CL复合墙体结构体系在工程中的应用

赵文强

1 工程概况

某综合服务楼和专家公寓楼项目,位于太原经济技术开发区京海节能工业园内,包括两栋楼,建筑面积15 330.69 m2,地上6层,建筑高度18 m。工程等级为二级,耐火等级为二级,地基采用水泥土深层搅拌桩处理,基础采用筏板基础,外墙、楼梯间墙和分户墙采用CL复合墙板,楼盖为现浇混凝土楼盖。

设计采用中间夹以聚苯乙烯泡沫板,用三维立体斜插钢筋(腹筋)焊接成的CL网架板,内外两侧受力构件由两层钢筋网片组成,两侧浇筑混凝土后构成CL墙板。工程施工中,用现场预浇制作的混凝土垫块固定CL墙体内苯板位置,限制浇筑混凝土时聚苯乙烯泡沫板的偏移,采用商品预拌的免振捣自密实混凝土,并改进了浇筑工艺,很好地解决了CL墙体现浇过程中苯板偏移和薄壁钢筋混凝土承重墙浇筑质量问题,从而使CL墙体实现同时双面现场浇筑。

该工程2007年5月开工建设,2009年9月通过竣工验收。

2 CL复合墙板结构体系的特点和经济技术性能

CL复合墙板是应用于CL结构体系中的一种新型节能墙体材料。CL复合墙板结构体系核心是CL复合墙板,是一种既能承重又有良好保温性能的承重墙体。CL复合墙板是由两层钢丝网用斜插钢丝(腹丝)连接成的空间骨架,中间夹以聚苯乙烯板形成CL网架,内外两侧浇筑混凝土而构成。施工时采用两侧现浇自密实混凝土的方法。由CL网架板形成的复合钢筋混凝土剪力墙为主要受力构件。这种由传统非承重钢丝网架夹芯板开发成承重结构体系,进而使CL结构建筑体系集承重、保温隔热、隔音于一体,实现了建筑节能与结构一体化的创新。

其主要特点和经济技术性能有:1)抗震性能优于砖混结构和框架结构,结构自重轻,每平方米质量约850 kg,比砖混结构减轻约50%。适用于12层以下和多层住宅及一般办公楼,多应用于住宅建筑或纵横墙较多的公共建筑。在8度及8度以下抗震设防区,房屋高度不应大于36 m;当为8度Ⅳ类场地时不应超过27 m,层高不应大于3 m,且不应采用部分框支剪力墙结构。2)CL墙体结构体系中,采用CL墙板剪力墙体和轻质隔墙板结合,与砖混结构比较,在同等情况下,增加净使用面积8%～13%。3)该体系外墙及隔户墙采用了夹芯保温材料,其传热系数为0.64 W/(m2·K),保温隔热性能好,相当于砖混结构的3倍,达到国家2010年节能规划要求。同时,该体系不使用黏土制品,节约土地资源、能源,减少大气污染,无辐射。4)CL墙体部分构配件在工厂完成,提高了生产效率。与剪力墙结构相比工期缩短20%,实现了建筑工厂化、住宅产业化的特点,同时也为现场安全文明施工提供了有力保障。5)工程造价低,使用寿命延长。采用CL体系建造住宅与砖混住宅造价基本持平,同时比框架剪力墙结构节约成本15%左右。工程寿命可达80年以上,比砖混结构增加50%以上寿命。

3 CL复合墙体结构体系施工工艺和技术要求

主要施工流程:现浇±0.00以下混凝土(按照节点要求预留好连接锚筋)→CL墙板的制作、进场和安装准备(混凝土垫块制作)→CL复合墙板安装就位→CL复合墙体模板安装→CL复合墙板两侧自密实混凝土浇筑→支设顶板、梁模板(同时拆除墙体模板)→绑扎梁板钢筋→浇筑梁板混凝土→混凝土养护等,逐层依此程序进行施工。

