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装配式内装修地面找平工法创新研究

来源:admin  浏览量:  发布时间:2026-06-30 23:17:10

1 装配式装修系统和评价标准

装配式内装修是指遵循管线与结构分离的原则,运用部品集成化、模块化设计与生产方法,将工厂化生产的部品部件以干式工法为主进行施工安装的装修建造模式。以实现标准化设计、工业化生产、装配化施工、信息化协同,可有效减少浪费、环境污染、提升品质与效率,是建筑工业化、低碳化、建筑行业高品质发展的必由之路。装配式内装修主要包括隔墙和墙面系统、吊顶系统、楼地面系统(简称地面系统)、厨房系统、卫生间系统、收纳系统、门窗系统、设备和管线系统(含智能家居系统)等主要系统。其中,墙、顶、地3个内表面是实现装配化的关键和技术核心,也是目前装配式内装修厂商产品和技术研发的重点。在GB/T 51129—2017《装配式建筑评价标准》中,装配率主要指单体建筑室外地坪以上的主体结构、围护墙和内隔墙、装修和设备管线等采用预制部品部件的综合比例。在这个标准中,装配式内装修的相关内容评分占比超过40 %,显示出装配式内装修在促进建筑工业化中的重要作用。

在实际装修中,楼地面的装修是室内环境的重要组成部分,也是目前装配式装修的难点之一。本研究聚焦于装配式楼地面的技术渊源和优化,设想通过技术和法规两个层面优化装配式装修的楼地面作法。

2 楼地面系统及找平工法解析

2.1 楼地面系统构造层次分析与关键问题

楼地面系统作法的核心是要解决地面的找平、装饰等问题,从下到上可分基层、夹层、面层3个主要构造层次。

(1)找平基层。主要功能是完成工作面交接,消除结构施工的误差,保证施工基层的平整度,满足装配式装修的安装条件。这部分可以看成结构施工的后处理或修补工作,可利用原有混凝土结构施工、在浆料状态下抹平抛光等方式提升完工质量即可达到;也可在后续的装修施工中完成,采用轻骨料混凝土、水泥砂浆、水泥基或树脂基浆料满铺的方法形成完整连续的地坪,通过抹平、自流平等方式消除结构施工的误差;还可以采用架空龙骨、架空地板等方式,采用与原有结构基层脱离、架空再造一层高平整度的结构基层的方式架平。

(2)功能夹层。位于基层与面层之间的夹层,主要通过安装管线设备或垫层,满足使用功能需求,如防水、管线敷设、地坪采暖系统安装等。这部分功能夹层可在平整的结构面层上展开,也可与找平基层整合,形成单元模块,实现工厂化生产和现场装配化施工,以提升效率和品质。例如,地暖系统将防水、保温、地暖管线等作法集成并形成模块化单元;整体集成式卫生间通过可调平的防水底盘的整体防水和汇水解决防水、排水、找平问题;管线敷设通过分集水器、接线板等将所有连接接口相对集中并保证可视化、非破坏式维修,尽量将隐蔽部分整体化,防止接口出现施工问题。

(3)装饰面层。主要功能是实现装饰效果和耐久使用,同时调整室内各个空间地坪高度一致,以保证无障碍通行(通过结构层标高和垫层厚度不同得以实现)。装饰面层根据室内环境需求和材料研究、生产工艺的进步不断丰富,主要的石质、天然纤维、树脂、陶瓷类地板,均已实现了模块化设计、工厂化生产和现场装配式安装,采用企口或对拼等方式,通过锁扣或胶粘方式简化施工工艺。由此可见,楼地面装饰面层、功能夹层一般已产品化并实现了工厂化生产和装配化施工,楼地面作法装配化的关键是实现找平基层的干法施工,以提高效率和品质,解决混凝土结构楼板的平整度和装修工作面交接和公差配合问题。

目前常用的找平砂浆、细石混凝土垫层等基层处理湿法作业,需要在一定的温湿度条件下经过较长时间的干燥,是受施工环境影响最大、工期时间最长的湿法环节,也是目前推行干法楼地面施工的最大障碍。

2.2 楼地面常用找平工法(湿法)

传统地面找平工法一般采用细石混凝土、轻骨料混凝土、水泥砂浆、水泥基或树脂基浆料满铺的方法,形成完整连续的地面,通过自流平、压平、抹平等湿法作业方式形成平整的完成面,为下一步地面装修提供平整的基层。

