高层钢结构住宅外墙板施工工法

青建集团股份公司企业工法

CNQC-GF13011

高层钢结构住宅外墙板施工工法

Construction Method of Installation of Wall Panels

for Steel House

2009年8月28日发布 2009年9月1日实施

青 建 集 团 股 份 公 司 发 布

1 前言

“钢结构绿色节能住宅建筑体系研究与应用”项目是建设部2001重点研究课题，为建设部2004年科技推广项目、2005年度国家科技成果重点推广计划项目。

研究开发应用钢结构住宅建筑体系，采用节能、工厂化生产的墙体材料代替粘土砖，使住宅建筑向舒适化、功能化、智能化、工业化发展，是顺应我国经济发展的需要，也是住宅建筑行业二十一世纪的主导方向之一。

青岛一建集团有限公司对外墙板安装工艺及节点构造处理进行了研究，解决了外墙板安装工艺难点及外墙渗漏问题，并在华阳慧谷高层住宅工程、即墨德馨园工程进行了实际应用。本工法就是在此基础上编制完成的。

2 工法特点

图1.1.1 华阳慧谷工程

2.0.1 装配式外墙板的节点构造简单，板缝采用柔性材料，防水效果好；采用简单的机具即可完成墙板的安装校正。

2.0.2 本工法通过采用装配式外墙墙板，大量减少现场砌体作业，施工方便、提高效率、缩短工期。 2.0.3 外墙板实现了工厂化生产，减少了砖、砂、水泥等的现场用量和扬尘污染，并能降低围护结构的重量，增大建筑有效面积。

3 适用范围

本工法适用于多层及高层钢结构建筑外墙板的施工。

4 工艺原理

4.1 基本原理

本工法采用工厂预制的混凝土轻质保温外墙板，运至现场后，使用塔吊或卷扬机等起重工具将其与钢结构的柱、梁连接固定。板缝采用PE棒和聚氨酯发泡处理。

4.2 设计与构造

4.2.1 外墙板采用混凝土轻质保温外墙板，墙板厚度120mm，墙板容重为170Kg/m3。墙板中间设50㎜厚聚苯板、两侧为三维钢丝网架及35㎜厚混凝土结构面层；墙板与钢梁钢柱采用连接件连接固定，连接件有[形连接件，U形连接件，φ25专用套管，见图4.2.1。

4.2.2 外墙板设计尺寸根据工程实际情况进行设计调整，墙板高度为：层高－楼板厚度－50mm，宽度根据工程外立面实际设计，不出现L型墙板，并尽量保证房间内不设置板缝。 4.2.3 外墙板吊点采用圆钢，根据单块墙板的重量设置，宽度小于1m的墙板可在墙板侧面距顶部1/3~1/4

处设置一个吊点，

宽度小于4m的墙板可在墙板侧面距顶部1/3~1/4处设置二个吊点，大于4m或重量较大的墙板吊点设置在墙板顶面。在墙图4.2.1 墙板固定连接

板预制过程中吊点与内外两层钢丝网相连。吊点设置在距顶部1/3~1/4处，在吊装过程中墙板自然形成倾斜角便于安装施工。图4.2.3墙板为构造示意图。

5 工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

工艺流程：墙面、楼板清理→定位放线→墙板吊装就位→墙板调整→焊连接件、固定→板缝清理→聚氨酯发泡→涂抹密封膏。

图4.2.3 墙板构造示意

5.2 操作要点

5.2.1 定位放线。按照图纸在楼板上放出轴线，根据墙板安装图定出墙板位置，弹出水平位置及竖向板缝控制线，用经纬仪将竖向板缝控制线逐层打在楼板上以控制墙板竖缝位置上下一致，从墙板窗台下400㎜弹一条标高控制线，与楼层500㎜线相对应，安装时适当调整上下板缝宽度，确保窗台高度。

