淺談CL建筑體系在高層住宅工程當(dāng)中的應(yīng)用

王文勇 金世安 張 偉

（中國(guó)核工業(yè)二四建設(shè)有限公司 四川省綿陽市 621000）

1 CL建筑體系簡(jiǎn)介及特點(diǎn)

（1）CL建筑結(jié)構(gòu)是有兩層或兩層以上的鋼筋網(wǎng)片，中間夾聚苯乙烯泡沫板，用三維立體斜插鋼筋（腹筋）焊接成的CL網(wǎng)架板，再由內(nèi)外兩側(cè)澆筑混凝土構(gòu)成CL墻板。該體系是集受力與保溫、環(huán)保、節(jié)能為一體的復(fù)合鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

（2）CL建筑復(fù)合結(jié)構(gòu)體系綜合運(yùn)用了目前住宅建筑的最新科技成果，采用常用的建筑材料，使結(jié)構(gòu)做到了輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、環(huán)保，符合國(guó)家墻改節(jié)能政策，節(jié)約耕地，保護(hù)環(huán)境，抗震性能好、節(jié)能節(jié)資。CL剪力墻結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)度抵抗性結(jié)構(gòu)，具有足夠的抗震性和可靠度。C建筑體系中，CL墻板和邊緣構(gòu)件能夠好的協(xié)同工作，內(nèi)外兩側(cè)的混凝土撐也可以很好的共同工作，結(jié)構(gòu)整體受力合理。CL建筑體系的整體剛度大，自振周期短，雖然結(jié)構(gòu)自重小，但總體而言，其地震反應(yīng)較大。由于結(jié)構(gòu)中含墻率較高，結(jié)構(gòu)承載能力很高，具有很好的抗震性能，是一種強(qiáng)度抵抗性的墻式結(jié)構(gòu)。所以CL建筑體系應(yīng)用范圍是非常廣泛的。

2 應(yīng)用情況及施工工藝流程

2.1 應(yīng)用情況

河北省石家莊市政府推廣應(yīng)用CL建筑體系，正定新區(qū)正陽花園項(xiàng)目，其中三個(gè)標(biāo)段建筑面積約30萬m2采用CL建筑體系，有Ⅰ型跟Ⅴ型兩種形式的CL復(fù)合墻。根據(jù)CL網(wǎng)架板供應(yīng)商反饋的信息來看，目前CL網(wǎng)架板在整個(gè)華北地區(qū)有較為廣泛的應(yīng)用，包括西北（青海、寧夏）等其他地區(qū)也有應(yīng)用CL建筑體系的項(xiàng)目工程。

2.2 工藝流程及施工要點(diǎn)

（1）CL網(wǎng)架板定制加工。CL網(wǎng)架板為非標(biāo)準(zhǔn)塊，施工前技術(shù)人員根據(jù)施工圖中CL復(fù)合剪力墻的布置情況、節(jié)點(diǎn)詳圖以及相關(guān)的技術(shù)規(guī)程結(jié)合施工縫留設(shè)情況，對(duì)CL復(fù)合剪力墻中的CL網(wǎng)架板逐塊進(jìn)行分解、編號(hào)、排板、提樣、制作。

（2）CL網(wǎng)架板安裝。安裝前由技術(shù)人員依據(jù)排版圖在樓面相應(yīng)位置編號(hào)。按排版圖順序安裝，逐間進(jìn)行封閉，CL網(wǎng)架板安裝就位、臨時(shí)固定后，應(yīng)將墻體扶正立即和墻體預(yù)留插筋、墻身及暗柱的結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行綁扎固定。

（3）附加鋼筋綁扎。在首層CL剪力墻與下層墻體豎向連接處根據(jù)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖，在構(gòu)造層鋼筋焊網(wǎng)部位留設(shè)豎向的搭接附加筋。根據(jù)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖安裝剪力墻端部、門窗洞口、網(wǎng)架板連接處的附加鋼筋。

（4）模板安裝。模板安裝加固按照普通剪力墻模板施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，外側(cè)安裝高度高出樓面20～30mm，防止?jié)仓鈧?cè)5cm自密實(shí)混凝土?xí)r遺撒過多。支設(shè)前對(duì)模板面孔縫進(jìn)行封堵處理，模板拼縫必須嚴(yán)密。模板撐棍需穿過保溫層，所以使用鋼筋做撐棍。