传统的地面装饰施工方法主要是干混砂浆调平,近年来发展出石膏、水泥自流平等湿法工艺。

常用的干混砂浆调平工法是将沙子和水泥按照3∶1的比例混合后掺入少量水,使水泥和沙子混合到可以用手攥成团的粘稠度,将混合好的干混砂浆铺在地面上厚约30 mm,用一个木抹子将表面抹平,在瓷砖背面抹上水灰比1∶1的粘稠砂浆后,将瓷砖放到地面上用橡皮锤敲实。由于是湿作业,一般需要72 h以上的固化时间。

自流平作法一般采用水泥基、石膏基或树脂基的细粉料胶体,利用胶体的流动通过重力找平。近年来应用最广的石膏基自流平砂浆是由石膏、高品质水泥、特种骨料及各种添加剂配制,混合均匀而制得的一种专门用于地面找平的干粉砂浆。加水搅拌均匀后倾倒在需要找平的地面上,其流动性好、强度高、硬化快、平整度高,一般施工后约8 h可以上人轻步行走,24~48 h可交付,且材料本身微膨胀,不收缩不开裂,无需洒水养护,找平精度高,平整度误差不大于2 mm,找平后直接可进行瓷砖铺贴、地板铺贴等。

地面湿法作业需要在一定的温湿度条件下、长时间自然干燥过程,在实际施工中阴干和水密性检查等耗时工程,均可在施工管理中通过交叉施工排期等方式解决,但室内环境温度和湿度很难人为控制,现场施工中材料、工艺、过程的控制完全依靠工人和现场管理,质量控制难度大,这是目前湿法作业最大的问题。

2.3 装配式架空找平工法(干法)

目前地面找平的装配式干法施工多使用架空找平工法,即采用架空龙骨、支脚架空等方式,实现架空找平。这种工法的技术来源是传统的木结构架空防潮地板,后来在计算机房形成采用金属龙骨支撑的防静电架空地板,目前广泛采用的支脚架空地板来源于日本住宅公团的标准作法。

日本住宅公团采用支脚架空地板技术的背景是日本集合住宅上下层不同居住单元的公共管线,需要设置在走廊、核心筒等公共区域,以便检修更换,因此住宅内用水空间的排水必须通过公共外廊的立管管井排出,因此一般位于住宅中央暗区的卫生间、厨房的重力排水横支管长度一般为3~5 m,考虑到卫生间排水管径、坡度、固态污物排除能力等,需要地板架空150 mm左右,同时在卫生间区域设置120 mm左右的降板,以保证地面齐平的无障碍通行和同层排水。地板架空也为冷热给水、暖气等压力给水管提供了布线空间。同时,由于日本的海洋性潮湿气候,中央暗区的卫生间需要保证墙板、防水底盘背面适当的通风换气,以防止冷凝水淤积和霉变。另外,架空层和弹性支脚也进一步提升了楼板的隔声性能,尤其是提升了楼板固体撞击声隔声能力。这样形成了目前日本集合住宅的常规技术路线和形态,加之日本传统的木构住宅的榻榻米跪坐起居和地板睡眠方式、入户脱鞋和居室架空抬高(居间与土间的划分)等传统,使居住空间净高较低、地面富有弹性等成为日本居住空间中广为接受的居住形态。日本高层、集合住宅常采用的剖面尺寸是3 150 mm层高、达成2 650 mm净高的客厅和居室、2 450 mm净高的和室。

我国在发展建筑工业化的过程中,借鉴日本集合住宅的地板架空方式并不断优化,目前主要采用金属或树脂支脚(间距400 mm左右),支撑较厚的基层板(18~30 mm厚的硅钙板、水泥压力板或欧松板等),以替代地坪龙骨,并在基层板上相应位置开洞,可直接通过调节螺栓调节支脚高度,实现正向调平。基板调平后可直接铺设装饰面层。一般架空30 mm左右,有地暖层架空作法最小厚度约90 mm(不含面层),无地暖架空做法最小厚度约50 mm(不含面层)。支脚架空找平工法如图1所示。

