CN1096072A - 建筑节能现浇复合壁及其成型方法和装置 - Google Patents

Abstract

建筑节能现浇复合壁及其成型方法和装置，提出 了建筑科学领域中复合壁现浇的一种设计途径及其 建造方法和模具。现浇的复合壁异相界面结合方式 为湿粘结和凹凸榫的咬合，其建造方法采用现浇同步 双滑工艺和模具，是在已有一般传统滑模套槽之间复 合壁异相界面处增设一种与滑模提升架连为整体的 活动工具式隔离板装置系统，既能使复合壁不同质的 砼在入模时严格竖向分层，又能使二者于初凝时粘合 为整体而连续成型复合壁。广泛应用于建筑业。

Description

本发明涉及一种建筑节能现浇复合壁及其成型方法和装置。

它可广泛应用于复合壁贮仓、高矗烟囱、剪刀墙体系高层建筑、框架剪刀墙结构、电视演播厅及冷库、煤矿冻凿费井冻结复合井壁等节能复合壁结构设计、施工建筑领域中。

目前，鉴于建筑功能的需要，复合墙（筒）体建筑工程日益增多。但公知的设计和施工技术文献表明，传统的复合壁还没有能够整体现浇一次性完活的先例。一般的复合壁设计，一侧是现浇普通钢筋砼结构竖壁，另一侧是一定厚度的予制轻质砌块衬壁，砌块被支托在由结构砼竖壁每隔一定高度向衬壁侧悬挑出的横向通长承重牛腿上，且一般设置压墙连系钢筋;其施工方法多采用只单滑结构竖壁而甩下衬壁砌块随后跟砌的单滑跟砌工艺，但砌筑作业和架子搭设工序烦杂;也有的采用仅在复合壁结构普通砼外侧设置单侧工具式滑升模板的外砌内滑或内砌外滑的滑砌工艺，利用滑模随升吊架在浇筑作业层砼之前予先砌筑完毕该高度上的衬壁砌块并代替现浇竖壁普通砼另一侧的固定模板，但会导致滑模施工与砌筑交叉作业的极度紧张;也可采用竖壁结构现浇砼与衬壁予制砌块二位一体双滑工艺，但砌块易被滑升模板带起;施工烦锁质量也差;还有的采用大模板和倒模工艺或者常规支模的方法施工复合壁结构砼;而后跟砌块状保温衬壁;但不论采用上述哪种方案;都需要另行增加砌块衬壁外表面抹灰粉饰工序，并且抹灰质量难以保证，因为抹灰层砂浆和轻质砌块这两种不同材料的温度线胀系数差异很大，环境温差的变化所产生的温度应力会破坏二者异相界面间的粘结而导致表面龟裂甚至脱落，既浪费材料和人工，又严重影响使用寿命和外表美观。也有的复合壁的设计，在结构现浇砼与配有构造筋的护壁之间放置一定厚度的予制块状保温材料（如聚乙烯泡沫塑料等），结构层与护壁砼之间以“S”形连系钢筋相拉接，并且每隔一定高度设置一道与复合壁同厚度的实体钢筋砼隐圈梁，其施工方法采用三位一体双滑工艺，即随滑模施工结构竖壁和护壁砼，随填塞居二者之间的块状材料，既工序穿插操作困难，影响施工进度，又难以保证质量，很难准确控制靠近填塞块体附近结构钢筋的砼保护层，而且很不经济。传统复合壁的设计因有悬挑牛腿或隐圈梁而无法消除冷桥，所以热功效果不佳。

本发明的目的是提供一种能够消除冷桥的节能现浇复合壁及其一次性整浇连续成型工艺和装置。

本发明的目的是这样实现的：借鉴传统滑模的基本原理，在复合壁的普通滑模套槽之间新浇筑层普通砼与轻质砼设计竖向异相界面处，增设一种活动工具式隔离板装置系统，它不仅能使新浇筑层的普通砼和轻质砼能够在整浇入模时截然竖向分界，而且能在隔离板装置跟随整套滑升模具经过一步提升之后立即将复合壁内外各层不同质的砼于初凝时自动结合为一个牢固的整体，而连续成型无冷桥的复合壁。首先“一分为二”而后又“合二为一”的辩证统一，则是建筑节能现浇复合壁体系及其成型方法和装置的方案设计原则。

