輕鋼-輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)在看臺(tái)臺(tái)階中的應(yīng)用*

康亞明，陳靜波，楊寶平，王特化

（1.北方民族大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021; 2.寧夏千弓預(yù)應(yīng)力技術(shù)工程有限公司，寧夏 銀川 750001；3.寧夏躍元工程有限公司，寧夏 固原 750000）

1 引言

輕鋼-輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)本質(zhì)上屬于一種房屋墻體制作技術(shù)或新型結(jié)構(gòu)，其墻體是用橫豎輕型墻骨架插接后預(yù)埋管線管，在骨架周圍固定帶網(wǎng)筋的金屬網(wǎng)，然后將輕質(zhì)混凝土從預(yù)留的灌漿口灌注在骨架內(nèi)，最后將滲出金屬網(wǎng)模外面的漿料抹平，即可得到平整的墻面。骨架和金屬網(wǎng)可以工廠生產(chǎn)，組裝方便、工期短、省工、省料，無(wú)環(huán)境污染、房屋使用面積相對(duì)較大，該輕質(zhì)灌漿墻體強(qiáng)度高，且具有防震、防撞、防潮、防火、隔音、保暖和安全性好等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于農(nóng)村宅基地自建房別墅，旅游景區(qū)配套建筑、林區(qū)看守房、易地搬遷、安居工程等建筑體［1-4］。銀川市三沙源防沙治沙學(xué)院體育看臺(tái)工程中，創(chuàng)造性地將看臺(tái)臺(tái)階用輕鋼-輕質(zhì)混凝土來(lái)制作。

2 EPS輕質(zhì)混凝土的制備與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)試塊的制作

考慮到輕鋼結(jié)構(gòu)-輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和空間剛度可以滿足看臺(tái)臺(tái)階要求，故本項(xiàng)目中輕質(zhì)混凝土的干密度不宜太大，否則其輕質(zhì)性不突出且增加材料成本，故室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)400kg/m3，500kg/m3，600kg/m3共3種干密度級(jí)別試塊，水泥采用P.O.42.5水泥，室內(nèi)制備過(guò)程如圖1所示，試塊澆筑后48小時(shí)后脫模，脫模后置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)28天，流動(dòng)性可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要來(lái)調(diào)節(jié)［5-6］。

圖1 EPS輕質(zhì)混凝土室內(nèi)試塊制備

2.2 基本物理力學(xué)參數(shù)

對(duì)不同干密度時(shí)的單軸抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了批量測(cè)試，對(duì)大量數(shù)據(jù)加權(quán)平均后如表1所示。

表1 EPS輕質(zhì)混凝土干密度與單軸抗壓強(qiáng)度關(guān)系

2.3 EPS輕質(zhì)混凝土變形特征

EPS輕質(zhì)混凝土具有混凝土之名而無(wú)普通混凝土之實(shí)。其制作方法與普通混凝土相似，但其強(qiáng)度和剛度參數(shù)與普通混凝土相距甚遠(yuǎn)，強(qiáng)度和剛度參數(shù)介于軟巖和硬土之間。相對(duì)于普通混凝土，其變形特征可總計(jì)為延性好，剛度適中，吸能性能好，抗沖擊性能優(yōu)越。普通混凝土峰值應(yīng)變 0.15%到0.25%之間波動(dòng)，通常取為0.2%［7］。對(duì)于EPS輕質(zhì)混凝土，以干密度為400kg/m3和500kg/m3左右的為例，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖2所示。從圖中可以看出，峰值應(yīng)變大致在2%左右，峰值應(yīng)變比傳統(tǒng)混凝土的峰值應(yīng)變大一個(gè)數(shù)量級(jí)［8］，表明其延性特征與傳統(tǒng)混凝土相比要明顯很多。

圖2 EPS輕質(zhì)混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線

3 臺(tái)階輕鋼龍骨-輕質(zhì)混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明

3.1 輕鋼龍骨-輕質(zhì)混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）龍骨。墻體龍骨采用C型鋼C100*1.2，材質(zhì)Q235，龍骨布置大樣見圖3。

圖3 臺(tái)階細(xì)部大樣圖

（2）鋼板網(wǎng)。龍骨郎策滿鋪0.35mm密目孔有筋鋼板網(wǎng)。

（3）輕質(zhì)混凝土。輕質(zhì)混凝土采用A50（干密度不超過(guò)500kg/m3）。

3.2 輕鋼-輕質(zhì)砼臺(tái)階施工工序

（1）施工準(zhǔn)備條件。彈出結(jié)構(gòu)相應(yīng)墨線，準(zhǔn)確定位，清理出界面，裸露出結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以供龍骨連接固定。

（2）施工步驟。首先，安裝龍骨。根據(jù)布置圖，準(zhǔn)確定位龍骨位置，并下料；核對(duì)尺寸與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸是否相符，標(biāo)明洞口尺寸以及定位；核查、復(fù)核位置與預(yù)埋管線位置，確認(rèn)準(zhǔn)確無(wú)誤；制備必要的專業(yè)機(jī)具和配套工具，以保證工序順利進(jìn)行。然后，澆筑混凝土。

3.3 安裝質(zhì)量要求

（1）C型鋼龍骨鍍鋅處理，其余型鋼構(gòu)配件均做防銹處理；

（2） 因采用此類新型材料施工專業(yè)化程度較高，為保證工程質(zhì)量，以上工程的施工應(yīng)由具有深化設(shè)計(jì)能力的生產(chǎn)廠家承擔(dān)；

（3）面層不得有起皮、掉角、氣鼓和出現(xiàn)裂縫，面層應(yīng)平整；

（4）與主體結(jié)構(gòu)鏈接縫因填塞密實(shí)。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)施工效果

輕鋼-輕質(zhì)混凝土墻體結(jié)構(gòu)巧妙地用在了體育看臺(tái)臺(tái)階上，可以降低看臺(tái)板的厚度，現(xiàn)場(chǎng)輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)裝配完畢后，從最上一層臺(tái)階開始澆筑，由于其自密實(shí)性，充滿每個(gè)臺(tái)階后抹平即可，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，施工過(guò)程機(jī)械化程度高。施工過(guò)程和施工完成后的效果如圖4所示。

圖4 輕鋼-輕質(zhì)混凝土體育看臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)施工圖

4 結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目中創(chuàng)造性地將輕鋼-輕質(zhì)混凝土新型結(jié)構(gòu)用于體育看臺(tái)臺(tái)階，相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用輕鋼-輕質(zhì)混凝土新型結(jié)構(gòu)后，降低了看臺(tái)板的厚度，看臺(tái)板的配筋也相應(yīng)地減少，其自重也隨之降低，間接地提高了看臺(tái)整體抗震性能。結(jié)構(gòu)自重減輕后上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的荷載也隨之減小，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的尺寸也相應(yīng)地減小，具有較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。