裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅砂加氣砌塊免抹灰干砌法施工工法研究

王守武

（甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 7300000）

在國家政策的推進(jìn)下，裝配式鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展，裝配式鋼結(jié)構(gòu)不斷得到改良和創(chuàng)新，產(chǎn)生諸多新型綠色環(huán)保輕質(zhì)材料[1]。輕質(zhì)蒸壓砂加氣砌塊是以磨細(xì)石英砂為硅質(zhì)材料，以水泥、石灰、石膏等為鈣質(zhì)材料，鋁粉（膏）為發(fā)泡劑，經(jīng)高溫高壓養(yǎng)護(hù)而成的細(xì)密多孔狀砌塊。砂加氣砌塊作為填充墻具有輕質(zhì)高強、規(guī)格尺寸標(biāo)準(zhǔn)精確、可加工性好、保溫隔熱性好、抗水滲透性高、施工便捷、經(jīng)濟節(jié)約、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，墻體采用專用薄層砂漿干法砌筑，砌筑完墻面可直接進(jìn)行薄層粉刷石膏罩面處理，減少了大量抹灰濕作業(yè)，降低工程成本，有效的預(yù)防墻體開裂、空鼓等質(zhì)量通病[2-4]。砂加氣砌塊作為一種性能優(yōu)越的輕質(zhì)新型綠色節(jié)能環(huán)保墻體材料，正越來越受到重視，將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)加氣混凝土砌塊成為裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅填充墻體系的主要材料。

1 工程應(yīng)用

甘肅建投蘭州新區(qū)出城入園企業(yè)保障性住房建設(shè)（一期）23#樓是首棟鋼結(jié)構(gòu)住宅試點工程，其中23#樓總建筑面積9108.61m2，主體結(jié)構(gòu)為鋼框架結(jié)構(gòu)，墻體材料采用砂加氣砌塊砌筑，砌筑量1303m3。甘肅建投蘭州新區(qū)保障性住房建設(shè)項目（二期）總建筑面積約10.2萬m2，由十棟住宅樓及附屬車庫和臨街商鋪組成，主體結(jié)構(gòu)均為鋼框架結(jié)構(gòu)，分戶隔墻總砌筑量5800m3。在蘭州新區(qū)出城入園企業(yè)保障性住房建設(shè)（一期）23#樓工程的內(nèi)隔墻施工中，對國內(nèi)輕質(zhì)砂加氣混凝土砌塊的應(yīng)用情況進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，并結(jié)合樣板砌筑中出現(xiàn)的技術(shù)難題，提出了解決方案。在后期的施工中嚴(yán)格控制砂加氣砌塊的進(jìn)場質(zhì)量、生產(chǎn)齡期和含水率；合理調(diào)配粘結(jié)劑、嚴(yán)格控制使用時間；優(yōu)化操作工藝；在墻體不同材料交接處、各種洞口、易變形處、熱橋處采取特殊抗裂措施，不斷完善施工工藝，保證砌筑質(zhì)量，最終總結(jié)形成了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅砂加氣砌塊免抹灰干砌法施工工法。該工法實施效果明顯，墻體質(zhì)量合格、觀感優(yōu)良，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，為甘肅省乃至西北地區(qū)裝配式鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

2 工法特點及適用范圍

2.1 工法特點

1）利用計算機CAD軟件對裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅每道填充墻進(jìn)行排塊設(shè)計，確定配塊位置、尺寸及數(shù)量，非整磚現(xiàn)場集中精準(zhǔn)切割，確保砌筑質(zhì)量，減少施工現(xiàn)場手工切割工作量、降低粉塵污染。

2）采用蒸壓砂加氣混凝土用薄層砌筑砂漿（專用干粉粘結(jié)劑，在操作點拌制，隨拌隨用），砌塊不澆水干法薄層砌筑，水平及豎向灰縫厚度控制在2-4mm；墻體表面垂直度、平整度控制在3mm以內(nèi)，免除普通抹灰，采用薄層粉刷石膏罩面處理。濕作業(yè)少，用水量少，現(xiàn)場干凈整潔，節(jié)能環(huán)保、降低成本，節(jié)省工期。

3）墻內(nèi)電氣配管采用先配管后砌筑，穿管線兩側(cè)采用砂加氣板砌筑，穿線管與砂加氣板材間的空隙用1：3水泥砂漿填塞。免去了后期修補，節(jié)省人工、材料及工期。

4）墻拉筋開槽埋設(shè)，每600mm設(shè)置2φ6.5鋼筋，采用自制V型手工拉槽器在拉結(jié)層砌塊上按墻拉筋的間距開設(shè)2條寬20mm，深10-20mm的凹槽，砌筑時將墻拉筋放入該槽內(nèi)，并用粘結(jié)劑灌密實。再進(jìn)行上面一皮砌塊的砌筑。

