弧形超高鋼骨架輕鋼龍骨石膏板隔墻施工技術研究

賀偉

（山西四建集團有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

某工程圓形體育場館超高獨立內圍護結構采用砌體加抹灰工藝進行施工（外圍護結構為玻璃幕墻），高處作業(yè)時，上料、操作危險系數(shù)高，同時矩形框架柱與圓弧梁細部節(jié)點質量較難把控，無法滿足創(chuàng)優(yōu)質量要求，在此情況下開展弧形超高鋼骨架輕鋼龍骨石膏板隔墻施工技術研究，通過對橫豎龍骨間距排布、巖棉保溫填塞與固定、圓弧梁與方形柱節(jié)點部位處理、窗戶部位節(jié)點強化做法等進行研究，解決砌體與框架柱節(jié)點易產生質量通病、操作安全不易保證的缺陷，為今后類似相關工程提供經驗借鑒。

1 工程概況

定襄縣“六館一院”項目體育館為直徑76m圓形造型，建筑總高度為35.45m，地上三層，地下一層。外圍護采用玻璃幕墻，內圍護為蒸壓加氣塊+抹灰施工工藝，保溫為容重150kg/m3的巖棉保溫，內圍護砌筑主要分上下兩部分，下部分在觀眾席最高部位12.87m開始砌筑封閉，上部分在19.77m無樓板梁上進行砌筑封閉，無樓板梁由30根不同角度的矩形型鋼框架（800×1200）柱支撐。

由于本項目質量要求高（確保汾水杯，爭創(chuàng)魯班獎），砌體隨圓弧梁弧度砌筑后，砌體與矩形框架柱交接處的陰角質量無法有效保證，易在此部位形成質量隱患，無法滿足創(chuàng)優(yōu)要求，同時由于砌筑高度較高，引起上料、操作、施工等諸多不便，安全隱患問題同樣突出，現(xiàn)場情況如圖1所示。

圖1 體育館框架實景

項目采用超高鋼骨架輕鋼龍骨石膏板隔墻進行施工后，有效解決所存在的安全、質量隱患，加快施工進度，滿足項目各項要求，實施效果較好。

2 設計、施工準備階段

2.1 設計準備

（1）頂天立地主龍骨布置。頂天立地主龍骨采用規(guī)格為150mm×150mm×4mm鍍鋅方管布置，加固方式為頂部、底部與預留埋板焊接加固。

（2）窗框邊貫通豎向龍骨布置。為了保證窗框安裝穩(wěn)定牢固性，窗框四周豎向龍骨采用150mm×150mm×4mm鍍鋅方管，安裝方式為豎向貫通固定在上下弧形梁中，同時為了保證橫向貫通龍骨穿插安裝，需每間隔800mm留設預留洞。

（3）其余部位豎向龍骨布置。除窗框兩側的其余部位豎向龍骨為150mm×150mm×1mmC型龍骨，間距為300mm，C型龍骨需固定在上下弧形梁上或窗戶上下橫向加強龍骨中，以確保其穩(wěn)定性，同樣為間隔800mm留設預留洞。

（4）橫向U型龍骨布置。橫向龍骨采用38mm×1mm隔墻輕鋼貫通U型龍骨，上下間距為800mm，從各豎向龍骨預留洞中穿過。

（5）天地圓弧U型龍骨安裝。為了保證整體弧度觀感及安裝尺寸，同時確保豎向龍骨安裝牢固，需在龍骨上下段設立U型天地龍骨，天地龍骨尺寸為150mm×40mm×1mm。

（6）連接件布置。150mm×150mm×4mm的豎向鍍鋅方管龍骨需通過200mm×300mm×8mm預埋板固定，預埋板通過M12×120mm膨脹螺栓打入框架梁內，間距與150mm×150mm×4mm的豎向鍍鋅龍骨方管間距一致。

輕鋼龍骨與鍍鋅方管通過L型鍍鋅角碼、鉆尾螺絲固定，提高節(jié)點的抗震能力。

（7）保溫、石膏板布置。外側維護結構采用三層12mm石膏板，內側維護結構采用雙層12mm石膏板，兩側石膏板間填充150mm巖棉保溫，石膏板選擇耐水耐火紙面石膏板，要求防火防水性能需達到規(guī)范要求。

