談 營建預鑄化省力化之複合式外牆系統

以臺北榮總新建醫療大樓為例

台灣世曦工程顧問股份有限公司 營建部

楊智全 技師、劉曜工 程師、柯小迪工程師

近年來營建市場缺工問題嚴重，且環保意識提高，外牆系統多改採單元吊掛式之帷幕牆系統，不但可有效減少現場作業，解決施工人力不足問題，更可經由工廠製造生產提升及控制施工品質。但若考量預算、個案吊裝空間及動線之限制，部份外牆進行帷幕牆吊掛有所困難，採用「帷幕牆+強固鋼網牆」之複合式外牆系統，亦是可行之工法選擇。

茲以臺北榮總新建醫療大樓為例，建築物為地下3層，地上12層之鋼構造，南側正面外牆系統採預鑄混凝土帷幕牆(圖1)，惟建築物東西短向二側及北側背面，因礙於緊鄰山坡地吊裝困難，若設置塔吊，經評估又較輪式吊車吊裝時程延長許多，故經綜合考量採用：「南側預鑄混凝土帷幕牆+東西及北側強固鋼網牆」之複合式外牆系統。以下針對此二種外牆系統：工法之特性、施工流程及注意要項進行探討。

圖1 預鑄混凝土版外牆案例及平面配置[1]

一、預鑄混凝土帷幕牆

(一)工法特性

1. 工期易控制：預鑄混凝土外牆構件，由工廠生產製造，減少現場作業時間、且不受天候影響，構件運至現場採吊裝方式施作，所需人力較少，且工期較易掌握。

2. 不須施工架：預鑄構件採用吊裝方式安裝，連接構件位於樓板外緣，吊裝時由結構體內部安裝，減少施工架使用之需求(圖2及圖3)。

圖2 吊裝時由結構體內部安裝(含細節接合) [1]

圖3 由結構體內部接合細節[1]

3. 耐久性佳：廠製生產澆置品質較場鑄容易控制，且於生產製造時，可將窗框、磁磚一併澆置成形，其窗邊水密性較傳統崁縫高，不須另外施作窗框防水，磁磚較傳統接著劑黏合方式密合度高，受地震影響時其脫落風險較小。

4. 造型自由度高：相較於場鑄外牆受限於直立澆置及施作空間，預鑄混凝土外牆多採鋼模澆置，尺寸精準度較高，且澆置時採用平躺方式，對於造型外牆較易製模及澆置。

(二)施工流程

1. 版片生產：依據施工製造圖：組立鋼模、磁磚、窗框、鋼筋籠及預埋件，混凝土澆置後進行蒸氣養生，達脫模強度後脫模，並黏貼防水系統膠條。(圖4)

2. 放樣：將各預鑄版片依分割尺寸，以墨線標示於各層樓地版，同時標示預鑄版片進出參考線、及軀體鐵件中心位置，以提供吊裝人員施工依據。

3. 吊裝：確定版片吊至設計之位置，使用手搖吊車及千斤頂，調整版片之進出及高程後，將接合鐵件以螺栓轉緊假固定。

4. 電焊：版片調整後，依設計圖說規定位置，進行接合鐵件之銲接工作。

5. 電銲補漆：鐵件表面之防蝕處理或漆膜，如因電銲作業而受損，則受損部位，應先除去銹垢及舊漆膜後，再依規定進行補漆工作。

6. 銲道檢驗：接合鐵件電銲完成後，進行N.D.T.檢驗(圖5)。

7. 接縫防水：本案採用Open-Joint系統，僅需於內部十字接縫處、及頂樓接縫，填膠補強。

圖4 廠製施工流程圖[2]

(三)注意要項

1. 生產前宜視規模及設計需求規劃風雨試驗(圖5)，明訂試驗需求之氣密、水密、變位、風壓等數值，及採用之試驗規範(本案採用CNS14280)。

2. 預鑄構件混凝土，由預鑄廠自行拌合時，配比選用應預留試拌及試驗之時間，以免影響生產期程。

3. 一次鐵件，由鋼構廠預焊於結構體上，可能因鋼構生產及現場安裝產生誤差，吊裝之前應進行一次鐵件複測確認。

4. 吊裝使用之鐵件、螺栓等，須於結構計算書內，充份檢核其安全性。

5. 預鑄混凝土版片，於相鄰材料如RC結構、金屬帷幕，有交接介面時，應注意妥善規劃交接處之防水處理，並依據工序安排最後收邊權責，避免遺漏。

圖5 銲道磁粉探傷(MT)檢驗及帷幕牆風雨試驗[1]