“一分为二”-复合壁现浇同步双滑活动工具式隔离板装置的主要功能。

滑模工艺是连续成型砼现浇结构的一种快速施工方法。复合壁现浇同步双滑工艺则是连续成型现浇复合壁的施工方法。在成型复合壁的普通滑模套槽之间的新浇筑层不同质的砼异相界面处，敷设一种长度适度的活动工具式隔离板装置，使与滑模提升架连接为整体，滑升时在液压千斤顶的带动下与复合壁双侧的套槽胎模相对复合壁等速同步向上运动，活动工具式隔离板既能使复合壁不同质的砼同浇入模时严格竖向分界，又不会阻止不同质的砼初凝结合时的立即接触。

“合二为一”-现浇复合壁的结合机理。

复合壁现浇同步双滑工艺有关参数、工艺流程、砼浇捣顺序的前提规定：

令隔离板在新浇筑层砼内埋置深度、每浇筑层砼高度、每步滑升高度的值数分别为a、b、c，三者关系满足恒等式a+25mm＝b＝c。

工艺流程：绑扎钢筋→浇捣普通砼→浇筑同→施工层轻质砼→限位调平→同步提升套槽模板、隔离板和滑模平台→循环往复上述程序直至设计标高。

复合壁现浇同步双滑工艺中同一个施工层砼的浇捣顺序，总是首先浇捣普通砼，而后再浇筑轻质砼。

遵照上述三条规定进行复合壁的现浇同步双滑工艺施工，隔离板装置随同整套液压滑升模具每经过一步提升之后，隔离板之下方一层结构普通砼与轻质砼之所以能够于初凝时自动结合为一个牢固整体的机理在于：

一是“湿粘结”的技巧。隔离板埋置于滑模砼内合理长度的选择（其数值大小与复合壁各种砼的集料配比、拌合物的稠度、水泥等胶凝材料的质量性能、砼浇灌与硬化过程的温度、砼凝结时间、复合壁各种砼横剖面厚度、配筋疏密、振捣方法、模具提升的时间间隔、模板和隔板的光滑程度、及施工时的气温等诸多因素有关，要精确确定其数值是困难的，但可以通过试验的办法来解决），复合壁严格的分层交圈规律性连续操作顺序，以及每一步滑升高度的科学选择，能够使经过本步滑升之后的内外两层或多层不同质的砼竖向异相界面在流塑状态下由于自重力的挤压作用立刻湿接触而结合-称为“湿粘结”。

二是“灌浆孔”的形成。在复合壁现浇同步双滑工具式活动隔离板的普通砼一侧，挂设有许多一定长度的Φ25光园钢筋导具，它既是形成灌浆孔的抽孔芯棒，当导具随同隔离板等速同步上升之后，其下层砼异相界面处会形成许多灌浆孔道-称为“成孔”，规律性振捣上部新浇筑层普通砼时产生的水泥胶浆可沿竖向孔道向下渗流-称为“灌浆”，因而促进了异相界面的良好粘结;芯棒导具也是依据杠杆原理来保证弹柔性隔离板处于铅垂状态的依托，以防止其任何一侧反锥度而将新浇筑层砼（特别是轻质砼）带起（导具下端与隔离板齐平，总长度不小于隔离板总高度的2倍）;导具同时作为复合壁异相界面附近结构钢筋的工具式活动保护层，因它依赖于滑模整体的制导作用，具有压迫绑扎不规则的钢筋就范归位的作用。可谓一举三得。

三是凹凸“榫”的咬合。复合壁普通砼使用振动棒体内捣固，且插入其下一层砼内深度应为50mm;轻质砼以振动船表面浮振，以防止轻骨料上浮并且使其上部轻质砼处于流体状态而减小滑升时的摩阻力不致被带起;浮振完毕轻质砼后，不使砼与模板、隔板粘牢则滑升一个灌筑层的高度，这样则由于其上部最新浇捣层普通砼水泥胶浆外延渗流的“侵吃”作用，不仅很快通过灌浆孔将隔离板之下层已经脱离隔板的复合壁的异相界缝注满粘牢，而且使每一浇筑层普通砼都向轻质砼侧吃出一道横向砼“小牛腿”-称为制“榫”，因而增强了界面的凹凸粗糙度和良好咬合。

