高密度纤维增强水泥平板在多线条建筑立面施工中的应用

□□ 杨 阳

(山西建设投资集团有限公司，山西 太原 030002)

引言

伴随着我国整体经济水平的提高，建筑物外观也逐渐打破传统造型，日趋向“美”发展。建筑设计师在充分结合建筑物特殊用途的同时通过外形、颜色、线条的多样性来充分展现建筑物的自身特性。建筑师创意的展现必须采用精湛的施工技术、完整的施工方案来辅以实施，才能将图纸变为现实。高密度纤维增强水泥平板解决了在施工过程中因建筑物外立面多线条设计而引发的施工复杂难题，同时也为后期外墙保温体系施工、实现建筑物外立面的设计效果提供了保证。

1 项目概况

某公安局项目建筑面积为10 300.3 m2，地下1层、地上5层，建筑高度为22.23 m。建筑外立面线条多，且结构线条在装饰完成后要形成一定宽度的面，与原有的结构柱和线条之间要形成宽窄间隔的线条效果。为了实现设计的建筑立面效果，同时满足设计要求和节能要求，在施工时对原设计进行了优化，拟采用高密度纤维增强水泥平板作为线条处保温板基层，实现了保温板与基层牢固连接并达到立面效果。

1.1 原外墙线条设计

优化前的外墙线条设计为：ALC(蒸压轻质混凝土，Autoclaved Lightweight Concrete的简称)板材→岩棉保温→真石漆，如图1所示。

图1 原设计建筑外立面线条做法

1.2 建筑外立面线条优化设计

在项目实施过程中发现，建筑外立面按照设计要求使用ALC板，板材容重偏大、容易破损，破损后修补位置易脱落，且在外立面上施工不便，同时ALC板本身吸水率高、膨胀系数大，对外墙保温系统的裂缝、脱落控制不利。

在与建设单位、设计单位多次讨论后，建议对建筑外立面的线条部分采用钢板锚固、钢龙骨、高密度纤维增强水泥平板螺栓连接的方式。在结构线条上固定钢骨架，干挂高密度纤维增强水泥平板与固定件进行连接，然后在其表面进行保温材料的铺设。采用该施工方法不仅实现了多线条建筑立面的设计效果，而且为外墙外保温在外立面连续施工提供了平整的基层，在保证结构安全的前提下，加快了施工效率，节约了施工时间。具体如图2所示。

图2 改进后的管线条做法

1.3 高密度纤维增强水泥平板

高密度纤维增强水泥板是以纤维、水泥为主要材料生产的一种水泥平板，以其优越的性能被广泛应用于建筑行业。根据密度可分为低密度、中密度和高密度。低档的建筑装饰装修中吊顶、隔墙等部位一般使用低密度板，中档的一般使用中密度板，档次较高的建筑钢结构外墙、钢结构楼板等使用高密度板较多。该板材的性能特点如下：

(1)防火绝缘性能。该材料为不燃材料，发生火灾时材料不燃烧；绝缘性能较好。

(2)防潮防水。在室外高温、高湿度环境中，具有较好的稳定性。

(3)施工简便。采用干作业施工，安装简单，施工速度快。

(4)美观经济。材质较轻，施工成本较低；外观颜色均匀、表面平整。

(5)耐久性好。耐酸、耐碱、耐腐蚀，一般不发生损坏。

(6)加工方便。可结合项目需求进行切割和粘贴。

2 施工工艺原理及其特点

2.1 施工工艺原理

(1)将金属型材以立柱形式固定在建筑主体结构外立面的竖向线条上，形成安装高密度纤维增强水泥平板竖向固定骨架。

(2)竖向骨架上采用金属片、螺栓连接横向骨架形成平面受力网格，横向龙骨的间距要保证高密度纤维增强水泥平板能够承受风压。

(3)高密度纤维增强水泥面板背面上下位置处开槽，用金属挂件将板与立柱上金属短片相连接，形成一定的平面，在满足建筑外立面线条宽度的同时为保温层铺贴提供了平整的基层面，从而实现建筑外立面的多线条效果，如图3所示。