2.2 施工準備

2.2.1 材料準備

200mm×300mm×8mm鍍鋅預埋板、150mm×150mm×4mm鍍鋅方管、150mm×50mm×1mm隔墻輕鋼龍骨、12mm厚耐水耐火石膏板、A級別容重150kg/m3防火巖棉、自攻螺絲、鋼板、膨脹螺栓等，所使用材料的規(guī)格、型號、質量應符合設計及相關規(guī)范的要求。

2.2.2 儀器設備準備

施工過程中所采用的儀器主要有經緯儀、卷尺、鋼尺、靠尺、塞尺，所采用的設備主要有沖擊鉆、手電鉆、射釘槍、電焊機、切割機，各種儀器設備必須經檢定合格，并在檢定有效期內方可使用。

2.2.3 施工現(xiàn)場準備

由于操作部位高度較高，施工前必須搭設落地雙排腳手架，并鋪設架板，搭設完成后經建設單位、監(jiān)理單位、施工單位、使用單位驗收合格后方可使用。

3 施工工藝及施工方案

3.1 工藝流程

測量定位→埋板連接件安裝→天地橫向U型龍骨安裝→天地豎向主龍骨安裝→門洞口過梁、壓頂加強龍骨安裝→豎向龍骨安裝→橫向龍骨安裝→巖棉保溫填塞→安裝面板→板縫處理→面層施工→驗收

3.2 施工方案

3.2.1 測量定位

測量前清干凈現(xiàn)場樓地面，根據(jù)設計要求及現(xiàn)場實測，在樓地面上彈出隔墻位置線，并引測至隔墻兩端墻柱面及梁底面，同時將窗洞口位置、豎向龍骨標出，作為基準線。

3.2.2 埋板連接件安裝

鍍鋅埋板按照300mm（長）×200mm（寬）×8mm（厚）的規(guī)格進行切割制作，埋板上留設35mm×15mm的預留孔，用于膨脹螺栓穿入固定。

鍍鋅埋板采用M12×120mm膨脹螺栓穿入預留孔固定在框架梁及樓板上，安裝方向為長邊處隨梁寬方向橫向安裝，固定完成后在埋板短邊兩側方向焊接150mm寬5mm厚成品轉接件，最終成型為U型。

埋板及轉接件作用為固定150mm×150mm×4mm的鍍鋅方管天地龍骨，埋板間距與天地龍骨間距一致，每間隔1800mm埋設一道。

3.2.3 天地U型橫向龍骨安裝

用切割鋸或剪刀將U型天地龍骨按照一定的間距切出斷口，按照圓弧的弧度固定于地面及框架梁上。

根據(jù)施工工藝及設計圖紙要求，需先施工鍍鋅埋板，后安裝天地U型龍骨，U型天地龍骨應在埋板處斷開安裝；斷橋鋁窗需安裝在上下框架梁中，會造成部分豎向龍骨無法貫通，需在窗洞口處加強鍍鋅橫梁中安裝U型龍骨，便于斷橋鋁窗范圍內上下豎向龍骨的安裝。

U型龍骨遇主體結構時，采用膨脹螺栓固定于主體結構內，遇窗洞口加強鍍鋅橫梁時可采用鉆尾螺絲進行固定，膨脹螺栓與鉆尾螺絲固定間距以200mm為宜。

3.2.4 天地豎向鍍鋅方管主龍骨安裝

天地豎向主龍骨采用150mm×1150mm×14mm規(guī)格鍍鋅方管，天地龍骨需焊接在埋板兩側轉接件上，間距1800mm，焊接時需根據(jù)現(xiàn)場實際情況調整其平整度及出墻尺寸（以30～40mm為宜），安裝時先點焊固定，復核無誤后再滿焊固定。

焊接部位應及時清理干凈焊渣，涂刷防銹漆。

3.2.5 天地隔墻輕鋼C型次龍骨安裝

根據(jù)天地U型橫向龍骨安裝位置及弧度確定隔墻輕鋼C型龍骨安裝位置，按照300mm一道進行安裝加固。

豎向C型龍骨采用抽芯鉚釘釘接固定在天地U型橫向龍骨上。

安裝前要觀察豎向龍骨穿線孔，調整龍骨上下兩端方向，保證穿線孔橫向位置，使其在一條水平線上。

3.2.6 窗洞口兩側、金屬過梁、壓頂加強龍骨安裝

設計圖紙中，窗戶大多為1500mm×3100mm斷橋鋁窗，為了保證窗戶牢固、可靠，需在窗洞口兩側、上側（金屬過梁）、下側（金屬壓頂）增加附加龍骨，附加龍骨規(guī)格、型號與天地豎向龍骨同規(guī)格（150mm×150mm×4mm）。

