摘" 要:ALC板材作為一種新型的建筑節(jié)能材料,具有重量輕、強度高、保溫隔音效果好、安裝簡便等諸多優(yōu)點。ALC板材極限板長最大為6m,對于層高及柱間距大于6m的工程,外墻ALC板無法滿足外墻超高及抗風壓要求。為解決其在此類工程中的安裝問題,本文聚焦于ALC外墻板在超高大跨度工程中的安裝難題,重點闡述“豎拼加鉤頭螺栓”這一安裝工藝,并總結(jié)提煉出針對性的施工技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞:外墻ALC條板;豎拼;超高大跨度;施工工藝文章編號:2095-4085(2024)11-0010-03
0" 引言
裝配式ALC板墻主要應用于內(nèi)隔墻及外圍護墻,作為一種新型材料,因其具有強度高、保溫隔聲性好、施工簡便、耐滲防潮、成型效果好、綠色環(huán)保、節(jié)約工期等優(yōu)點,在我國得到了廣泛的推廣與應用。但對于公建類項目,因存在層高及柱間距跨度大于6m的情況,在進行外墻ALC板材安裝時無法一次安裝成型,需對板材進行相互拼接,其抗風壓能力難以滿足要求。因此,針對超高、大跨度外墻ALC的拼裝施工技術(shù)進行深入研究,具有重要意義。
1" 工程概況
某體育場項目,總建筑面積18.6萬m2,屬于框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設計外立面為弧形結(jié)構(gòu)。建筑高度63.8m,地上6層,其中1層層高7.2m,其余樓層層高2.9~4.8m不等,柱間距最大跨度可達14m[1]。外墻采用ALC墻板,強度為A5.0/B06,墻體厚度為200mm,ALC板材總工程量為6049m3。
2" 主要施工方法
由于ALC板材板長極限為6m,本工程1層層高7.2m,柱間距最大跨度為14m,且外立面為弧形結(jié)構(gòu)。因此,外墻ALC板材安裝需采用拼接方式,如何保證施工質(zhì)量及安全性是本工程施工的重難點。
根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范和圖集,砌體填充墻長≥5m(或大于2倍層高)及墻高大于4m的需設置構(gòu)造柱及圈梁。然而,對于ALC板材類墻體,當前并未明確規(guī)定需設置構(gòu)造柱及圈梁的具體要求。主要原因有兩點:一是ALC墻板板材自身配置有鋼筋,墻體本身的剛度與整體性較好;二是ALC墻板安裝時“頂天立地”與主體結(jié)構(gòu)通過連接件進行可靠連接,其整體穩(wěn)定性較好,無需設置構(gòu)造柱及圈梁[2]。因本工程一層層高大于6m,最大跨度達14m,ALC單塊整板無法一次安裝到位,需采用拼接連接,導致單塊板材上下部無法做到與主體結(jié)構(gòu)可靠連接,從而極大影響其整體穩(wěn)定性及抗風壓能力。
外墻ALC板材固定方式主要有鉤頭螺栓法和U型卡等。鉤頭螺栓法具備造價低、配件采購便利、節(jié)點抗變形能力強、施工簡易等優(yōu)點;而U型卡法造價低,施工簡便,但配件暴露的問題需通過后期飾面進行掩蓋。綜合考慮施工成本、施工質(zhì)量和安裝效率后,確定采用鉤頭螺栓法作為ALC外墻板的固定方式。
根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50003-2011)相關(guān)要求,ALC外墻板由于目前的連接構(gòu)造存在一定的局限性,其限制外墻板只能應用于高度不超過24m的混凝土結(jié)構(gòu)[3]。鑒于此,針對本工程建筑結(jié)構(gòu)跨度大、層高超過6m的特性,為增強外墻板抗風壓能力并確保ALC施工的高質(zhì)量與安全性,依據(jù)相關(guān)規(guī)范及圖集要求,擬實施以下針對性施工方法。