（5）混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)。CL復(fù)合剪力墻用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑，其他墻體構(gòu)件采用普通混凝土澆筑。當(dāng)采用兩種混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)先澆筑普通混凝土，然后澆筑CL復(fù)合剪力墻的自密實(shí)混凝土。普通混凝土與自密實(shí)混凝土的交接部位在垂直于CL復(fù)合剪力墻的邊緣構(gòu)件外側(cè)，該位置在模板支設(shè)前敷設(shè)孔徑小于10mm的鋼絲網(wǎng)，另設(shè)附加鋼筋固定。混凝土澆筑時(shí)對(duì)每車混凝土自密實(shí)性能進(jìn)行檢測(cè)，擴(kuò)展度滿足相關(guān)要求，且無泌水、離析的混凝土方可入模澆筑。自密實(shí)混凝土骨料粒徑不得超過10mm，擴(kuò)展度為760～850mm，入模溫度控制在5～35℃。澆筑時(shí)CL復(fù)合剪力墻中兩側(cè)混凝土澆筑高度差不得大于400。CL剪力墻的拆模時(shí)間宜比普通剪力墻延遲24h。模板拆除后應(yīng)立即采取塑料薄膜包裹覆蓋或者噴涂養(yǎng)護(hù)液等養(yǎng)護(hù)措施，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d。

3 CL建筑體系的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 節(jié)地

CL建筑結(jié)構(gòu)體系完全取代粘土磚混結(jié)構(gòu)，可以大量節(jié)約土地和燒磚用煤，CL復(fù)合墻板的極限軸壓承載力平均為相等混凝土厚度的鋼筋混凝土實(shí)心墻的1.14倍，交付使用后在面積上房屋套內(nèi)使用面積比一般的建筑增加5～10%左右的使用面積。

3.2 節(jié)材

CL建筑結(jié)構(gòu)體系采用自密實(shí)混凝土建造，自密實(shí)混凝土更多的使用粉煤灰，每立方可節(jié)約水泥用量10kg。CL建筑結(jié)構(gòu)體系為永久性保溫，與設(shè)計(jì)壽命20年的外保溫相比，按建筑物50年的使用年限計(jì)算，CL建筑體系保溫材料的使用效率達(dá)到普通外貼保溫的2.5倍。

3.3 節(jié)時(shí)

CL建筑結(jié)構(gòu)體系根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求定制加工、工廠化生產(chǎn)，能基本保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，與工程主體同步施工，節(jié)省了傳統(tǒng)的外墻外貼保溫工序。

3.4 經(jīng)濟(jì)

CL建筑結(jié)構(gòu)體系是一種復(fù)合保溫體系，其從50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)增加費(fèi)用一般只有保溫層加厚部分的直接費(fèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它保溫做法所增加的費(fèi)用。而且，CL建筑結(jié)構(gòu)體系的保溫層在50mm厚混凝土的保護(hù)下，其耐久性可以達(dá)到至少50年的使用年限，無需保溫層的維護(hù)、更換。因我國(guó)第一批單獨(dú)的外墻保溫還沒有到20年的設(shè)計(jì)使用年限，但從既有建筑節(jié)能改造和國(guó)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)參考計(jì)算，在保溫層施工完畢后按平均每年的維護(hù)費(fèi)用為1元/m2、一次更換包括拆除、垃圾清運(yùn)、保溫做法在內(nèi)費(fèi)用大約100元/m2計(jì)算，即保溫層施工完畢，建筑物至少50年的使用期限內(nèi)，后期潛在費(fèi)用按外墻面積計(jì)算仍需大約250元/m2。而CL建筑體系的費(fèi)用（包括材料費(fèi)、安裝費(fèi)）約250元/m2左右，因此，CL建筑結(jié)構(gòu)體系保溫技術(shù)在同等節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)條件下優(yōu)于外保溫系列做法。

3.5 節(jié)能

CL建筑體系采用復(fù)合保溫方式，采用傳統(tǒng)保溫材料即可滿足75%的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并能保證在建筑生命期內(nèi)保溫性格能不衰減。

3.6 環(huán)保

CL網(wǎng)架板因工廠化生產(chǎn)，能大量減少施工過程當(dāng)中的建筑垃圾；CL建筑體系與結(jié)構(gòu)同壽命，更減少了因保溫系統(tǒng)多次更換帶來的重復(fù)投資及污染；CL建筑體系能代替粘土磚，可減少土地資源的破壞，在建筑物的全生命周期內(nèi)給社會(huì)帶來極大的貢獻(xiàn)。

