装配式超低能耗建筑悬挑封闭阳台施工关键技术研究

1 工程概况

本工程总建筑面积110 457.3 m²，采用超低能耗、装配式建筑、绿色建筑、健康建筑、绿色建材、宜居技术、BIM信息化技术等绿色低碳技术进行设计与建造施工。

本工程1~7号楼南侧客厅均涉及悬挑结构封闭阳台，悬挑长度达1.2 m，累计涉及挂板阳台382个。阳台采用装配式夹心保温轻质混凝土外挂板，通过插筋+套筒灌浆方式将外挂板与阳台板连接成一个安全可靠的整体。最后，采用A级保温条、封堵砂浆、防水隔汽膜等材料进行气密性处理。

2　装配式超低能耗建筑悬挑封闭阳台重难点

装配式超低能耗建筑悬挑封闭阳台需要进行水平阳台板悬挑，再通过竖向墙板连接组合进行封闭。从设计到施工角度分析，主要存在以下特点。

（1）挂板结构材质、容重受限。整体阳台作为连续气密区，竖向结构均涉及内叶结构、保温、外叶结构，整体重量较大。考虑整体结构的受力安全，阳台竖向外挂板必须采用轻质材料。

（2）构件多、连接难度大。一个完整阳台涉及5块预制构件，整体连接节点较多，容易积累拼接误差，导致安装施工难度大等问题。因此，对构件的加工及安装误差要求严格，必须选择合理、简化的连接方式，以提高安装施工效率与质量。

（3）穿插作业多、质量把控难度大。阳台区域施工涉及现浇结构钢筋绑扎施工、混凝土浇筑施工、临时固定支撑施工、封堵保温施工、灌浆施工等。施工阶段需对阳台区域整体构造的施工工艺、施工顺序等进行施工组织分析，采用高效的施工方法提高施工效率与质量。

（4）预制构件拼缝多、封堵难度大。阳台区域涉及外挂板与外挂板、外挂板与阳台板之间的拼缝。其中封堵涉及保温连续封堵、气密性封堵、防水性能封堵。封堵施工需在主体结构施工过程中穿插进行，施工难度较大。

3 关键技术

3.1 结构选材与构造创新

3.1.1 轻质阳台材料选择

阳台外挂板结构采用轻集料混凝土骨料（C25强度等级，轻骨料不大于R19 kN/m³），该骨料具有自重轻、保温隔热等特性，可以减少建筑阳台区域负荷并提高建筑物的稳定性。同时，轻骨料混凝土在密度低的情况下具有优异的保温和隔热性能，从而提高超低能耗建筑的保温和隔热效果。

3.1.2 阳台构造创新

整体阳台被拆分为5块预制构件，包含3块轻质混凝土夹心保温竖向挂板（外挂板）、2块悬挑水平阳台板，如图1所示。采用“三段式”灌浆套筒节点连接方法，预留插筋+灌浆套筒方式对外挂板与阳台板进行整体连接，插筋间距不大于1 000 mm，单块外挂板上下端插筋各不少于两个。

图1 阳台区域构件拆分示意

构件插筋、预留孔及连接节点平面设计构造如图2所示，“三段式”构件插筋、预留孔及连接节点三维构造如图3所示。

图2 构件插筋、预留孔及连接节点平面设计构造示意

图3 “三段式”构件插筋、预留孔及连接节点三维

预制挂板采用硬泡聚氨酯+真空绝热保温板+硬泡聚氨酯集成夹心保温，拼缝连续性封堵保温采用与墙板同材料的复合保温条及水平A级保温条，确保封闭阳台区域整体保温性能。

外挂板内叶结构拼缝采用封堵浆料及防水隔汽膜进行气密性处理。外挂板外部拼缝采用发泡聚乙烯棒及建筑耐候密封胶封堵，使阳台区域成为一个超低能耗、性能良好的气密性整体。构件水平缝内外侧封堵构造如图4所示，构件竖向拼缝内外侧封堵构造如图5所示。

图4 构件水平缝内外侧封堵构造示意

图5 构件竖向拼缝内外侧封堵构造示意

3.2 深化设计与加工

3.2.1 深化设计

将阳台区域预制构件拆分、深化设计。深化设计阶段进行全专业综合考虑，包括钢筋、预留插筋、复合保温、预埋件、连接件、水电管线、吊钩、灌浆套筒等。

3.2.2 加工生产

外挂板、阳台构件加工生产过程中要确保连接套筒、插筋埋件定位准确，各专业构件埋件等内容齐全，避免后期剔凿或补充，构件混凝土养护强度要满足设计要求，构件吊运、运输、安装过程要做好成品保护，确保外观质量，减少二次修补工作。

3.3 外挂板及阳台板安装施工

整个封闭完整的阳台区域涉及多项作业穿插施工，为确保整体阳台施工效率与质量，结合现场实际情况编制有针对性的阳台区域整体施工方案。其中，预制阳台结构与现浇阳台结构穿插施工。

