié)束后的處置成本等方面來講，較普通建筑外墻裝飾綜合成本減少10%左右，在大幅降低維修成本方面優(yōu)點比較突出。裝配式建筑外墻飾面在減少能源消耗的同時，也大幅度降低了對環(huán)境的影響，在能源消耗方面節(jié)約能源15%左右，使用過程中節(jié)約能耗20%左右，裝配式建筑外墻飾面的社會效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)普通住宅外墻飾面。

本文研究了一種外墻夾心保溫裝飾一體化反打飾面的技術(shù)工藝，裝飾飾面包括瓷磚飾面、石材飾面、凹凸造型飾面等。該方法創(chuàng)新地使用定制襯模完成反打飾面瓷磚與石材排版，鋪貼效率可提高一倍以上，鋪貼質(zhì)量也大大提高，飾面更加美觀，同時通過混凝土與主體結(jié)構(gòu)粘結(jié)，與傳統(tǒng)砂漿粘貼相比，粘結(jié)強度提高一倍以上，飾面材料可靠持久不易脫落。

1 瓷磚飾面反打外墻板工藝流程與注意事項

制作流程：準備工作→模具制作與組裝→襯模陶瓷磚鋪設(shè)→外葉板鋼筋骨架入模→外葉板混凝土澆筑與振搗→保溫層、拉結(jié)件安裝→內(nèi)葉板模具安裝→內(nèi)葉板鋼筋骨架入模→內(nèi)葉板混凝土澆筑與振搗→養(yǎng)護→脫模與表面清洗→成品維修與存放→運輸。

1.1 準備工作

當構(gòu)件飾面層采用面磚時，在模具中鋪設(shè)面磚前，應(yīng)繪制瓷磚排磚圖或排版圖，并繪制拉結(jié)件布置圖和保溫板排版圖，根據(jù)排磚圖的要求進行配磚和加工。入模前需進行瓷磚預(yù)拼裝，并進行編號，飾面陶瓷磚應(yīng)采用背面帶有燕尾槽[7]或粘結(jié)性能可靠的產(chǎn)品。進場時檢查瓷磚的規(guī)格、型號，不可使用顏色明顯不一致或有裂紋、缺棱掉角的磚，且公差范圍應(yīng)符合現(xiàn)行GB/T 37214—2018《陶瓷外墻磚通用技術(shù)要求》。

1.2 模具制作與組裝

根據(jù)外墻板設(shè)計拆分圖紙進行模具制造，模具需滿足混凝土澆筑、脫模、翻轉(zhuǎn)、起吊時強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，并應(yīng)符合現(xiàn)行JGJ 1—2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。模具使用鋼模具，較最常見的一次性塑料模板相比，模板可重復(fù)利用，降低了模板成本，同時模板與模臺之間的附著力及摩擦力較強，模板與瓷磚貼合更加緊密，模具組裝就位后，接縫及連接部位采取接縫密封措施，極大減少了漏漿現(xiàn)象，提高了瓷磚表面美觀度。

反打飾面與干掛飾面相比，一旦有修改或損毀，更換的代價遠比干掛飾面要大，甚至不可更換。因此，固定在模具上的預(yù)埋件、預(yù)留孔位置需準確、安裝牢固，不能有遺漏。模具組裝完成后進行質(zhì)量驗收，驗收合格后，在模具內(nèi)側(cè)均勻涂刷質(zhì)量穩(wěn)定、適于噴涂、脫模效果好、可多次使用的水性脫模劑，脫模劑應(yīng)該避免漏涂，避免涂刷到鋼筋及預(yù)埋件上。

1.3 襯模陶瓷磚鋪設(shè)

底模清理完畢后，將襯模平整鋪設(shè)在底模上，陶瓷磚光滑的一面上粘貼雙面膠，將瓷磚有背紋的一面朝上，按照排版圖將瓷磚鑲嵌入襯模內(nèi)并壓實，確保固定牢固。陶瓷磚進行鋪貼前用水進行浸泡，襯模、陶瓷磚的鋪設(shè)方式如圖1所示。襯模安裝、瓷磚鋪貼現(xiàn)場照片如圖2所示。

