1、202212Building Construction3022硅墨烯保温与结构一体化体系施工关键技术王欣平 侯义芬 邵志兵 叶文启中天建设集团有限公司 浙江 杭州 310008摘要：硅墨烯保温与结构一体化体系是一种能够满足当前政策要求的外墙外保温体系，由硅墨烯免拆模保温板、集成保温预制构件以及后贴硅墨烯保温板三部分组成。为提高施工质量，节约施工材料，以几个采用该体系的项目为参考，通过对拼缝位置、节点位置施工进行研究，对支模方案进行优化，解决体系在当前阶段施工的问题，对后续的施工起到指导作用，并为后续相关的体系研究提供参考。关键词：硅墨烯免拆模保温板；保温与结构一体化；施工优化；关键技术中图分类
2、号：TU765 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2022)12-3022-04 DOI：10.14144/ki.jzsg.2022.12.059Key Technologies for Construction of Silicone Graphene Insulation and Structural Integration SystemWANG Xinping HOU Yifen SHAO Zhibing YE WenqiZhongtian Construction Group Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310008,ChinaAbstract:T
3、he integrated system of insulation and structure is a kind of exterior wall external insulation system that can meet the requirements of current policies.It consists of three parts:free-demoulding silicone graphene insulation board,integrated insulation prefabricated components and post pasted silic
4、one graphene insulation board.To improve the construction quality and save construction materials,several projects using this system are taken as a reference to optimize the formwork erection scheme by studying the construction of the joint position and node position,solve the problems of the system
5、 construction at the current stage,guide the subsequent construction,and provide reference for the subsequent related system research.Keywords:free-demoulding silicone graphene insulation board;integration of thermal insulation and structure;construction optimization;key technology1 硅墨烯保温与结构一体化体系1.1