5.2.2 墙板吊装。外墙板起吊前检查吊环，用卡环销紧吊到比楼板稍高的位置，再用绳子套住墙板的底部，找好竖向位置，拽至楼板上面，慢慢落勾将墙板放到木楔上面，用棕绳挂住墙板的起板环，再用倒链挂住棕绳把墙板拉住后，方可松钩摘掉吊装索具。 5.2.3 墙板校正包括：

1 先用倒链将墙板拉正，底部用撬杠撬动使墙板移动至墙板边线。撬动过程，板底应垫圆钢管辅助墙板滑动，避免边角破损严重。板的上、下用木楔预固定，使墙板上部保持10～20mm，下部保持20～30mm的间隙。用检测尺测量平整度、垂直度等指标，并用上下木楔调整至符合图

5.2.3 墙板调节件 要求后，再固定上下木楔。

2 根据用检测尺测量的平整度、垂直度等指标，在墙板的四角各安装一个螺丝调节件，上部的调节件固定在钢梁上，下部的调节件固定在楼板上（见图5.2.3），重复测量及调节，使墙板的位置、垂直度等指标满足要求，完成墙板调整就位。

5.2.4 焊接固定。墙板就位调整完毕后在墙板的预埋件上焊接套管，套管要焊接牢固，将U型连接件一头插入套管，另一头摆动至钢柱或钢梁上进行焊接。墙板与钢柱连接节点见图5.2.4-1，墙板与楼板连接节点见图5.2.4-2。

5.2.5 板缝处理及防水包括：

1 墙板顶缝和立缝的处理。在墙板板缝外侧用PE棒塞紧，自板缝内侧采用聚氨酯发泡，完成发泡后将PE棒取出，并将内侧发泡清理入板缝20mm，

图5.2.4-1 墙板与钢柱连接节点 板缝内外涂抹密封膏。

2 墙板底缝处理。内部采用聚氨酯发泡和密封膏进行处理。为防止渗漏，在墙板底部内外两侧刷两遍聚氨酯防水涂料，厚度不低于1.0mm。

图5.2.4-2 墙板与楼板连接

图5.2.5 墙板与楼面节点

6 材料与设备

6.1 材料

6.1.1 外墙板型号为LCC-C，外墙板设计尺寸根据工程实际情况进行设计调整。

1 墙板高度＝层高－楼板厚度－50mm；

例如：华阳慧谷工程的墙板高度2900-120-50=2730 mm；

2 宽度根据工程外立面实际设计，不出现L型墙板，并尽量保证房间内不设置板缝。

6.1.2 板缝处理材料。填缝用聚苯乙烯（PE）泡沫棒采用直径为缝宽的1.3倍。聚氨酯发泡剂物理力学性能见表6.1.2。建筑用硅酮结构密封胶的主要技术指标有外观、下垂度、挤出性、适用期、表干时间、硬度、拉伸粘结性、热老化等，应符合GB16776-2005《建筑用硅酮结构密封胶》标准要求。

表6.1.2 聚氨酯发泡剂物理力学性能

项 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

项 目

密度，㎏ /m ≥

导热系数 W/ （ m · K ） ≤ 粘接强度 kPa ≥ 尺寸变化率（ 70 ℃× 48h ） % ≤ 抗压强度， kPa ≥ 断裂伸长率 % ≥ 闭孔率 % ≥ 吸水率 % ≤

水蒸气透过率ng/ （ Pa · m · s ） ≤ 抗渗性㎜（ 1000 ㎜水柱× 24h 静水压） ≤

30

150

92

指

标

35 0.024 100 1 200 10 3 5 5

50

300 95

6.2 机具设备

本工法采用的机具设备主要包括：塔吊、电动吊蓝、专用切割工具、吊装索具、电焊机、气割、撬杠、切割机、倒链、卷扬机等。

7 质量控制

7.1 质量标准

7.1.1《建筑工程施工工程质量验收统一标准》GB 50300-2001 7.1.2《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002 7.1.3《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 7.1.4 外墙板所采用的材料的品种、规格、性能和等级应符合设计要求及国家产品标注和工程技术规范规定。外墙板不应有大于0.15mm宽度的裂缝，并不得出现贯通裂缝。在外墙板预制过程中应严格控制几何尺寸，允许偏差及检验方法详见表7.1.4。