圖1 飾面陶瓷磚鋪設(shè)方法

圖2 襯模安裝、瓷磚鋪貼

1.4 鋼筋骨架入模

鋼筋骨架綁扎與成型的質(zhì)量應(yīng)滿足GB 50666—2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》的規(guī)定。外葉板鋼筋與飾面陶瓷磚件的保護層厚度選用吊空法控制，如圖3所示。吊裝時選用多吊點專用吊架，輕放、平直、無損傷入模，表面不能有油污或銹蝕，入模后按設(shè)計要求對鋼筋位置、規(guī)格、保護層厚度進行檢查。

圖3 鋼筋保護層的控制方法

1.5 混凝土澆筑與振搗

混凝土澆筑前進行隱蔽工程檢查，采取防止污染的措施保護預(yù)埋件及預(yù)留鋼筋的外露部分。澆筑時，混凝土應(yīng)保持均勻連續(xù)澆筑，投料高度不宜大于600mm，同時，需保障模具、門窗框、預(yù)埋件、錨固件不發(fā)生變形和位移，并及時采取措施糾正偏差。混凝土出機到澆筑完畢的延續(xù)時間氣溫高于25℃時不宜超過60min，氣溫不高于25℃不宜超過90min，混凝土振搗采用插入式振搗棒振搗方式，內(nèi)葉板混凝土振搗時，需注意避免損壞飾面層材料。

1.6 保溫層、拉結(jié)件安裝

保溫材料間拼縫嚴密并使用粘結(jié)或密封材料進行密封處理，拉結(jié)件的數(shù)量和位置需滿足設(shè)計的要求，應(yīng)保障拉結(jié)件錨固可靠，拉結(jié)件穿過保溫材料的孔洞應(yīng)采取有效措施進行封堵，以避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，其安裝工作需在外葉板混凝土初凝前完成。外葉板混凝土澆筑、保溫層拉結(jié)件安裝現(xiàn)場照片如圖4所示，內(nèi)葉板混凝土澆筑、瓷磚反打飾面成品現(xiàn)場照片如圖5所示。

圖4 外葉板混凝土澆筑、保溫層拉結(jié)件安裝

圖5 內(nèi)葉板混凝土澆筑、瓷磚反打飾面成品

1.7 養(yǎng)護

飾面陶瓷磚反打預(yù)制混凝土外墻板需進行蒸汽加熱養(yǎng)護。加熱養(yǎng)護需要對靜停、升溫、恒溫和降溫時間進行控制，在常溫下靜停2～6h，升溫、降溫速度不超過20℃/h，最高養(yǎng)護溫度不超過60℃，飾面陶瓷磚反打預(yù)制混凝土外墻板出窯溫度和環(huán)境溫度的差值不超過25℃。

1.8 脫模與表面清洗

（1）飾面陶瓷磚反打預(yù)制混凝土外墻板的混凝土立方體抗壓強度應(yīng)滿足設(shè)計要求且不應(yīng)小于15MPa方可脫模。按順序拆模，先拆除固定埋件的螺栓及其他輔助構(gòu)件，后拆卸側(cè)模和窗芯模，不可使用振動方式拆模，墻板起吊和翻身前應(yīng)確認墻體與底模無固定連接。

（2）清洗施工時應(yīng)保持通風，無粉塵，清洗用水按少量多次進行，大面積清洗前應(yīng)進行小樣試驗，選用自然通風或等同條件下進行干燥，不使用高溫、火烤等方式進行干燥，且不接觸污染物、粉塵。

2 石材飾面外墻板工藝流程及注意事項

石材飾面外墻板生產(chǎn)前進行準備工作、模具制作與組裝工作，工藝流程與陶瓷磚飾面反打外墻板相似，石材允許公差范圍見表1。

表1 允許公差范圍

2.1 石材錨固件安裝

錨固件安裝的施工流程：加工錨固件→清理錨固件→錨固件就位→固定錨固件。錨固孔按圖6（a）、（b）所示的構(gòu)造加工，就位前確保錨固孔清潔，使用空氣壓力吹管清理錨固孔，爪釘空隙選用具備常溫流動性的環(huán)氧樹脂膠粘劑填充。