天地豎向鍍鋅方管龍骨應進行位置、間距優(yōu)化，替代窗口兩側附加龍骨，窗口上側（金屬過梁）、下側（金屬壓頂）附加橫向龍骨與窗口附加豎向龍骨采用焊接方式連接，確保牢固，如圖2所示。

圖2 窗洞口加強龍骨安裝

3.2.7 豎向隔墻輕鋼C型龍骨安裝

豎向隔墻輕鋼C型龍骨為窗洞口周圍豎向龍骨，安裝前需要在附加龍骨（窗口上側金屬過梁、窗口下側金屬壓頂）處安裝同長度的U型龍骨，便于固定此部位的豎向隔墻輕鋼C型龍骨。

此部位的豎向隔墻輕鋼C型龍骨切割時，只可從其上端切割，切割完成后將豎向隔墻輕鋼C型龍骨推入到窗框上下U形龍骨之間，保證龍骨之間間距、垂直度，最后觀察穿線孔，使其在同一水平線時將其固定，固定采用抽芯鉚釘釘接。

3.2.8 橫向龍骨安裝

豎向龍骨全部安裝完成后即可開始安裝貫通橫向龍骨，橫向貫通龍骨規(guī)格為U型38mm×1mm隔墻輕鋼貫通龍骨，間距為800mm，從豎向龍骨穿線孔中穿過，完成后與豎向龍骨焊接固定，保證牢固，如圖3所示。

圖3 橫向龍骨與豎向隔墻輕鋼C型龍骨連接

3.2.9 保溫填塞、面板安裝

（1）巖棉填塞厚度為145mm，填塞時應按照橫、豎龍骨分塊填塞，填塞時應將保溫邊緣四周插入安裝完成的U形橫豎龍骨中，巖棉安裝要緊固，不松動、不跨落。巖棉安裝時，需要注意不要用力過大，避免導致龍骨彎曲變形。

（2）窗框周圍龍骨安裝完成后，由于其金屬特性，此處將會是冷橋出現(xiàn)的薄弱部位，為避免此現(xiàn)象，保溫填塞完成后，需用巖棉將窗框周圍金屬龍骨進行包裹，降低節(jié)能損耗，加強節(jié)能效果。

（3）面板為12mm厚紙面石膏板，規(guī)格為1220mm×2440mm，內側為雙層石膏板、外側為三層石膏板，施工時優(yōu)先安裝外側三層石膏板，待巖棉填充完成并通過隱蔽驗收后，方可安裝內側雙層石膏板。

（4）石膏面板安裝時，長邊應垂直于地面安裝，安裝時內外石膏板及一側雙層石膏板均需錯縫安裝，錯縫要求為豎向接縫不得安裝在同一根豎向龍骨上，并需相互錯開600mm，水平接縫相鄰板材相互錯開，長度不小于1000mm。

（5）面板采用自攻螺絲與龍骨固定。螺絲長度應與墻一側板材厚度相配套，螺釘帽應沉入板面1mm。

（6）板材安裝時，固定步驟為從中部向四周施工。相鄰兩張板材，先固定豎龍骨開口方向一側的板材，后固定腹面一側的板材。

（7）板材接縫處留出4～6mm間隙，接縫處采用接縫膩子填平，內貼50mm寬玻纖網(wǎng)格布作加強處理。如墻長度超過12m時，按規(guī)范需留設結構伸縮縫，伸縮縫處龍骨及板面部位均需要斷開處理，縫寬需要控制在8mm，縫內嵌金屬嵌縫條，縫外嵌彈性密封膠。

3.2.10 接縫處理

（1）嵌縫膩子施工：施工先利用吹風機將縫內浮土吹掃干凈，用工具將膩子刮入板縫內，厚度需與板面齊平。

（2）粘貼拉結帶施工：待嵌縫膩子凝固后即可粘貼拉接帶，粘貼前需要先在接縫上薄刮一層稠度較稀的膠狀膩子，厚度以1mm為宜，寬度與拉結帶同寬，拉結帶采用刮刀從上而下進行施工，施工時需沿一個方向刮平壓實，并將膠狀膩子與拉結帶之間的氣泡趕出。