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图1 支脚架空找平工法示意

虽然支脚架空找平解决了地面装配式装修的干法施工问题,但也有前文分析的日本集合住宅架空地面的固有缺点。

(1)层高占用。目前的架空地面作法通过工艺改进,从支脚加龙骨的方式优化为支脚加基板方式,由于可调支脚的高度调节范围限制,一般最小高度为30~50 mm,为了保证脚感坚实一般需要20~30 mm的加厚基板,这样整体高度比一般湿法作业提高约50 mm。

(2)管线布局无需求。由于我国住宅一般在用水空间内部或就近设置竖向管线和管井,因此并无重力排水管穿越空间的架空要求,给水、电气等管线一般结合墙体或吊顶(整体或边吊等)布置,且管径较小,也可部分利用地面装修垫层布置,因此为找平而设的30~50 mm架空空间基本无用处。

(3)踩踏脚感不实。由于我国集合住宅均采用砖混结构或钢筋混凝土结构,楼板均为钢筋混凝土,地面装修材料也以瓷砖、木地板为主,对传统的木结构、价格高的架空木地板或地毯等使用体验较少,因此对地板的刚度要求较高,也迫使架空地板不断增密支撑脚或加厚支撑基层板材,仍难以获得踏实的脚感,成为装配式地板广被诟病的主要原因。

(4)成本增加。架空地板是在现有地板基础上架空再设一层,并要保证足够的室内荷载支撑性能,成本必然增加。采用架空常见标准作法,金属橡胶支脚和高密度厚板底层,参照防静电架空地板作法和成本数据测算造价约180元/m2,在供应商不断优化的情况下采购成本可降至约150元/m2。另外,由于架空带来层高消耗以50 mm测算,建筑物结构、室内外装修、管线均比不架空成本增加,层高增加2 %估算建安成本增加1.7 %,以常用的钢筋混凝土剪力墙结构高层集合住宅的建安成本4 000元/m2测算约50元/m2。因此,架空作法不计表面装饰层的合计造价超过200元/m2。与传统工法相比,造价增加2倍以上。

3 地面找平工法创新优化

楼地面系统的基层找平作法,是为装配式地面装修板材的铺设提供一个高精度的平整基层。从工序关系上可分为结构找平和装修找平,从干湿工法上可以分为干法找平和湿法找平,从是否架空可分为垫层找平和架空找平。

根据上述分析,干法找平工法的突破方向主要有两个:一是提升结构楼板施工精度,从管理和计算规则上将找平湿法作业集中在结构施工或收尾阶段,可采用传统、便捷的工法实现找平,以提高生产效率、降低成本,为装修提供合格基层;二是优化干法施工调平,为了避免架空构造找平的空间和成本浪费,采用非架空的垫层找平方式,采用胶体这种介于固体和液体之间材料的特性,实现类似自流平的注胶固化施工方法。

3.1 地面找平工法的管理优化方案——结构找平

内装修的地面层需要基于一个较高平整度的楼地面基层上实施,在混凝土施工中,不论是整体现浇还是叠合楼板局部现浇,都有混凝土在楼板上流动、通过自然重力找平并凝固的过程。提高基层施工的精度标准和验收要求,采用随打随抹的施工工艺,即可获得满足装修施工平整度要求的楼地面基层。

在实际施工中,现浇混凝土楼地板浇筑完成后,充分振捣出浆,静待混凝土表面收浆一段时间后使用磨光机抹面,以使混凝土再次出浆,然后用铝合金尺或长木抹子刮平、铁抹子抹面、养护。这样混凝土地面的表面精度可达2 mm/2 m的施工验收要求,符合装配式内装修地面基层精度要求。

因此,从施工分工协作的角度出发,可将结构施工和基层处理并入结构施工范畴,在混凝土楼地面施工中加入随打随抹的收尾要求,加强混凝土结构施工管理,保证装修基层的施工精度,可以提升施工水平,还可以提升建筑整体系统的效率,并有利于装配式内装修的推广。这是解决楼地面基层平整度最有效、整体成本最低的方法。

目前混凝土剪力墙结构的门窗洞口施工中推广的混凝土现浇洞口企口型断面的作法,就是通过提升结构施工精度的方式,有效提升了门窗洞口防渗漏水平。

考虑到建筑施工中作业工种和分工问题的复杂性,最快捷的方法是优化装配式的评分方式,将楼地板的基层处理及其找平的湿法作业看作独立于装配式的独立基层处理环节,并结合防水等功能要求,可采用水泥基或石膏基等自流平的湿作业方式,获得满足平整度的楼地面基层,并不计入装配式装修的湿作业。在此基础上实施后续的装配式内装修地面干法施工。这种装配式的评价标准已经在北京地区的部分装配式住宅建筑的实践中获得施工企业和政府主管部门的初步认可。