7.1.5 外墙板安装的允许偏差项目见表7.1.5。外墙板防水构造做法必须符合设计要求或施工规范的规定。

表7.1.4 外墙板制作几何尺寸允许偏差和检验方法

项次 1 2 3 4 5 6 7 8

项目 高 宽 厚 对角线偏差 翘曲 表面平整度 预留洞口 预埋件中心偏移

允许偏差(mm)

±3 ±3 ±2 4 L/1000 3 ±5 3

检验方法 尺量检查 尺量检查 尺量检查 尺量检查

调平尺在两端量测 2m靠尺和塞尺配合检查 尺量检查 尺量检查

表7.1.5 外墙板安装允许偏差

项次 1 2

项目 轴线位移偏移

层高

标高

全高

垂

3

直 度

4 5 6

全高全高且不大于20

5 ±5 ±15

用经纬仪或吊线和尺量检查 用吊线经纬仪尺量检查 2m靠尺检查 尺量检查

墙板

±20 ±5

用2m托线板检查

允许偏差(mm)

5 ±10

用水准仪或尺量检查 检验方法 尺量检查

门窗洞口偏差 表面平整度 板缝宽度

7.2 质量控制措施

7.2.1 在外墙板预制过程中提前留好窗洞口，并设置启口。外墙板设计时尽量减少管线墙板内管线预埋，确需留设，应留设位置与现场预留位置对应准确。墙板进场后，应检查其规格型号和外观质量。 7.2.2 处理板缝所用的结构密封胶应经国家认可的检测机构进行与其相接触材料的相容性和剥离粘

结性试验，并应对邵氏硬度、标准状态拉伸粘结性能进行复验。悬挂外墙板所用的连接件必须经试验合格，重点检测抗弯、延伸率性能，同时进行焊接性能试验。

7.2.3 外墙板安装前，必须对已完结构主体框架进行验收，重点测量外墙板安装部位主体结构误差，主要结构上预埋件误差，及时处理超差部位，保证安装顺利进行。吊装前应在主体结构的梁、柱及楼面上测绘控制轴线、标高等确保墙板轴线位置、垂直度、标高得到有效控制。 7.2.4 吊装时，板的混凝土强度要符合设计要求及施工规范的规定。

7.2.5 墙板安装完成后，应检查其平面位置、标高等外观质量，以及与结构的连接焊缝等。所有焊缝的长度应符合设计和规范的要求，无凹陷、焊瘤、裂纹、气孔、夹渣及咬边。

8 安全措施

8.0.1 进入施工现场必须佩戴好安全帽。高处作业时，操作人员必须系挂好安全带，连接件必须放在箱盒或工具袋内部，防止掉落。 8.0.2 上部进行吊装时下部必须设置警戒区域，用警示线进行围挡，并设专人警戒。

8.0.3 使用电焊机、切割机、卷扬机等机械设备时，用电要符合安全规范要求，并做到一机一闸一开关一漏保的标准。

8.0.4 使用塔吊、施工电梯垂直运输时，必须满足负载要求，严禁超重吊装运输。卷扬机操作严格按照操作规程要求进行。 8.0.5 吊装前对工人进行详细交底，确保吊装按计划进行，严禁冒险作业和违章指挥，严禁酒后作业、作业期间严禁嬉戏打闹。 8.0.6 安排专人负责吊装，每次吊装更换位置后由负责人重新检查所有设备到位后方可进行施工。

8.0.7 墙板应侧立堆放在存放架或墙体上，堆放时地面要垫平压实，墙板与地面夹角大于75°，长度3.6m以上大板放置不超过8块，墙板要分层分类堆放，并尽可能靠近安装位置，见图8.0.7。