（3）中層膩子施工：拉結帶粘貼后，在拉結帶上刮涂1mm厚度的中層膩子，中層膩子施工時需比拉結帶寬80mm左右，施工完成后確保拉結帶埋入中層膩子中。

（4）找平膩子：用刮刀將膩子填滿楔形槽與板抹平。

3.2.11 面層施工

面層按工藝要求涂刷乳膠漆。

3.2.12 驗收

（1）工程所使用的相關材料，如龍骨，配件、墻面板等應符合相關設計及規(guī)范要求。各有隔聲、隔熱、阻燃、防潮等特殊要求的部位，還應提供相應性能等級的檢測報告。

（2）天地龍骨、U型龍骨等骨架隔墻須與基體結構連接牢固，安裝完成后應對平整度、垂直度、相關位置進行復核。

（3）骨架隔墻中龍骨間距和構造連接方法應符合設計要求。骨架內設備管線的安裝、門窗洞口等部位龍骨應安裝牢固、位置正確，填充材料的設置應符合設計要求。

（4）骨架隔墻的墻面板應安裝牢固，無脫層、翹曲、折裂及缺損。

3.3 重點部位工藝施工

本體育場為直徑74m圓形結構，弧形梁與框架柱交接處角度各不相同，個別部位砌體完成后與框架柱陰角角度不足45°，砌體填充墻與框架柱又屬不同材料交接，給此部位陰角施工造成極大的質量隱患，采用鋼骨架輕鋼龍骨石膏板隔墻技術可有效解決上述問題。

待框架梁部位龍骨安裝完成后方可進行框架柱部位龍骨安裝，為了保證豎向龍骨出墻尺寸的統(tǒng)一，框架柱處龍骨需配合框架梁處鍍鋅主龍骨出墻厚度選用規(guī)格較小的方管（20mm×20mm方管），以保證石膏板弧度美觀、統(tǒng)一。

框架柱處豎向龍骨采用L型角碼與框架柱固定，同一根龍骨左右兩端采用梅花布置加固，確保其牢固性。

所有龍骨安裝完成后，對骨架垂直度及平整度進行復驗，重點對梁、柱交接部位不同規(guī)格龍骨進行檢查，確保梁柱節(jié)點處龍骨出墻厚度一致。

在對龍骨驗收無誤后，方可安裝面層石膏板，石膏板安裝時嚴格按照天地U型龍骨弧度、龍骨出墻厚度、鍍鋅主龍骨垂直度進行控制、安裝完成后應保證梁柱節(jié)點部位石膏板處弧度平整順直、美觀大方，如圖4所示。

圖4 體育館西側安裝過程

4 質量保證措施

（1）超高墻體鋼骨架與主體結構要連接牢固，鋼骨架構造連接方式符合設計要求。

（2）隔墻的墻面板應安裝牢固，無脫層、翹曲、折裂及缺損。

（3）固定面板的鐵件應做防銹處理。

5 安全措施

（1）進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽，系好扣帶，臨邊作業(yè)應系好安全帶。

（2）嚴禁穿拖鞋、高跟鞋工作，移動腳手架、人字梯使用遵守安全規(guī)范，工具要擱置穩(wěn)定，以防止傷人。

（3）現(xiàn)場需要焊接時，操作工人必須帶好安全帽、安全手套、護目鏡。旁邊要有監(jiān)火人，消防水桶。

（4）電焊、剔鑿作業(yè)的人員應使用面罩或護目鏡。

（5）開料圓鋸盤及傳動部分應安裝防護罩。

（6）禁止使用已損壞或絕緣性能不良的電線，配電線路必須架空敷設，用電設備與開關箱的距離不得超過5m。

（7）施工現(xiàn)場的配電箱均應配置漏電開關，確保三級配電二級保護；開關箱中實行一機一閘一漏電保護，并設漏電開關，漏電電流值不超過30mA/0.1s，漏電開關必須靈敏有效。

6 結語

弧形超高鋼骨架輕鋼龍骨石膏板隔墻施工技術較傳統(tǒng)砌筑工藝，具有勞動強度低、安全系數(shù)高、質量易于把控、施工進度快等優(yōu)點，施工過程中應重點對龍骨安裝定位、梁柱節(jié)點部位龍骨出墻厚度、石膏板安裝弧度等工藝進行重點把控，以滿足創(chuàng)優(yōu)節(jié)點處理的要求。