阳台安装主要工艺流程：施工准备→测量放线→外挂板安装→灌浆施工→阳台板安装→拼缝处理施工。

3.3.1 外挂板安装施工

外挂板可以在起始楼层作业面混凝土强度等级达到设计要求、转换层现浇结构楼板作业面及标准层叠合楼板作业面施工完成后安装。以下内容选取标准层，从外挂板安装到阳台板安装进行操作要点详细说明。

（1）A级保温条与PE棒放置。确保A级保温条与PE棒安装位置准确，安装稳定。

（2）侧挂板①安装。先安装阳台两侧小挂板①，安装后及时进行矫正与临时固定，每一个预制墙体构件需2长2短共计4个斜支撑，用螺栓将斜支撑杆安装在预制墙体及楼板上的螺栓连接件上，通过可调节斜支撑进行调整，保证墙体垂直。

（3）外挂板竖向拼缝保温条放置。大外挂板安装前，在定制的竖向保温条上均匀涂抹发泡材料，将保温条安装至小外挂板保温层侧边，保证保温板在构件安装过程中不易脱离（小挂板与外墙板接缝处保温条放置方法与此相同）。

（4）外挂板②安装。放置竖向保温条后及时进行外挂板②安装施工，安装后及时进行矫正与临时固定。

所有挂板构件就位后，应对构件进行整体测量，测量指标包括高度、位置、倾斜度。按照高度→位置→倾斜度的顺序调整。

（5）外挂板内叶竖向拼缝柔性砂浆封堵。对外挂板内叶结构20 mm宽的竖向缝进行封堵处理，沿缝隙内塞发泡聚乙烯棒，并用柔性砂浆填满施工，封堵施工应密实饱满，避免影响后续灌浆施工。

3.3.2 坐浆及灌浆施工

外挂板安装完成后，随作业面施工进度进行该层阳台板与外挂板整体连接节封仓及灌浆料施工。

（1）坐浆料施工。在阳台板上反檐、底座与外挂板内叶结构水平拼缝处进行坐浆料封仓施工。

（2）灌浆料施工。选择合适的作业环境制备灌浆料，由专业人员进行灌浆施工，灌浆应从接头下方的灌浆孔向套筒内进行压力灌浆，灌浆质量应密实、饱满，所有预留孔均出浆。

3.3.3 阳台板安装施工

（1）PE棒放置施工。在外挂板接缝内侧一圈提前放置并固定PE棒，然后进行该层顶阳台板安装及固定施工。

沿外挂板内叶顶部内侧一圈放置30 mm×20 mm规格的PE棒，PE棒应连续放置并固定，避免后期灌浆施工过程出现漏浆。

（2）阳台板安装施工。提前将阳台板下的工具式支撑系统搭设完成，然后将阳台板吊运至对应楼层位置，垂直下落，阳台所有预留孔同时穿过挂板插筋进行安装，阳台板安装完后进行标高校核，调节板下的可调支撑做好临时固定。

随后，可进行该层顶板叠合层钢筋施工及混凝土浇筑施工。该层的阳台板与外挂板水平接缝以及钢筋连接孔可留至下一楼层外挂板安装后进行整体处理及连接施工。

3.3.4 拼缝处理施工

外挂板及阳台板安装并固定完成后，为确保整体气密性、水密性符合超低能耗要求，需在装修阶段进行内外侧拼缝封堵及加强处理。

（1）外挂板外侧处理。1）外挂板外部竖向及水平拼缝采用发泡聚乙烯棒连续内塞放置封堵，深度20 mm，需控制施工精度。2）预留20 mm深度缝隙，采用建筑耐候密封胶封堵处理。

（2）外挂板内侧处理。1）采用防水砂浆对水平缝进行抹平施工。2）拼缝基层处理，表面清洁、无灰尘；采用专用胶粘贴施工，贴膜范围打胶厚度均匀；贴膜施工平整、粘接牢固、无空鼓，防水隔汽膜需保证膜与膜搭接长度不小于100 mm、膜与结构面搭接长度不小于100 mm。

4 结论

本研究所述关键技术通过创新研发并且实践于北京市朝阳区王四营乡土地一级开发项目，探讨了装配式超低能耗建筑封闭阳台的构件组合及选材方法、构件连接方法、保温气密性封堵施工方法等。具体结论如下。

（1）采用装配式夹心保温轻质阳台外挂板，保温性能良好、减少阳台区域重量，保证受力安全。

（2）阳台板与轻质外挂板的连接采用“三段式”灌浆套筒连接方式，构件加工效率高、安装快捷、连接质量好。

（3）阳台整体保温连续性好、超低能耗性能好。保温封堵、灌浆封堵、砂浆封堵及贴膜施工操作简单快捷，大幅提高了阳台区域气密性。

（4）采用装配式夹心保温轻质阳台外挂板施工技术，保证了施工质量及工期，节约了建造成本，得到了各参建方的认可。这一成功经验将为未来类似项目的实施提供有价值的参考，具有重要的示范和推广价值。

综上所述，装配式超低能耗建筑悬挑封闭阳台施工关键技术的成功应用，有助于提高结构质量、施工效率、超低能耗建筑整体性能，以及减少环境污染、改善室内舒适度，该技术有助于超低能耗建筑施工水平的提升与建筑行业的可持续发展，在同类的装配式超低能耗建筑项目中起到了良好的示范作用。