4 CL建筑體系應(yīng)用在高層住宅項(xiàng)目施工過程當(dāng)中存在的問題

4.1 施工周期延長(zhǎng)

高層住宅項(xiàng)目采用CL建筑體系施工時(shí)，主體結(jié)構(gòu)正常每8d左右起一層，相比普通住宅樓房每5d左右起一層慢了3d。因CL建筑體系多了安裝網(wǎng)架板、附加筋安裝、自密實(shí)混凝土澆筑等工序。

4.2 施工難度較大

（1）CL建筑體系比普通結(jié)構(gòu)施工時(shí)多了安裝CL網(wǎng)架板這一道工序，網(wǎng)架板安裝是在豎向構(gòu)件鋼筋綁扎完畢后進(jìn)行，吊裝、安放等均較為消耗時(shí)間，整體拖延了剪力墻隱蔽驗(yàn)收的時(shí)間，且CL網(wǎng)架板進(jìn)場(chǎng)時(shí)需施工現(xiàn)場(chǎng)有空地堆放材料，建筑工程主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的布置一般較為局促，因CL網(wǎng)架板大量進(jìn)場(chǎng)堆放，加大了施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置難度。

（2）CL復(fù)合墻模板安裝加固時(shí)也易受到一些影響，因中間多了層網(wǎng)架板，模板加固用對(duì)拉螺桿需穿過中間保溫層，且保溫層兩側(cè)有間距較小的鋼絲網(wǎng)片（如果CL復(fù)合墻為Ⅴ型，內(nèi)側(cè)還有剪力墻鋼筋），對(duì)拉螺桿穿過墻體時(shí)較為困難。

（3）CL復(fù)合外墻采用自密實(shí)混凝土澆筑，而普通內(nèi)墻則采用普通混凝土澆筑，同強(qiáng)度采用兩種混凝土，施工時(shí)需進(jìn)行分隔，難度較大。

（4）因正常情況下CL復(fù)合墻的構(gòu)造層為50mm寬，且50mm寬中間還有一層鋼絲網(wǎng)片、墊塊等，即使采用自密實(shí)混凝土澆筑，也易出現(xiàn)澆筑不實(shí)的情況。且澆筑時(shí)需控制網(wǎng)架板兩側(cè)的混凝土液面高差，需控制澆筑點(diǎn)、且不同等級(jí)混凝土澆筑時(shí)間間隔不得過長(zhǎng)，混凝土澆筑難度增加。

4.3 質(zhì)量不宜控制

（1）CL復(fù)合墻混凝土成型質(zhì)量難控制，模板施工難度增加，導(dǎo)致模板工程安裝質(zhì)量不宜控制。

（2）自密實(shí)混凝土澆筑時(shí)如出現(xiàn)擴(kuò)展度不足、網(wǎng)架板兩側(cè)混凝土液面高差控制不到位、澆筑操作不當(dāng)?shù)惹闆r，極容易造成構(gòu)造層澆筑不實(shí)、構(gòu)造層截面尺寸不符合設(shè)計(jì)要求等諸多質(zhì)量問題。

（3）因CL復(fù)合墻邊緣處需至少留置50mm寬的構(gòu)造層，為自密實(shí)混凝土澆筑密實(shí)，CL網(wǎng)架板上面需留置導(dǎo)流洞，這些均為熱橋部位，且后期無法彌補(bǔ)。

（4）CL網(wǎng)架板生產(chǎn)雖然為工廠生產(chǎn)，但機(jī)械化生產(chǎn)程度不高，腹絲穿插、腹絲與網(wǎng)片焊接均為人工完成，所以CL網(wǎng)架板的質(zhì)量穩(wěn)定性不足，如工人疏忽易出現(xiàn)腹絲數(shù)量不足、保溫板拼縫不嚴(yán)密等諸多質(zhì)量問題。

（5）由于大多住宅樓外側(cè)都有外挑的空調(diào)板、飄窗板、造型腰線等，這些外墻節(jié)點(diǎn)部位施工時(shí)由于CL網(wǎng)架板的存在難度更大。