5）砌塊墻體頂部與鋼梁、鋼柱之間采用柔性連接，設(shè)置20mm伸縮縫，沿墻頂部每600mm設(shè)L型固定卡（連接件）與鋼梁固定，縮縫采用PU發(fā)泡劑柔性材料填充，減小了溫度及結(jié)構(gòu)正常變形應(yīng)力對墻體造成的破壞，避免了砌體裂縫的產(chǎn)生。

6）門窗洞口過梁采用砂加氣專用過梁，安裝方便、施工速度快。

2.2 適用范圍

本工法適用于裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅內(nèi)外填充墻砌筑，也適用于其他各類新建、改建、擴建工程中的非承重墻體砌筑。

3 工藝原理及操作要點

3.1 工藝原理

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅砂加氣砌塊免抹灰干砌法施工工法是砌筑前利用計算機對填充墻進(jìn)行排塊設(shè)計，非標(biāo)砌塊現(xiàn)場集中精準(zhǔn)切割加工，確保砌塊尺寸準(zhǔn)確；砌筑采用與砂加氣砌塊材質(zhì)相匹配的專用砂漿干法薄層砌筑，保證水平及豎向灰縫厚度在2-4mm內(nèi)，砂漿粘結(jié)性能更優(yōu)，質(zhì)量便于控制，有效地降低了砌體的導(dǎo)熱系數(shù)，消除了灰縫產(chǎn)生的熱橋；砌塊墻與鋼梁、鋼柱采用柔性連接，墻內(nèi)電氣配管采用先配管后砌筑，墻拉筋在砌塊上開槽埋設(shè)，并用粘結(jié)劑填嵌密實，確保了砌筑質(zhì)量，砌筑完的砌塊墻體垂直度和平整度達(dá)到3mm范圍內(nèi)，免去普通抹灰，可直接進(jìn)行薄層粉刷石膏罩面施工。

3.2 主要施工操作要點

3.2.1 砌塊砌筑施工

1）砌塊采用干砌法施工，砌筑應(yīng)使用專用粘結(jié)劑砌筑，任何時候和條件下均不得用水澆濕砌塊。每一砌塊砌筑前，應(yīng)用毛刷清理砌塊表面的浮砂（塵），處理干凈后再在水平、垂直灰縫處鋪粘結(jié)劑，粘結(jié)劑宜滿鋪均勻。

2）砌筑第一皮砌塊時先用水濕潤基面，根據(jù)所彈墻體位置的控制邊線及皮數(shù)，單面掛線用1：3水泥砂漿（墊層）調(diào)整第一皮砌塊水平高度，砂漿厚度控制在10-20mm內(nèi)，砌塊側(cè)面的垂直縫應(yīng)滿涂粘結(jié)劑，砌筑時用水平尺、橡皮錘及時校正砌塊水平和垂直度。待第一皮水平灰縫的砌筑砂漿達(dá)到一定強度（常溫下12h）后方可進(jìn)行上一皮砌塊的砌筑。

3）第二皮及以上砌塊砌筑時，單面掛線，應(yīng)將粘結(jié)劑均勻地鋪在下皮砌塊表面，并在砌塊側(cè)面滿涂粘結(jié)劑，上墻砌筑時用橡皮錘輕擊砌塊，應(yīng)先從砌塊的頂部向里敲，然后再水平方向壓實，保證粘結(jié)劑從灰縫中溢出，并及時將擠出的粘結(jié)劑刮除干凈呈平縫或刮平后在勾勒?；铱p厚度應(yīng)控制在2-4mm?；铱p應(yīng)飽滿，不得有空隙。水平、豎向灰縫的飽滿度分別不低于90%、80%。

4）每一皮砌筑前應(yīng)先用靠尺檢查下皮砌塊表面的平整度，不平整處用磨砂板磨平，并用毛刷清理干凈，方可進(jìn)行下道工序施工。常溫下砌筑時，每天砌筑高度宜控制在1.8m內(nèi)，每日停砌時最高一皮磚上鋪一皮磚壓頂，第二天繼續(xù)砌筑時移除。

5）砌塊砌筑時，上下皮砌塊錯縫搭接，搭接長度宜為1/2砌塊長度，一般不宜小于被搭接砌塊長度的1/3，且不小于150mm。砌體應(yīng)逐層砌筑，除看線砌筑外每砌筑完一皮及時用水平尺、橡皮錘校正砌塊水平和垂直位置。

6）砌塊墻的轉(zhuǎn)角及T型交接處應(yīng)同時砌筑，砌塊應(yīng)分皮咬槎，交錯搭砌，對不能同時砌筑而又必須留設(shè)的臨時間斷處，應(yīng)砌成斜搓，嚴(yán)禁留成陰槎。接搓時，先清理搓口，然后抹膠粘劑接砌。

7）當(dāng)墻長度大于5m時，應(yīng)在墻體中部增設(shè)構(gòu)造柱。當(dāng)墻高超過4m時，還應(yīng)在墻體半高設(shè)置與柱連接且沿墻全長貫通的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平系梁。