图3 施工工艺原理

2.2 适用范围

该施工工艺适用于建筑外立面多线条造型设计，解决了保温材料在线条位置处的增强附着要求，外墙可为混凝土墙、钢结构及各种砌体墙等，也适用于各类既有建筑的节能改造。

2.3 施工工艺特点

(1)工程中高密度纤维增强水泥平板尺寸根据已经安装完毕的横竖向钢龙骨进行现场集中测量，厂家统一按照测量尺寸进行加工，加工完成后运至现场直接安装。这样既减少了现场裁割工序，也实现了施工过程中单块板的安拆、更换维修方便，大大提高了施工速度，也大幅降低了操作人员的劳动强度。

(2)施工采用高密度纤维增强水泥平板作为线条处保温板基层，在实现保温板与基层牢固连接的同时，保证了建筑外立面多线条设计的美观效果。

3 施工操作要点

高密度纤维增强水泥平板施工工艺流程为：清理结构表面→结构上弹出垂直线→线条挂控制线→结构钻孔并插化学锚栓→固定后置埋板→固定竖向方钢管→连接横向角钢→固定纤维水泥压力板→水平垂直度调整→面层清理→板缝打胶封闭→保温系统施工。

3.1 放线

按照设计图纸在外墙部位放出控制点。以控制点位为准，按照图纸将钢龙骨位置线做好标记，立面线条处使用钢丝挂通线指导施工。控制线放线结束后，经监理人员验收合格后进入下一道工序。

3.2 龙骨连接件安装

连接件使用长为100 mm的L30×3镀锌角钢和厚为8 mm镀锌钢板，使用M12化学锚栓固定，上下间距为300 mm，如图4所示。化学锚栓在投入使用之前要先经拉拔试验，试验合格后方可使用。不同规格分别分组，每3件为1组，可在现场进行试验；安装连接件，用设计要求的螺栓固定连接件，调整好钢板位置，使钢板孔正好与结构钻孔对正，固定钢板，用力矩扳手拧紧。

图4 放线与连接点安装

3.3 安装钢龙骨

(1)安装竖向龙骨。主龙骨使用镀锌方钢管50 mm×30 mm×2 mm，按照预先挂好的通线，将镀锌方钢管紧贴后置埋件上，预先安装采用点焊，参照控制线对龙骨垂直度、结构位置进行调整，直至符合要求后对方钢龙骨施焊，与后置埋件之间采用满焊。竖向龙骨每个连接件节点必须符合设计要求。

(2)安装水平龙骨。采用L50×3镀锌角钢，间距为1 200 mm。在竖向龙骨上从立面±0.00处开始用钢尺标记出固定位置。在校验合格后进行焊接作业，水平龙骨与竖向龙骨之间采用满焊。焊接工艺应满足设计要求。如图5所示。

图5 安装竖向龙骨与水平龙骨

3.4 高密度增压纤维水泥板施工

(1)龙骨安装好后，按照水平龙骨的间距尺寸进行量测，并作为制作厂家统一加工的依据。

(2)外墙板背面距离边缘15 mm处敷设宽为5 mm的硅酮结构胶，安装时将龙骨表面擦拭干净，确保结构胶与龙骨表面有效连接。

(3)高密度纤维水泥板与龙骨用自攻螺丝连接，自攻螺丝规格为Φ3.5 mm×25 mm，双向间距为200 mm。自攻螺丝与高密度纤维水泥板边缘的距离≥10 mm，且≯16 mm。在固定时，高密度纤维水泥板必须与钢龙骨顶牢。

(4)安装高密度纤维水泥板时，若板与墙体或龙骨出现缝隙，应留置3 mm槽口。槽口位置使用嵌缝膏加注，再挤压嵌缝膏，使其与墙体紧紧接触，再按照常规方式进行固定。

(5)不锈钢自攻螺丝在板面固定位置应使用聚合物砂浆进行抹面。其安装效果如图6所示。

图6 安装高密度增压纤维水泥板

3.5 钢丝网施工

(1)在保温层施工前，先使用8号钢丝网满覆盖高密度纤维水泥板板面，钢丝网使用钢钉固定于结构面上，或使用自攻螺丝固定于高密度纤维增强水泥平板侧帮龙骨上。钢丝网片在高密度纤维增强水泥平板上起鼓时使用自攻螺丝固定，自攻螺丝应穿过高密度纤维增强水泥平板将其固定于基层龙骨上。钢丝网片网眼尺寸为100 mm×100 mm。