1)CL墙板的制作、进场和安装准备。CL墙板是由山西京海节能工业园内CL板生产厂家根据设计要求规格的CL网架板制作图、按照生产标准进行生产制作,按规定程序及标准验收。CL网架板进场提供产品合格证和出厂质量检验报告、原材料产品合格证及取样检验报告等质量证明文件。要做有关力学性能试验,包括网片焊点拉伸试验和网片与腹丝焊点抗剪试验。CL网架板进场后由施工单位委托检测公司进行复试,复试合格后使用。为保证CL网架板中间聚苯板的位置准确,垫块采用直径为50 mm的PVC管模制作,养护时间不少于3 d。

2)CL复合墙板安装就位。CL复合墙板安装就位前,要在下层顶板上弹好控制线。首先将暗柱、剪力墙钢筋调整好,吊装放入CL网架板,按照放样位置调整、就位;将已经就位好的网架板甩出的锚固钢筋调整好,锚入暗柱或剪力墙,并与暗柱或剪力墙的钢筋绑扎固定;再按照设计要求绑扎CL复合墙板边缘构件及预埋钢筋;最后布置其他预留、预埋内容。

3)模板安装。本项目工程CL墙体结构体系墙体模板采用12 mm厚双面覆膜竹胶合板,立撑采用50 mm×100 mm方木,横撑采用普通脚手架管,立撑间距300 mm,钉在竹胶合板上,横撑底部400 mm,上部间隔600 mm,用“山”形卡件进行固定。

在模板合模前,在CL网架板上安装预制好的混凝土垫块。模板的安装与普通剪力墙结构大模板安装类似,先立阴角模和门窗洞口框模,在接缝处满贴海绵条,按设计墙厚在CL复合墙板下口焊导向定位筋,CL模板吊装就位后先临时固定,然后按模板设计确定的对拉螺栓间距钻孔,对拉螺栓套PVC管既方便拆除复用又可兼做内撑。支设墙柱模板的同时进行找垂直。CL复合墙板两侧竖向沿对拉螺栓设两根通长架管,用扣件紧固。

4)CL复合墙板两侧自密实混凝土浇筑。现浇侧混凝土厚为一侧50 mm,一侧100 mm,宜采用自密实细石混凝土。自密实(免振捣)混凝土是高性能混凝土中的一种,其主要性能是不用振捣,能够在自重作用下自行填充模板的空间,形成密实的混凝土结构,不但能消除施工噪声,减轻工人劳动强度,还可解决施工中容易出现的漏振、过振和钢筋密集结构易出现的蜂窝麻面等现象。本工程所用自密实细石混凝土为采购商品预拌混凝土。混凝土拌制中,施工单位、监理单位对商品混凝土企业提供的配合比、外加剂等数据和材料进行查验,并派技术人员入驻商品混凝土企业对混凝土拌制过程进行全过程监控。混凝土进场后,施工单位查验混凝土坍落度,严格控制。浇筑前,钢筋、预埋件、模板要经各方验收合格,模板支撑要牢固,模板缝隙不大于2 mm,模板内杂物、积水层应清除干净。同时,还应在墙底部浇筑5 cm～10 cm厚与混凝土中砂浆成分相同的水泥砂浆。浇筑时顺序宜由远到近,自一点开始左右对称连续浇筑到顶。同时应控制浇筑速度,不能太快,以免携入空气,且保证混凝土有足够的流动时间,避免阻塞;对于钢筋密集处及窗台等拐角处,需采用模外人工敲击的方法加以附加振捣,严格控制混凝土坍落度,避免出现混凝土离析或混凝土无法自密实。

混凝土初凝后应尽快进行养护,保证温度、湿度在一定时间内的相对稳定,使胶凝材料充分水化,一般养护时间应在14 d以上。

5)支设顶板、梁模板,绑扎梁板钢筋,浇筑梁板混凝土,逐层依此程序进行施工。

4 结语

CL复合墙体结构体系是一种复合混凝土轻质剪力墙结构体系。墙体是一种复合混凝土夹芯保温墙体,既解决了承重又将永久性保温融为一体。该体系具有保温节能、抗震性能好、楼体自重轻、扩大住房使用面积和不用黏土砖等特点,节能效果完全满足现有标准要求,且保温与建筑同寿命,扩大使用面积,实现建筑工厂化生产,节约耕地等特点,对建设节约型社会和推行建筑节能取得了较好的示范作用。以CL复合墙体结构体系为核心的节能建筑,凭借其在节能、抗震等方面的优势,具有广阔的发展前景。

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