(1)外墻ALC安裝采用豎拼方式,采用鉤頭螺栓進行固定。
(2)由于層高過高,整板無法一次安裝成型,需進行板材豎向拼接。為提高外墻板的抗風壓能力,拼接方式采用“下部短板+上部整板”方式,在下部短板安裝完成后,對墻長≥5m(或大于2倍層高)及墻高大于4m的部分進行構(gòu)造柱及圈梁施工。待下部結(jié)構(gòu)成型后,進行上部板材安裝。
3" 施工工藝流程
3.1" 放線定位
根據(jù)施工圖紙,利用水準儀、紅外線放線儀在地梁、結(jié)構(gòu)柱及梁等部位彈出墻體板材的位置線和垂直控制線,以保證其平整度、垂直度誤差符合要求[4]。
3.2" 墻體底端和頂端角鋼固定
ALC板材放線完成后,根據(jù)墻體定位線安裝角鋼,角鋼開孔后用膨脹螺栓與混凝土梁固定。將底端和頂端角鋼分別固定在地梁和頂端的結(jié)構(gòu)梁上。
3.3" 安裝底部短板并加固
短板吊裝就位后,根據(jù)安裝控制線,將板片調(diào)整合規(guī)后將鉤頭螺栓與角鋼焊接,然后用墊片和螺母將板材和鉤頭螺栓固定。焊接部位涂刷防銹漆,然后按順序依次安裝其他板片(見圖1)。
3.4" 短板頂端圈梁內(nèi)預埋角鋼
短板加固后,在圈梁鋼筋綁扎前預埋短板頂部的加固角鋼。
3.5" 圈梁、構(gòu)造柱施工
(1)短板底端加固后,根據(jù)規(guī)范要求設置構(gòu)造柱、圈梁。
(2)當板墻的水平長度≥5m或大于2倍層高時,需設置構(gòu)造柱。
3.6" 短板頂端加固
圈梁、構(gòu)造柱達到設計強度要求后,使用鉤頭螺栓將板材與預埋在圈梁內(nèi)的角鋼加固。
3.7" 上部長板下端角鋼固定
將上部長板下端角鋼固定在圈梁上。
3.8" 長板安裝及上下端加固
長板安裝與短板相似,長板吊裝就位后,根據(jù)安裝控制線,將板片調(diào)整合規(guī)后將鉤頭螺栓與角鋼焊接,然后用墊片和螺母將板材和鉤頭螺栓固定。焊接部位涂刷防銹漆,然后按此順序依次安裝其他板片(見圖2)。
3.9" 深化設計要點
3.9.1" 排版原則
(1)ALC條板為定型標準板,標準板寬為600mm。
(2)當墻體一端為自由端、另一端為約束端時,一般從墻體的自由端開始沿墻長方向順序排板,當墻體端部不足一塊標準板寬時,應設計補板。
(3)當墻體兩端均為自由端時,可將整板布置在兩端,中間設置補板。
(4)當墻體兩端均為約束端時,可將補板設置在任一側(cè)。
(5)考慮到強度及運輸安全,ALC條板做補板時,寬度不應小于200mm。
(6)當補板的長度≥200mm,<600mm時,剩余尺寸可直接設計為一塊補板。
(7)當補板的長度<200mm,則應考慮與相鄰的標準板尺寸合并后,設置兩塊補板,補板的尺寸可按“二等分”或“300mm+余數(shù)”進行考慮。
(8)小于200mm的門邊板無法采用ALC墻板,可采用現(xiàn)澆混凝土柱或裝修做法等替代[5]。
3.9.2" 構(gòu)造柱設置
直線長度超過6m的預制輕質(zhì)墻板墻體,需根據(jù)墻板模數(shù)設置構(gòu)造柱。
3.9.3" 管線處理
(1)原則上,保證底盒中心距板邊≥100mm。
(2)條板橫向開槽長度不應大于墻板寬度的1/2,不應在墻板兩側(cè)同一部位開槽、開洞,其間距應至少錯開150mm。
(3)當特殊情況下調(diào)整板排布也無法避開點位時,可與機電專業(yè)協(xié)商調(diào)整點位。
3.9.4" 門窗洞口板
門頭板可使用ALC條板橫裝,高度≥200mm,寬度≤1500mm,兩側(cè)搭接長度應≥100mm。門頭板側(cè)邊無承托時,可采用鋼托架支撐[6]。