4.4 施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理難度加大

（1）CL網(wǎng)架板一般由燃燒等級(jí)為B級(jí)的可燃性聚苯板制作，所以現(xiàn)場(chǎng)存放、安裝時(shí)極易引起火災(zāi)事故。CL網(wǎng)架板安裝后才能安裝樓板鋼筋及進(jìn)行水電安裝專業(yè)的預(yù)留預(yù)埋施工，水電預(yù)埋管如采用焊接鋼管等材料必須得使用電焊機(jī)，避雷引下線安裝等亦需電焊作業(yè)，這種情況下CL網(wǎng)架板極易被引燃。如果焊渣掉進(jìn)墻模板根部，因操作人員在板面施工作業(yè)，保溫板在墻根部初始燃燒不易發(fā)現(xiàn)，且保溫板充分燃燒后火勢(shì)不易控制，因主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)有很多可燃易燃物（木板、木方等）。所以CL網(wǎng)架板易引起火災(zāi)事故。

（2）住宅樓山墻等部位的單塊網(wǎng)架板尺寸較大，安裝時(shí)由塔吊單塊吊起安裝，網(wǎng)架板起吊后如遇刮風(fēng)，則由于網(wǎng)架板較為輕質(zhì)，容易在空中大幅度晃動(dòng)，可能造成與腳手架或者其他的施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施相碰撞，從而導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

4.5 造價(jià)較高

CL建筑體系與結(jié)構(gòu)混凝土壽命，省去了后期的更換、維修費(fèi)用，但是在高層住宅建筑當(dāng)中前期的造價(jià)較為昂貴，CL網(wǎng)架板每平米的價(jià)格甚至是普通保溫板價(jià)格的好幾倍，自密實(shí)混凝土比普通混凝土的價(jià)格貴20%左右，且混凝土用量比普通結(jié)構(gòu)要增加約20%左右。

5 CL建筑體系在高層住宅工程中的發(fā)展前景分析

目前在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)，建筑節(jié)能普遍采用外墻粘貼、外掛保溫層的做法，這種做法相對(duì)來說比較成熟，但同時(shí)也普遍存在材質(zhì)不佳或者施工質(zhì)量控制不到位等問題，從而經(jīng)常出現(xiàn)裂縫、保溫層脫落問題，有的甚至嚴(yán)重到交工幾年之后大面積出現(xiàn)裂縫、脫落的問題。很多建筑都出現(xiàn)因外墻保溫出現(xiàn)問題而維修返工，高昂的維修費(fèi)用，不堪入目的建筑物外觀等諸多問題影響著我國(guó)建筑業(yè)的健康發(fā)展。從這方面來看CL建筑體系與結(jié)構(gòu)同壽命、免維護(hù)等特點(diǎn)無疑有巨大的優(yōu)勢(shì)。

CL墻作為新工藝，其具有節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能、環(huán)保等多方面良好的特性，能代替磚墻結(jié)構(gòu)亦能代替普通的剪力墻結(jié)構(gòu)，在多層建筑或者農(nóng)村民房改造、別墅建筑等領(lǐng)域應(yīng)該有一個(gè)比較好的發(fā)展前景。例如四川汶川的新農(nóng)村建設(shè)藏家風(fēng)情園全部采用CL建筑體系技術(shù)，較快的完成了主體施工，同時(shí)發(fā)揮了節(jié)能、節(jié)資等諸多優(yōu)勢(shì)。但是在高層住宅建筑當(dāng)中的應(yīng)用也存在一定的問題，首先高層建筑抗震性能要求高，CL復(fù)合墻更像是把保溫跟結(jié)構(gòu)放在一起做而已，而不是依靠保溫構(gòu)造層來提高建筑抗震性能。從工期、前期造價(jià)高昂、施工難度大、質(zhì)量不宜控制的角度來看，CL建筑體系并不是特別適合在高層住宅建筑當(dāng)中應(yīng)用，它的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)并存。

6 結(jié)論

CL建筑體系作為一個(gè)新興的節(jié)能建筑技術(shù)，應(yīng)該大力推廣應(yīng)用到合適的項(xiàng)目工程當(dāng)中，但并不一定所有的住宅建筑都適合，得找準(zhǔn)它的優(yōu)缺點(diǎn)。從我國(guó)的建筑業(yè)發(fā)展來看，更應(yīng)該從既有CL建筑體系或者其他類似建筑技術(shù)之上研發(fā)更加節(jié)能環(huán)保、更加節(jié)資、節(jié)材的新工藝、新材料。目前國(guó)家大力提倡發(fā)展裝配式建筑，從裝配式建筑的特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)來看，裝配式建筑的確在綠色施工、節(jié)能減排、質(zhì)量控制、安全管理等諸多方面有巨大的優(yōu)勢(shì)，愿我國(guó)的裝配式建筑能盡快有一個(gè)良好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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