6、 体系组成硅墨烯保温与结构一体化体系主要包括硅墨烯免拆模保温板、集成保温预制构件及后贴硅墨烯保温板三部分。硅墨烯免拆模保温板作为建筑外墙保温板，建设过程中将其作为主体结构剪力墙外模板使用，一次浇筑成形，永久性免拆，形成保温与结构主体的一体化，构造如图1所示。集成保温预制构件基本构造与之相同，采用反打保温的形式，在构件厂内将硅墨烯保温板与预制构件集成。现浇混凝土保温模板专用锚栓 抹面层（内埋耐碱网格布）饰面层图1 硅墨烯免拆模保温系统基本构造对于硅墨烯保温板层间拼缝位置，采用后贴的方式，在装配式建筑中，外墙保温体系主要分为内保温、外保温和预制夹芯保温1-2。其中，外保温体系基本消除冷热桥影响，但
7、仍然存在一定的安全隐患3。许多城市已出台相关政策禁用或限制部分外保温施工工艺或材料，需要进行新的保温形式探索。SW硅墨烯免拆保温板是一种具有不燃特性的新型保温板材，和混凝土能良好结合。将SW硅墨烯免拆保温板与混凝土预制构件在预制混凝土构件厂集成，形成保温与结构一体化构造4。该体系能满足当前政策对外保温的要求。本文以我公司在上海市承建的几个采用该体系的项目为参考，以硅墨烯保温与结构一体化体系为研究对象，对该体系施工关键技术进行研究，解决施工过程中出现的具体问题，提高施工质量、节约施工材料，对体系施工工艺进行总结。作者简介：王欣平（1998），女，本科，工程师。通信地址：上海市沪闵路7940号宁谷
8、国际商务大厦18楼（201102）。电子邮箱：收稿日期：2022-06-23科学研究SCIENTIFIC RESEARCH建筑施工第44卷第12期3023将小尺寸的硅墨烯保温板贴于预留接缝处，构造如图2（a）所示。若存在较小的墙体开洞或保温层需要修补的位置，也采用后贴硅墨烯保温板，如图2（b）所示。（a）上下层拼缝位置做法（b）保温层修补做法结构板顶标高图2 后贴硅墨烯保温板构造示意3种不同形式的硅墨烯保温做法共同组成硅墨烯保温与结构一体化体系，保证了外墙外保温的连续性。1.2 体系特点及优势首先，体系所采用的硅墨烯保温材料，其防火性、耐久性都较传统保温材料更好，且抗拉、抗压、抗弯等性能较好，
9、更不易脱落，有较好的安全性。对于硅墨烯免拆模保温板，在施工过程中直接将保温板作为单侧模板，将支模与保温2道工序合二为一，简化了施工工艺流程，同时能有效降低外墙外保温脱落风险，提高工程质量。对于硅墨烯集成保温预制构件，其采用反打技术，可节约制作工艺流程，提高施工效率，也进一步提高了外保温的安全性。传统的夹心保温外墙采用混凝土封边处理，外叶板比较厚重，且保温板无法连续，保温性能受到冷热桥的影响，为达到同等保温效果需增加额外的保温措施；硅墨烯集成保温预制构件既取消了预制构件外叶板，降低了构件质量，又能达到外保温连续的效果，避免冷热桥的影响，大大提高了保温性能，减少了额外的施工措施，提高了施工效率。2
10、 关键节点施工2.1 拼缝位置施工硅墨烯保温板相对木模板而言刚度较小，其弹性模量仅为58.5 MPa，远小于木模板的10 584 MPa，在混凝土浇筑过程中易产生变形，造成漏浆的问题，因此需对硅墨烯免拆模保温板拼缝处进行处理。在现场施工中，采用200 mm长钢筋扣固定相邻保温板拼缝处，钢筋扣样式如图3所示。其中，如相邻保温模板之间拼缝超出3 mm时，须用发泡剂或保温砂浆填充，以防止漏浆。现场连接效果如图4所示。待混凝土浇筑完成后，拆除方木时将钢筋扣一并拆除，以便后续面层施工。20040 图3 钢筋扣样式 图4 现场施工效果对于转角位置的拼缝，采用专用连接件对硅墨烯保温板阳角位置进行固定。其中，
11、60 mm及以下的硅墨烯保温板可采用图5（a）所示的尼龙实心带倒刺锚固连接件，也可采用图5（b）所示较小规格的尼龙圆盘螺纹金属杆身锚固连接件；60 mm以上的硅墨烯保温板只能采用图5（b）所示的锚固连接件，具体规格依照硅墨烯保温板厚度确定。拼缝位置做法如图6所示。（a）尼龙实心带倒刺锚固连接件（b）尼龙圆盘螺纹金属杆身锚固连接件图5 连接件样式对于硅墨烯保温板水平缝位置，也易发生模板错位漏浆的问题，在支模时应注意模板的层间接茬。在进行上下相邻保温模板拼缝位置支模时，上层的竖向木龙骨须向下一层延伸300 mm，保温板内侧采用内撑进行加固，保证墙体的平整度。此外，模板深化时应提前在上下模板交接部位