3.10" 深化設計要求
(1)ALC材料進場、堆放、運輸時,應對產(chǎn)品進行合理保護,以盡可能減少板材的破損,并附上檢測報告等資料。堆放場地應平整,兩端需設置墊木,不要直接堆放在場地上,堆放時每層高≤1m,每垛高≤2m。運輸至各樓層時,應注意防止破損,并盡可能堆放在各安裝點,以減少二次搬運。
(2)放線定位、安裝固定角鋼。在主體結(jié)構(gòu)施工階段,混凝土中需預埋角鋼,以此作為通長角鋼的固定點。將預埋角鋼與通長角鋼進行焊接,焊縫長度不小于40mm,通長角鋼與柱子外邊沿要齊平。
(3)板材運輸、安裝。板材垂直運輸可利用施工電梯,水平運輸則采用小車運輸?shù)街付ㄎ恢?。需?名操作工人自兩端手扶板材或利用卷揚機輔助進行立板,用撬棍等來調(diào)整板材位置,并用木楔等工具輔助固定。
(4)安裝鉤頭螺栓。板材上下端穿入鉤頭螺栓并擰緊,將鉤頭螺栓彎鉤部分和角鋼進行焊接。焊接應采用雙面焊,焊縫長度不小于25mm,并用防銹漆涂抹焊點。
(5)接縫處理。板材之間接縫處用專用修補砂漿修補。注意需用修補砂漿將鉤頭螺栓孔、吊板孔填補、抹平;板材頂部和兩端與鋼梁交接處要用發(fā)泡劑進行填充;板材之間接縫處用修補砂漿抹平后,并壓入玻璃纖維網(wǎng)格布。網(wǎng)格布寬度應不小于20mm;墻板外側(cè)所有拼縫均采用耐候膠做防水處理。
(6)門窗洞口加固。門窗安裝通常需采用焊接或打膨脹螺栓的固定方式,在門窗洞口周圍加焊1圈扁鐵或角鋼對洞口進行固定,再進行門窗安裝施工。
(7)ALC板材與結(jié)構(gòu)縫隙處理。由于ALC板安裝時,與結(jié)構(gòu)之間存在寬10~20mm的間隙,在上、下樓層之間和左、右房間之間會形成相通間隙,根據(jù)防火規(guī)范要求應進行封堵。為此,在縫隙之間需加塞防火棉,塞滿后外側(cè)采用L形金屬蓋板封堵。
(8)ALC墻板結(jié)構(gòu)尺寸和位置允許偏差。垂直度:每層5mm;全高20mm。平整度:5mm。
4" 質(zhì)量、安全、環(huán)保措施
4.1" 質(zhì)量保證措施
4.1.1" 質(zhì)量控制標準
《蒸壓加氣混凝土砌塊、板材構(gòu)造》(13J104);《蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土(AAC)砌塊和板材結(jié)構(gòu)構(gòu)造》(06CG01);焊接焊縫質(zhì)量控制要求《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準》(GB 50205-2020)。
4.1.2" 質(zhì)量控制措施
(1)板材的品種、規(guī)格、性能、顏色應符合設計要求。有隔聲、隔熱、阻燃、防潮等特殊要求的工程,板材要有相應性能等級的檢測報告。
(2)安裝板材所需預埋件、拼接件的位置數(shù)量及拼方式應符合設計要求。
(3)板材安裝必須牢固?,F(xiàn)場制作的鋼絲網(wǎng)水泥隔墻與周邊墻體的拼接方式應符合設計要求,并應拼接牢固。
(4)板材所用接縫材料的品種及接縫方法應符合設計要求。
(5)板材安裝應垂直、平整、位置正確,板材不應有裂縫或缺損。
(6)板材表面應平整光滑、色澤一致、潔凈,拼縫應均勻。
(7)板材上的孔洞、槽、盒應位置正確、套割方正、邊緣整齊。
(8)板材隔墻安裝的允許偏差和檢驗方法應符合規(guī)范的規(guī)定。
(9)為防止板材與圈梁拼接處墻面產(chǎn)生水平裂縫,在進行批嵌墻面膩子前此接縫處(雙面)應設置二層耐堿網(wǎng)格布,寬度300mm。
4.2" 安全措施