(2)钢丝网片在阴阳角处应沿着纤维水泥板侧边齐边折过，阴角位置应当使用自攻螺丝固定。

(3)钢丝网施工完成后，使用抗裂砂浆满面覆盖1层，厚度为3 mm。在高密度纤维水泥板接缝处预先使用嵌缝膏填塞密实，施工抗裂砂浆层时，应附加宽度为200 mm的玻纤网格布增强。

3.6 保温施工

(1)从建筑勒脚部位开始铺贴岩棉板，或从每个节点部位开始自下而上铺贴，沿水平方向铺设粘贴。

(2)为使岩棉板充分与基层相粘贴，要在岩棉板上均匀施加压力，粘结砂浆压实厚度应≤3 mm。

(3)岩棉板之间缝隙应≤1.5 mm，相邻两块岩棉板接缝高差应≤1 mm。

(4)若岩棉板接缝宽度>1.5 mm，需用岩棉板条将其塞满，且板条不得相互粘结。

3.7 安装锚固件

(1)锚固件安装要在岩棉板粘贴24 h后进行，锚固件的选用要根据各单体工程的岩棉板材质及厚度来进行选择，直径应为Φ8，锚固件深入墙体内部有效锚固深度应≥30 mm。

(2)在3块相邻岩棉板形成的“T”字型接缝处，必须放置1个锚固件。

(3)高密度纤维增强水泥平板面上的锚固件，应穿过纤维水泥板，固定于基层钢龙骨上。

4 其他相关措施

4.1 材料与设备

(1)材料采购进场时必须具有出厂检测报告，材料进场后应立即取样送检，检验合格后方可投入使用。

(2)高密度纤维增强水泥平板的品种、型号及尺寸必须符合设计要求，不允许有破损、掉角、裂纹等缺陷。

(3)角钢、方钢、预埋件、螺栓等必须具有合格证、检验报告及复试试验合格报告。

(4)勾缝所用的密封胶应有出厂合格证、质量证明及复试试验合格报告证明。

(5)焊接焊条应有合格证书，施焊时要保证焊缝牢固，其施焊质量应符合要求。

(6)施工器具见表1。

表1 施工器具

(7)测量仪器见表2。

表2 测量仪器

4.2 施工准备

(1)组织专业施工队伍进场施工，施工管理人员针对相应设计变更及图纸要求对施工作业人员进行书面交底。

(2)做好施工过程中的技术资料和检验记录并及时整理这些资料，以保证各项资料的准确。

(3)施工作业队伍按要求配置专职质检员进行质量控制，所有作业要在质量控制标准内完成。

(4)施工管理人员对由建设单位提供的资料，如施工有关图纸和资料、工程涉及区域设备、管线的分布情况等，要认真审查和存档。

(5)向进场施工作业人员进行安全技术教育。

4.3 安全措施

(1)项目部要建立健全安全体系，如安全人员、安全机构、安全施工措施, 对现场操作人员要进行详细的安全交底，做好各工种的安全教育工作。

(2)对采购的配电箱、吊索具、漏电保护器等进行检查，合格后方可进场，防止由于物的不安全状态引发安全事故。

(3)机组等设备吊装时,应编制专项施工方案,确保安全就位。

(4)特殊工种应持有效证件上岗。

4.4 环境保护措施

(1)施工过程中要严格遵守国家各项环境法律法规、企业有关环保、资源的使用要求。

(2)施工场地要进行合理布置，按照文明施工要求设置，做到材料标牌清晰、标识醒目，施工场地整洁。

(3)设置专人清运垃圾，做好现场文明施工，施工后及时进行清扫，清扫时先洒水降尘后进行清扫，建筑垃圾做到及时处理清运，防止粉尘飞扬。施工现场四周由专人负责，保持场内洁净，每天进行2～3次扫水清扫。

(4)施工机械要选择利于环境保护的机械设备。做到定期保养、维修保护，同时通过采取降噪措施，将施工过程中产生的噪声控制在允许范围内，避免夜间作业。

5 结语

随着人们审美观念的逐渐提升，建筑外观元素趋于多元化发展。基于此，建筑物外观开始受到人们的关注，而建筑师们也越来越重视建筑物的外观设计和创新。建筑设计师在作品上各种创意的实现，除给建设单位增加投资成本外，也给施工管理人员作业提高了难度。为满足多变的建筑物外形需求，高密度纤维增强水泥平板施工技术开始得到广泛应用。