图8.0.7 墙板堆放

9 环保措施

9.0.1 加强现场文明施工管理，执行城市环保环境卫生管理条例，推广使用标准化安全设计，使现场规范有序、文明整洁。

9.0.2 使进入场区的材料、设备、拆除的周转材料等按照要求有序堆放。现场垃圾及时清理，并存放进指定垃圾站，做到工完场清。

9.0.3 严格控制作业时间，夜间22:00～6:00之间严禁进行吊装作业，重点加强对噪声和粉尘污染的控制。现场设置洗车机，冲洗进出车辆，防止车辆污染市政路面。

10 效益分析

10.1 经济效益

10.1.1 钢结构绿色节能住宅外墙板体系其经济效益主要体现在：

1 实现了工厂化生产，装配化施工，加快施工速度，降低了工程管理及机械材料费用；

2 外墙板的表面质量较高，不需要抹灰，可以直接进行腻子涂料施工，减少了施工工序，即节约了成本，又缩短了工期。 10.1.2 造价对比：

1 钢结构绿色节能住宅外墙板体系施工造价

外墙板120元/㎡+外墙板安装23元/㎡+板缝处理4元/㎡=147元/㎡。 2 普通加气块外墙施工造价

加气混凝土砌块35元/㎡+砌筑人工20元/㎡+外内墙抹灰36元/㎡+外墙外保温75元/㎡

=166

元/㎡。

10.2 社会与环保效益

10.2.1本工法不仅能提高墙面质量，减少了多道工序的高空作业，确保安全生产，同时能加快施工速度，具有较高的社会和环保效益。

10.2.2 与其它墙体材料相比，采用墙板墙体大大减轻了建筑物的自重（见表10.2.2不同墙体自重对比表），降低资源消耗。

表10.2.2 不同墙体自重对比表

墙体种类 重量kg/㎡

砖外墙(墙厚240)

加气块外墙(墙厚200)

混凝土外墙(墙厚200)

墙板外墙(墙厚120)

11 工程实例

11.1 华阳慧谷高层住宅工程

11.1.1 工程概况。华阳慧谷高层住宅楼工程位于青岛市市北区华阳路5号，基地总占地面积约为15319.4 m2，由四座钢结构高层住宅构成组团居住区，其中两栋为18层，一栋为22层，一栋为10层。总建筑面积约为51885 m2，其中地上建筑面积为38700m2。本项目的四栋住宅楼均采用钢框架—混凝土混合结构体系，外墙采用钢结构绿色节能住宅外墙板体系。

11.1.2 施工情况。外墙板面积约为12000m2，全部采用钢结构绿色节能住宅外墙板体系。该工程自2005年3月10

日开工，2006年12月30日竣工。 11.1.3 工程监测与结果评价。通过应用本工法，大大缩短了施工工期，减少了抹灰时间,与普通砌块外墙相比提前30天。节省费用约为22.8

万元。

图11.1.1 华阳慧谷外墙

11.2 即墨德馨园

11.2.1 工程概况。青岛即墨德馨园钢结构住宅工程由把东单体住宅楼组成，地处青岛市即墨市，北靠即墨市水上公园，南临文化路，东依城西二路，西接城西三路。以住宅为主，其它服务功能为辅的中高档住宅小区，是建设部2004年度综合技术示范工程。本项目钢结构住宅的总建筑面积约为82490.59 m2，其中高层、小高层建筑面积约为63983.24 m2，层建筑面积约为18507.35 m2。

11.2.2 施工情况。外墙面积约为2.2万平米，全部采用此方法施工。外墙板施工时间2005年9月～2006年6月。

11.2.3 工程监测与结果评价。通告应用本工法，大大缩短了施工工期。节省费用约为41.8万元。

编制：史少鹏 审核：邹传学 批准：张同波