(1)施工作業(yè)前,必須對現(xiàn)場周圍環(huán)境、行駛道路、架空電線、建筑物以及構(gòu)件重量和分布等情況進行全面了解。吊裝現(xiàn)場應設警戒標志,并安排專人警戒。
(2)墻板安裝人員、吊車司機、電焊工必須經(jīng)過培訓并持證上崗,作業(yè)時應密切配合。
(3)起重機械必須按吊裝規(guī)程作業(yè),不得超載荷和吊不明重量的物件。
(4)吊裝好的墻板必須固定牢固后方可脫鉤。
(5)對施焊點下方的易燃物要提前檢查并轉(zhuǎn)移或可靠覆蓋?,F(xiàn)場施焊要配備接渣斗,嚴禁焊渣隨意散落。
(6)風力超過六級或惡劣天氣嚴禁施工。
4.3" 環(huán)保措施
(1)現(xiàn)場加工剩料需統(tǒng)一堆放,以避免造成廢棄物污染。
(2)構(gòu)件加工在工廠完成,可減少現(xiàn)場拼裝、焊接,并降低噪音和光污染。施工中的噪音排放,晝間需<70dB,夜間<55dB。操作層的圍擋應提前扎設并密封。
(3)夜間施工須達到規(guī)定要求并經(jīng)有關(guān)部門批準。
(4)現(xiàn)場ALC板材切割及破損的ALC砌塊產(chǎn)生的ALC廢料可用于屋面及道路找坡回填,在不浪費材料的同時還可以做到節(jié)能環(huán)保、綠色施工。
5" 社會經(jīng)濟效益
通過對外墻ALC墻板的深化設計,并采用“下部短板+上部長板”豎拼施工工藝,解決了超高、大跨度外墻ALC板材結(jié)構(gòu)抗風壓能力不足的問題,同時進一步提高了ALC板材的適用范圍及推廣利用價值。相比傳統(tǒng)采用蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑,其有以下優(yōu)點。
(1)降低了現(xiàn)場濕作業(yè)量,減少了砌筑工程量。同時ALC板材的強度及導熱系數(shù)均優(yōu)于砌塊,在提高整體施工質(zhì)量的同時降低了施工成本。
(2)施工工藝簡單,施工工效相比其他墻體材料提升數(shù)倍,大大節(jié)約了施工工期。
(3)采用蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土墻板(ALC)只需在墻板安裝完成后進行刮膩子,無需抹灰即可達到良好效果。
6" 結(jié)語
本文主要針對超高、大跨度外墻ALC板拼接施工工藝進行描述。安裝方式采用下部短板、上部整板豎向拼接加鉤頭螺栓進行固定,同時增加構(gòu)造柱及圈梁使板材做到“頂天立地”,極大提高了其整體穩(wěn)定性及安全性,現(xiàn)場實施效果好,值得推廣研究及使用。
參考文獻:
[1]曾祥基,張成,張滿江紅.工業(yè)廠房抗震ALC外墻板施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā),2022,49(1):77-79.
[2]袁彥濤,周浩,劉勝強,等.超長超高ALC板施工技術(shù)分析[J].建筑施工,2021,43(11):2289-2290.
[3]郭本余.某裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅ALC外墻板施工技術(shù)[J].山西建筑,2021,47(15):109-110,162.
[4]孫淑紅.淺談GRC空心條板隔墻施工技術(shù)[J].山西建筑,2010,36(32):143-144.
[5]霍惠芳.強化工序控制" 提高輕質(zhì)隔墻板安裝合格率[J].山西建筑,2009,35(34):143-144.
[6]孫淑紅.淺談GRC空心條板隔墻施工技術(shù)[J].山西建筑,2010,36(32):143-144.