2024年3月实施的DB1331/T 085—2024《雄安新区装配式内装修技术标准》中,明确要求地面系统应明确提出对基层地面的安装要求,施工前应对地面找平层的找平情况进行验收,验收合格后可进行部品铺装。标准也首次明确提出装配式楼地面系统可根据管线布局、同层排水等要求采用架空楼地面、非架空干铺楼地面或其他干式工法施工的楼地面系统,为各种创新的找平方式提供了可能性。

3.2 注胶固化找平工法——垫层找平

垫层找平的方法施工可采用胶体这种介于固体和液体之间材料的特性,实现类似自流平的注胶固化施工方法,主要有以下两种方式。

3.2.1 注胶固沙工法

采用填充砂石等固态细小颗粒物的平铺可达到调平的目的,但细砂的流动会导致地坪在使用时因受力不均导致地板不平或开裂。因此,在充分利用细砂施工中的流动性达到调平目的,同时在调平后限定细砂流动即可保证施用的稳定性。因此笔者设计并实验验证了充砂调平、注胶固沙的工法。

在结构楼地面上直接用粗金刚砂(20目)赶平找平,然后平铺10 mm厚硅钙板1 200 mm×1 200 mm大板,留缝10 mm宽铺实拍平后,沿着板缝一定间隔注入环氧树脂胶,以形成胶团砂陇,相当于干混砂浆作法的倒置灌浆。同时,环氧树脂胶采用双组分固化,不受潮湿、酸碱盐影响,可调节配方、可选择加热快干,供不同季节使用,施工更加便捷可靠。试验过程如图2所示。

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(a)                 (b)                    (c)                  (d)

图2 注胶固沙工法试验过程

(a)混胶;(b)注胶后;(c)固化后;

(d)胶砂立体锥形支撑体

3.2.2 注胶发泡工法

利用聚氨酯发泡材料具有良好的自适应性,且可通过调整组分,调节发泡的速度、硬度,而且发泡后具有保温、防水、粘贴性能,是一种理想的基层施工材料。通过一系列试验,最后确定采用聚氨酯双组分发泡胶,与地面基层板结合,采用先行发泡粘贴面板、压实面板注胶发泡等方法,并不断调节发泡的膨胀系数和硬度,获得最佳的高地面强受压和发泡对基层板鼓胀施压的平衡。

施工方法是采用简易支撑龙骨调平后,先行铺装基层大板,然后在板上间距300 mm穿孔直径10 mm,孔内注入聚氨酯AB组分硬质发泡胶,待发泡固化形成支撑结构后,再在基层板上采用改性硅烷胶固定各种饰面材料。这种方法可形成稳固的支撑体系,防止地面空鼓感,并可改善保温、隔声性能,有效地降低施工难度,很好地控制施工成本。

4 结束语

装配式装修的地面系统,在分析和比较干混砂浆、石膏自流平传统湿法施工工法和目前常用支脚架空干法施工工法的基础上,提出了从施工组织和装配式评分标准以及工法改进两个优化方向。首先,采用施工组织优化的方法,随打随抹随赶光,这是最值得推广的方法。其次,优化装配式装修评分标准,将湿法作业的常用找平工法作为地面基层处理,可采用水泥砂浆或石膏自流平找平工法,施工便捷,具有明显的成本优势,可取消地面找平的架空层降低层高占用、改善脚踏质感。目前常用的支脚架空调平台由于架设第二层地面,因浪费层高带来的其他成本不计,其直接成本也是最高的。通过创新性的设计和试验开发的注胶固化找平两种工法,成本与传统湿作业类似,且采用垫层固化的方式,没有空鼓感,可利用调平层加强保温和隔音效果,性价比较高。

目前该创新工法仍在项目中继续试用和优化,同时也在申请相关专利。未来不仅需要通过项目实践验证使用的便捷性,而且需要对成品进行规范性的检验,以保证工法的一致性,并在样板实验的基础上通过工程验证才能真正成熟。

摘自《建筑技术》2025年8月,张成英,姜涌,马成龙,刘嘉,朱宁