“湿粘结”为复合壁异相界面的结合提供了最合理的理想条件，“灌浆孔”给水泥胶浆的钻入创造了最有效的畅通渠道，凹凸“榫”的咬合使复合壁的良好结合增加了最科学的牢固可靠性。三者与现浇同步双滑工艺有机的协和，则是复合壁确实能够“合二为一”的全部内容。

实现复合壁现浇同步双滑的成败关键，主要取决于现浇同步双滑装置的合理性，砼集料配比及出模强度的适度性，流态轻质砼自重克服摩阻力的必要性，滑升锥度的特殊性，以及操作顺序的规律性等施工要领。

为保证复合壁现浇同步双滑施工质量，普通砼和轻质砼出模强度分别控制在0.2-0.4MPa和0.05-0.2MPa，要求距模板套槽下口1M处普通砼达到对爬杆的嵌固强度0.7MPa，且保证其28d强度的继续增长。滑模支承杆可为工具式或非工具式，但不宜置于轻质砼内。滑升模板锥度，普通砼和轻质砼侧分别为2‰和5‰，隔离板的滑升锥度为0。纠偏手段采用限位调平器和变位纠偏器双轨控制滑模整体垂直和扭转度，并坚持少纠勤纠以防偏为主的方针。模板的滑升分为初升、正常滑升和末升三个阶段，正常滑升的高度与砼浇筑高度相配合（20cm为宜）。滑升间隔时间应根据气温、砼（特别是轻质砼）配合比的试配及出模强度来决定，正常情况下每小时滑升一次。如考虑砼的施工间歇，每间隔1小时空滑一个行程，防止砼粘连模板，总空滑高度宜为一个灌筑层高度，且及时清理干净粘结在模板表面上的砼，停滑时不得采取纠偏措施;停滑处理前的一层砼应浇至与模板上口齐平，并注意二次振捣，以防止砼带起和结合不良。出模砼表面修饰在滑模吊架上进行，用铁抹子将刚出模塑性普通砼和轻质砼表面凹凸不平有缺陷处分别以水泥砂浆（1∶2.5）和混合砂浆（1∶1.6）抹压平整，顺垂直方向刷水泥浆一道，轻质砼表面形成一层坚硬的保护膜-称为“造壳”，不会因潮湿冻触而产生热应力剥落。普通砼出模12小时后喷水养护，轻质砼自然养护。此外，轻质砼侧的滑升模板安装前，应砌筑轻质砌块至隔离板下沿;隔离板上沿应高出模板套槽上口15cm，以防止不同种类砼在入模时混淆;普通砼侧模板上口宜挂设倒“U”形活动工具式保护层滑具;外挑平台宜增加至1M宽度，以便于砼的双侧操作;轻质砼侧的予埋铁件应居普通砼内不凸出异相界面，以便隔离板提升，待出模后将轻质砼剔凿成凹坑状露出铁件;轻质砼内可掺加麦楷、稻壳等制成纤维砼增加其整体性，必要时设置竹筋、苇筋、秫秸杆筋或构造钢筋。

由于采用上述方案，比公知的非全现浇复合壁二位一体或三位一体双滑、单滑跟砌、内砌外滑、外砌内滑技术更为先进，能得以整体现浇同步双滑一次成活，将传统复合壁的砼施工、衬壁砌筑、抹灰和架子搭设四道工序合四为一，大大简化了施工程序，提高了机械化施工程度，减轻劳动强度，加快了施工进度;因是现浇自动同步双滑，复合壁保温层轻质砼的施工不占用主导工序时间，不干扰正常滑模施工;因现浇轻质砼弹性好，纠偏比常规滑模还容易;该工艺应用广泛，二位一体三位一体或多位一体的现浇同步双滑均可行;其提升机具动力传动方式可为液压，也可为电动、手动、气动千斤顶或其它机械牵引，因而适应性强;无需增加设备投资，构造简单，方便宜行;施工工艺容易掌握，便于推广，对于已经掌握了一般滑模技术的单位并没有太大的难度;现浇复合壁的轻质砼采用廉价的珍珠岩、蛭石、浮石、页岩陶粒、粉煤灰陶粒等大热阻高效保温材料为骨料，并且取消了普通砼隐圈梁或牛腿“冷桥”，提高了热功性能;结构层与保温层既分界清晰又结合牢固可靠，增强了整体性和抗震性能;保温衬壁的粉饰砂浆和刚出模塑性基层为湿结合，不会产生热应力剥落，大大提高了抹灰质量;取消了传统复合壁结构砼与保温砌块或护壁砼之间的连系拉接钢筋，省工节料，大幅度提高了经济效益。建筑节能现浇复合壁及其成型方法和装置的发明，为节能复合墙（筒）体这一最主要的建筑节能设计途径拓宽了新思路，为发挥滑模工艺的最大功效增添了新手段。它也可为增设隔离板装置系统的滑框倒模或内滑外倒（外滑内倒）施工。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的建筑节能现浇复合壁现浇同步双滑工作原理图。