8）門窗洞口過梁宜采用與砂加氣砌塊配套的專用過梁，其寬度同墻體寬度，過梁兩端的擱置長度不得小于300mm；當(dāng)門窗洞口一側(cè)為鋼柱時，宜采用鋼筋混凝土過梁，過梁一端應(yīng)擱置與鋼柱焊接的角鋼支撐上，且角鋼支撐與過梁底預(yù)埋件焊接固定，另一端應(yīng)伸入墻體不得小于250mm。當(dāng)洞口寬度大于2m時，洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土邊框。過梁安裝時應(yīng)座漿飽滿，結(jié)合牢固。

9）窗臺應(yīng)采用鋼筋混凝土窗臺梁，兩端伸入墻體各60mm；窗口下一皮砌塊的底部應(yīng)放置3φ6.5縱向鋼筋，兩端伸入墻體不應(yīng)小于700mm。

3.2.2 配管

砌塊砌體電氣配管暗敷采用先配管后砌筑施工技術(shù)，并采用以下兩種方式配管：

1）砌筑前將暗敷的管線按設(shè)計圖紙位置敷設(shè)完，如圖1，砌塊砌筑施工時管線部位采用50mm-75mm厚的砂加氣板將電氣穿線管包裹在其中。穿線管與砌體間的空隙用1：3水泥砂漿填嵌。無管線部位仍用整塊砂加氣砌塊進(jìn)行砌筑。

圖1 砂加氣砌塊先配管后砌筑施工圖

圖2 砂加氣塊暗敷管線開槽圖

2）單個管線暗敷時宜采用預(yù)先將砌塊切槽再砌筑法，當(dāng)采用86型接線線盒時，根據(jù)排塊圖中標(biāo)識的電氣管線暗敷位置，在整塊砌塊上采用刀具手工切槽，開槽寬度=管徑+10mm，砌塊砌筑時將管線套入槽中，線槽安裝后上下豎直，位置正確，中間空隙用1：3水泥砂漿填嵌，如圖2所示，隨砌隨填嵌至砌塊表面一平，再用粘結(jié)劑砌筑下一皮砌塊。

3.2.3 安裝邊框龍骨

砌塊砌體與鋼柱或墻之間的拉結(jié)：砌筑前應(yīng)根據(jù)畫在鋼柱上或皮數(shù)桿上拉結(jié)筋位置在鋼柱上焊接U型墻拉筋，在砌至拉結(jié)層時，埋入砌塊凹槽內(nèi)，如圖3所示。通長設(shè)置的墻拉筋應(yīng)在整個一皮拉結(jié)層砌塊（預(yù)開槽砌塊）砌筑完后，將墻拉筋放入凹槽內(nèi)，并用粘結(jié)劑填嵌密實，再進(jìn)行上面一皮砌塊的砌筑。

圖3 砌塊砌體與鋼柱連接示意圖（鋼筋拉結(jié)）

3.2.4 連接及封縫處理

1）砌塊砌體頂部及端部與鋼梁、鋼柱之間采用柔性連接。

2）砌塊砌筑時頂部及端部應(yīng)預(yù)留20mm縮縫，沿墻頂部每600mm設(shè)L型固定卡（連接件）與鋼梁直接點焊六點固定，如圖4所示，與砌塊采用塑料脹管固定不少于3點。

圖4 砌塊砌體與鋼梁連接示意圖

3）砌塊砌體收縮穩(wěn)定后（砌體砌筑完至少間隔7d后），伸縮縫采用直徑20mm的PE棒平直塞入縫內(nèi)，打PU發(fā)泡劑填充飽滿，固化后將多余的發(fā)泡劑平齊墻面削掉，并應(yīng)略低于墻表面10-20mm，兩側(cè)采用專用嵌縫劑填平。

4）門窗與砂加氣砌體的連接：門窗框安裝采用后塞口施工，在洞口四周加設(shè)扁鋼框，角鋼焊接連接成整體，每距300mm用空心釘固定在砌體上，如圖5所示，窗框安裝時用自攻螺絲（或鉆尾絲）將窗框固定在洞口四周的扁鋼上。固定后門窗框與墻體間隙應(yīng)用PU發(fā)泡劑填充。

圖5 門窗洞口加設(shè)扁鋼框示意圖

4 結(jié)語

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅砂加氣砌塊免抹灰干砌法施工工法在實際工程上的應(yīng)用取得了很好的效果，如采用專用粘結(jié)劑，砌塊不澆水干法薄層砌筑工藝，施工簡便，施工速度快，降低施工用水量；砌塊墻與鋼梁、鋼柱采用柔性連接以及砌塊砌筑墻內(nèi)電氣配管暗敷采用的先配管后砌筑施工工藝，減少了后期修補費用。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅砂加氣砌塊免抹灰干砌法施工工法在節(jié)約施工成本、降低工程造價、節(jié)能降耗方面成效顯著，響應(yīng)了國家住宅產(chǎn)業(yè)化及綠色建筑等有關(guān)政策，大力發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅，推進(jìn)了甘肅省裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，為裝配式結(jié)構(gòu)和綠色建筑的未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。