圖6 爪釘連接構(gòu)造示意圖

2.2 飾面石材背面處理

飾面石材背面處理流程：表面清理→粘貼保護膠帶紙→涂刷飾面石材防水背膠→灑硅砂→清理石材邊緣。飾面石材背面處理需確保飾面石材表面潔凈干燥，在飾面石材背面粘貼10mm寬的保護膠帶紙條帶，保護膠帶紙粘貼如圖7所示，均勻涂抹防水背膠后，鋪灑硅砂，完成后及時清潔飾面石材背面邊緣，清潔寬度為10mm，采取防護措施避免飾面石材正面污染。

圖7 保護膠帶紙粘貼方法

2.3 飾面石材鋪設(shè)

飾面石材鋪設(shè)時，襯墊材料選用硬質(zhì)橡膠墊塊，鋪設(shè)在飾面石材拼縫處和大塊飾面石材中部。飾面石材按要求鋪設(shè)在襯墊材料上，確保拼縫位置和縫寬準確，縫寬使用硬質(zhì)橡膠條控制，選用聚苯乙烯泡沫條填塞拼縫，再灌注密封膠，密封膠需溢出板縫，并在飾面石材背面形成30mm寬的密封膠帶層。密封膠嵌填應(yīng)密實、連續(xù)、飽滿，應(yīng)與基層粘結(jié)牢固，膠體表面應(yīng)平滑，縫邊應(yīng)順直，不得有氣泡、孔洞、開裂、剝離等現(xiàn)象。飾面石材鋪設(shè)方法如圖8所示。

圖8 飾面石材鋪設(shè)方法

飾面石材鋪設(shè)需要按規(guī)定控制精度，鋪設(shè)前按照控制尺寸和標高在模具上設(shè)置標記，并按照標記規(guī)定校正飾面石材，使用龍門吊或人工鋪設(shè)，鋪設(shè)時應(yīng)確保石材上下左右不錯位，飾面石材鋪設(shè)確保表面平整、接縫順直。

2.4 彈性模具鋪設(shè)

底模清理完畢后，將彈性模具平整地鋪設(shè)在底模上，嚴格控制彈性模具加工時的尺寸誤差，確保彈性模具與模具側(cè)模貼合緊密不留縫隙，彈性模具鋪設(shè)前需確認其方向與外墻板澆筑方向一致。完成飾面瓷磚、石材、彈性模具的鋪設(shè)后，按施工流程完成飾面墻板的后續(xù)打制工作，如圖9所示。

圖9 彈性模具入模、凹凸造型飾面

3 工程案例

玉田裝配式建筑部品基地項目（二期）辦公生活區(qū)示范項目位于河北省唐山市玉田縣，項目整體由辦公樓、食堂及宿舍組成，總建筑面積5651.6m2，項目大量應(yīng)用新型、綠色、環(huán)保建材產(chǎn)品及裝配式技術(shù)工藝，外墻采用80%節(jié)能夾心保溫外墻板。本項目裝飾一體板均采用反打技術(shù)，將施工現(xiàn)場瓷磚粘貼的施工工序、石材干掛的施工工序，前置于預(yù)制構(gòu)件工廠內(nèi)，現(xiàn)場一次性安裝到位，施工效率顯著提高，縮短工期30天，人工成本大幅降低，降低了施工風險。

結(jié)語

本文從生產(chǎn)制造角度出發(fā)，探索了一種工業(yè)化生產(chǎn)外墻夾心保溫裝飾一體化反打飾面板的生產(chǎn)技術(shù)工藝，解決了傳統(tǒng)外墻瓷磚粘貼施工難度大、效率低且質(zhì)量不高的問題，提高了施工效率，保障了粘貼質(zhì)量和粘結(jié)強度；提高了建筑裝配率，實現(xiàn)住宅建設(shè)方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變；提高了住宅質(zhì)量和節(jié)約住宅能耗。按此方法生產(chǎn)施工的PC裝配式反打構(gòu)件具有重量輕、強度高、耐腐蝕、節(jié)約資源，以及改善建筑物環(huán)境、增加美感等優(yōu)點，綜合經(jīng)濟效益顯著，是有利于環(huán)境保護的綠色建材。

參考文獻