图2是本发明的实施例现浇同步双滑模具构造总成图。

图3是图2的节点详图。

图中（a）示先浇捣结构普通砼;（b）示后浇筑同一浇筑层轻质砼;（c）示完成一个浇筑层同步双滑;1、工具式滑升模板;2、活动工具式隔离板;3、活动工具式导具;4、普通砼牛腿-榫;5、连接件;6、滑模提升架主柱;7、已成型的轻质砼;8、已成型的普通砼。

在图1中，工具式模板1由许多1.2M高定型钢模板按复合壁设计全截面形状连续组拼而成，即在内外双侧模板之间形成一个上下贯通的活动套槽;活动工具式隔离板2沿复合壁异相界面通长设置，埋置于砼内深度175mm，全高325mm，由1.2mm厚度的簿铁板制作而成，通过连接件与开字提升架柱相连系;活动工具式导具由Φ25光园钢筋制作，全高450mm，下端与隔离板下沿齐平，沿隔离板普通砼侧按 300mm均匀布置，悬挂于隔离板上沿;施工时，在提升机具的作用下，活动工具式模板1、隔离板2和导具3可沿垂直线、斜线或曲线等速同步向上滑升，复合壁不同质的砼由模板上口分层（每层200mm高），分别向套槽内浇筑，每一浇筑层都先浇捣（a）示结构普通砼，而后浇筑（b）示轻质砼，当模板内最下层的轻质砼和普通砼分别达到0.05-0.2MPa和0.2-0.4MPa出模强度时，模板套槽和隔离板装置即依赖提升机具的作用，沿着浇筑的复合壁等速同步向上滑升200mm高度。这样，总是一边向模板套槽内先浇捣普通砼而后浇筑轻质砼，一边将模板和隔离板向上提升，使脱离隔离板的不同质的砼立即湿结合并形成凹凸榫即普通砼牛腿4而咬合，而已经形成的复合壁轻质砼7和普通砼8不断脱模。如此连续循环，直到达到设计的标高。

在图2图3所示实施例中，隔离板2通过连接件5与提升架立柱6连为整体达到共用一套提升机具的目的。复合壁轻质砼的配比为：水泥∶石膏∶中砂∶珍珠岩（干容重小于或等于80kg/m³）＝1∶0.5∶1∶1.2;掺加水泥用量1.5%的微沫剂标准液（有效成份占水泥用量的0.015%），调整其入模时的流动性与和易性，且获得合适的早期出模强度。珍珠岩轻质砼干容量630kg/m³;导热系数0.11-0.135W/m.k;抗压强度2.1-3.1MPa;粘结抗拉强度0.6MPa;软化系数0.9;耐久性冻融性合格。复合壁的轻质砼和普通砼竖向异相界面结合良好（剖开检）。复合壁（普通砼200mm厚珍珠岩砼75mm厚）滑升过程中，无出现拉裂、坍落等滑模质量通病。实施例整个施工程序如图4

Claims (3)

1、建筑节能现浇复合壁成型方法和装置，其特征是：在公知的一般滑模套槽中，增设一种复合壁现浇同步双滑工具式活动隔离板装置，与滑模提升架螺栓连接或焊接。

2、根据权力要求1所述的同步双滑活动工具式隔离板装置，其复合壁成型方法特征是：同步双滑工具式隔离板装置，能跟随滑模提升架与滑升模板等速同步向上提（滑）升，使不同质的砼于入模时截然竖向分界，在初凝时合为一个整体，采用现浇同步双滑工艺而连续成型复合壁。

3、根据权力要求2所述的成型方法，其特征是：复合壁为整体现浇，且无“冷桥”，其各层不同质的普通砼与轻质砼竖向界面结合方式是塑性状态下的湿粘结和“榫”的咬合。

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