12、预留螺杆洞。上下相邻模板水平缝位置施工如图7所示。阳角锚固件固定拼缝处用钢筋扣固定 图6 硅墨烯免拆模保温板 图7 上下相邻模板水平缝 拼缝处做法 位置施工 王欣平、侯义芬、邵志兵、叶文启:硅墨烯保温与结构一体化体系施工关键技术202212Building Construction30242.2 预制构件接缝处施工2.2.1 上下层墙体接缝处施工传统预制外墙通常在剪力墙坐浆封堵后，对预制构件外叶板上下层接缝位置进行封堵，并在接缝外侧进行防水处理。对于硅墨烯保温构件，若采用这种方法进行拼缝处理，则需将防水材料贴于硅墨烯保温板外侧，如图8所示。相比于在混凝土表面进行防水处理，在硅墨烯保温板外侧涂刷
13、的防水涂料更难结合牢固，因此对预制构件上下层接缝位置节点做法进行优化。在硅墨烯集成保温预制构件上下层接缝处施工过程中，上下层节点位置需预留出120 mm间隔。构件拼缝处由嵌缝砂浆封堵完成后，在外侧进行防水处理，如图9所示，待防水验收合格后再进行后贴硅墨烯保温板。通过以上优化能保证防水涂层结合牢固，并确保了硅墨烯保温板连续。结构标高 结构板顶标高 图8 标准层预制剪力墙 图9 标准层PC剪力墙层间接缝做法 竖向连接构造2.2.2 楼板与墙体接缝处施工在楼板与墙体接缝位置，也易发生因硅墨烯保温板较易变形而导致的混凝土漏浆问题，如图10所示。在搭设楼板处模板时，应在楼板与硅墨烯保温板接缝位置设置方木
14、进行封堵，如图11所示，以防止楼板浇筑时发生漏浆。图10 楼板与墙体接缝处漏浆情况 图11 楼板处模板搭设情况2.2.3 竖向接缝处施工在常规PC外墙竖向接缝处节点施工中，做法常为外叶板充当外侧模板，仅在内侧支模，而后对节点位置浇筑混凝土，如图12所示。对于硅墨烯保温构件，保温板如伸出构件较长，则更易破损，不利于保证施工质量，因而不宜采用这种方式进行该位置节点施工。在硅墨烯集成保温预制构件侧边预留50 mm宽度，铺设自粘性胶皮并粘贴防水胶布，之后与硅墨烯免拆模保温板相连，保证硅墨烯保温构件竖向接缝处防水质量，同时也避免了保温板伸出预制构件而受到损坏。硅墨烯集成保温预制构件竖向接缝做法大样如图1
15、3所示。图12 PC外墙竖向 图13 硅墨烯保温预制构件外墙接缝施工 竖向接缝做法2.3 洞口处节点施工对于施工过程中所需的墙体开洞，如悬挑工字钢位置墙体开洞等情况，若无法避开硅墨烯保温板，则在后期对开洞位置进行修补。原预制墙体位置应填补微膨胀混凝土，对于修补面积小于300 mm300 mm的洞口，采用后贴硅墨烯保温板进行处理；对于修补面积大于300 mm 300 mm的洞口，采用粘锚结合的方式，在开洞四周设置专用连接件，使免拆保温模板与所补墙体相连，节点做法如图14所示。对于预制构件的窗洞口位置，预制反打硅墨烯延伸至预埋副框外侧，节点做法如图15所示。图14 开洞修补 图15 硅墨烯集成保温
16、预制 节点做法 构件窗洞口做法2.4 凸窗处节点施工对于采用硅墨烯保温形式的预制凸窗，其上下挑板外侧为预制反打硅墨烯保温板，预制凸窗上下挑板甩出钢筋锚固在上翻梁内。为消除冷热桥影响，上翻梁外侧采用硅墨烯免拆模保温板进行支模，使得硅墨烯保温板连续，凸窗节点做法如图16所示。3 支模方案优化在硅墨烯免拆模保温板的支模计算中，考虑到材料的王欣平、侯义芬、邵志兵、叶文启:硅墨烯保温与结构一体化体系施工关键技术建筑施工第44卷第12期3025图16 硅墨烯集成保温预制凸窗节点做法弹性模量较小，易发生变形弯曲，在厂家给出的方案中选用的方木间距仅为125 mm。此间距远小于常规木模搭设时的方木间距，大大增加了方木的使用量，因此需对方木及硅墨烯免拆模保温板进行进一步验算，在保证安全性的基础上得出更为经济的搭设方案。3.1 方木间距优化在厂家所提供的计算书中，新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4k29.868 kPa，正常使用极限状态设计值S正G4k29.868 kPa。硅墨烯保温板厚度为40 mm，弹性模量为58.5 MPa。面板挠度验算时截面宽度取b0.6 m。在进行面板验算时，将其简化为多跨等截面连