二、強固鋼網牆

(一)工法特性[3]

1. 強固鋼綱牆為永久性免拆金屬抓漿網模板，它係由強固H型骨架與金屬抓漿網（強固網）所組成。強固H 型骨架(圖6)增強牆體結構，鋼網牆內澆注混凝土；金屬抓漿網增加粉刷層握裹力，減少龜裂，且具獨特的混凝土圍束作用。

2. 結構性強：一體澆置混凝土，使竹節鋼筋及鋼網牆成為結構牆(圖7)。強固H型骨架可補強鋼筋受力狀況，強固網可防止粉刷層表面龜裂。

3. 品質控制：強固H型骨架銲接於水平固定鐵件，可提高牆體的平整，控制水平、垂直度的精準性。強固鋼網牆透光性高，灌漿流暢，混凝土阻塞時一目了然，蜂窩不易產生。

4. 工期縮短：強固H型骨架重量輕，組裝簡易，依施工圖放樣，速度快，人力省、搬運容易。強固網以風壓鋼釘固定，速度快，可有效縮短工時。

5. 成本降低：強固H型骨架及強固網，可依牆厚變化及形狀而調整，降低材料損耗，較傳統模板節省牆面造價。強固鋼網牆為免拆式模板，剩料可作資源回收，減少工地清潔費用。水電、空調、通訊等管路，可同步施工檢查，不必打槽，節省工時，降低管路成本。

6. 鋼網牆與鋼骨結合，可多層同時灌漿，減少混凝土施工縫產生，大量降低工時。

圖6鋼網牆H型骨架詳圖[3]

圖7鋼網牆施工詳圖與柱牆澆置成果[3]

(二)施工流程

1. 放樣於現場施工部位，放置水平線及垂直線。

2. 植筋固定上下L型鐵，施工面為鋼承鈑時，間距交錯電焊固定。(圖8)

3. 各類型立柱間隔及規格安裝，依壁體結構力學分析計算為準而施工。(圖9)

4. 有筋擴張網第一面施工封網組裝，是以鋼網牆專用氣動槍搭配鋼釘，確實牢固。(圖10)

5. 牆體鋼筋及水電空調配管安裝，可在壁體內明管施工，雙向開關盒，可直接固定安裝於立柱及鋼網面上。(圖11)

6. 有筋擴張網第二面施工組裝方式，同第一面鋼網施作，並檢查配管品質。

7. 壁體預拌混凝土澆注灌漿口，需放置於施工結構面上，並目視鋼網面使其均勻滿漿。(圖12、圖13)

8. 壁體表面處理，完全敲除壁體之泥垢及水泥渣等凸出物，並用竹掃把清除乾淨。

圖8 L型鐵電銲固定		圖9擴張網立柱固定		圖10 擴張網鋼釘固
圖11水電配管安裝		圖12目視壁體澆置情形		圖13壁體澆置均勻滿漿

(三)注意要項

1. 灌漿前

(1)鋼筋圖應於施工前，由結構工程師進行檢核調整，確認可符合現場施作，避免鋼筋過密造成鋼筋綁紮困難。

(2)鋼網牆澆置高度，依照結構計算分層、先後順序，檢討施作。

(3)免拆網應於施工前詳細檢查，避免強度不足，造成爆模狀況。

(4)混凝土應採用細粒料，坍度控制在22cm~24cm。

2. 灌漿中

(1)依照結構計算分層灌漿，隨時注意免拆網，是否有漏漿、爆模情況，若發生時先行暫停澆置，並重新修補後再行施作。

(2)混凝土殘漿，應請廠商立即清理，避免汙染地坪。

(3)隨時檢查混凝土流動情形，如有未澆置飽和位置，加強補澆置。

3. 灌漿後

(1)檢查整體環境清潔情形，應將混凝土殘漿清潔裝袋。

(2)結構面層放樣，確認是否需修補或打石，再行移交泥作施作。

三、參考資料

1. 臺北榮民總醫院新建醫療大樓統包工程

2. 亞利預鑄工業股份有限公司：https://www.yalipc.tw/index.html

3. 加鈦工程有限公司：http://www.chinese-wall.tw/default.html