装配式钢结构建筑内隔墙体应用技术研究

王宇，付素娟，董苏然，张涛

[1.河北建研科技有限公司，河北 石家庄 050227；2.河北建研建筑设计有限公司，河北 石家庄 050021；3.河北省装配式住宅工程研究中心（筹），河北 石家庄 050227；4.河北省建筑科学研究院有限公司，河北 石家庄 050021]

装配式钢结构建筑具有工业化程度高、施工周期短、环保节能的优势。砌块式隔墙现场湿作业较多，能源消耗大，与之相比，板材类及骨架类隔墙更加符合建筑工业化的特点。本文从制作工艺、性能效果、建造成本、连接构造、施工技术等方面对板材及骨架类的多种墙板进行技术介绍与综合分析，给出相关设计建议，为内隔墙体技术类型的选用提供参考。

1 内隔墙体类型

我国的内隔墙体系按照设计水平可划分为非一体化隔墙（例如蒸压加气混凝土条板内隔墙）与集成一体化隔墙（例如玻璃纤维增强水泥空心条板内隔墙、轻集料混凝土空心条板内隔墙、轻钢龙骨内隔墙、预制轻钢龙骨内隔墙）。对于集成度较低的非一体化隔墙，其适应性较差，墙板表面平整度不高，需进行水泥砂浆抹平，管线设备一旦安装好，更换和改装都比较麻烦，后期使用过程中孔洞开设容易造成破裂。而对于集成一体化隔墙，墙面只需进行局部找平或无需找平，带空腔的隔墙内可敷设管线，便于后期空间的灵活改造和使用维护，易实现内隔墙与管线、装修一体化。

2 板材技术分析

2.1 蒸压加气混凝土条板内隔墙

蒸压加气混凝土条板（见图1）以黏土、石灰、硅砂等为原材料，在制作过程中采用经过防锈技术处理的钢筋增强，经过高温、高压、蒸汽等养护制成，适用于非抗震设防地区和抗震设防烈度≤8度地区的民用与工业建筑。100 mm厚隔墙的综合单价约为150元/m2。

优点：板材较轻，干密度在500 kg/m3左右，制成的内隔墙轻质性比重为0.5，是普通混凝土的1/4；板材在安装时能锯、刨、钉、打眼等，通常采用干式施工，其工效是砌块的3～4倍，可减少现场湿作业，有效缩短工期。

不足：板材干燥收缩值较大，易出现干缩裂缝；吸水、吸湿，堆放不善易引起翘曲、开裂等损失；板材在安装线管时有一定的困难，特别是线管集中处对墙面的破坏较大。

连接节点：板材与主体结构的连接方法主要包括管卡法、U型卡件法、预埋直螺栓、预埋钩头螺栓等。预埋直螺栓与预埋钩头螺栓的方法易受板材生产工艺的影响，预埋的位置与牢固程度直接影响墙体的稳定，在实际项目中应用较少[1]。U型卡件法与管卡法（见图2）通过焊接或锚栓将连接件与钢梁及楼板连接，采用柔性材料填充，以提高墙板与钢结构主体的随动性能，减少墙板连接处裂缝的产生。连接件无需在工厂进行预埋，连接方式较为简单。

2.2 玻璃纤维增强水泥空心条板及轻集料混凝土空心条板内隔墙

玻璃纤维增强水泥空心条板（见图3）、轻集料混凝土空心条板采用普通硅酸盐水泥、低碱硫酸盐水泥为胶凝材料，掺入膨胀珍珠岩、细骨料或浮石、陶粒、煤矸石、炉渣、粉煤灰等工业废渣，以耐碱玻璃纤维网格布或短纤维、低碳冷拔钢丝为增强材料预制而成。适用于非抗震设防地区和抗震设防烈度≤8度地区的民用与工业建筑。可组装成单层、双层隔墙，用于分户隔墙、分室隔墙、走廊隔墙等。100 mm厚隔墙的综合单价为130～140元/m2。

优点：板材、相对较轻且生产材料来源广泛，150 mm板材的面密度≤160 kg/m2；板材韧性好、抗裂性好，可锯可钉；板材表面平整度高，可在板材孔洞内敷管线，易实现内隔墙与管线、装修一体化，减少现场湿作业，有效缩短工期。

不足：由于板材是空心结构，表面固定较重物体时会受到一定局限[2]；板材干燥收缩值较大，接口板缝易受施工水平和使用环境的影响产生开裂现象；板材自然养护受天气因素的影响较大，养护周期不足可能导致板材强度低，运输到现场易出现缺棱掉角的情况。

连接节点：板材与钢梁钢柱的连接多采用角钢与型钢焊接连接，与楼板的连接多采用L型卡件与U型卡件（见图4）。卡件可采用射钉、膨胀螺栓等方式固定于楼板上。相对于L型卡件，U型卡件更适合应用于厚度较薄的轻质隔墙。

2.3 轻钢龙骨内隔墙

轻钢龙骨内隔墙（见图5）是由钢龙骨与面板组成的复合墙体。适用于非抗震设防地区和抗震设防烈度≤8度地区的民用与工业建筑。75型龙骨双面石膏板隔墙的综合单价约为140元/m2。隔墙常用的龙骨有C型龙骨、U型龙骨、贯通龙骨等。面板材料主要包括纸面石膏板、纤维水泥加压板、硅酸钙板等。面板间可填充功能材料，其中，岩棉的价格适中，保温隔声效果较好，而且耐高温，是目前应用较多的填充材料。

优点：轻钢龙骨内隔墙可适应多种高度、厚度的墙身；隔墙空腔内可根据隔声或保温设计要求设置填充材料，根据设备安装要求安装管线；管线布设隐蔽性好，竖、横向均可布设暗管，面板平整度高，可实现内隔墙与管线、装修一体化。

不足：墙体安装时对于施工工艺的要求较高，悬挂能力不足，需在打孔悬挂部位进行龙骨加固。面板使用纸面石膏板时，墙体的防潮防水性能较差。

连接节点：轻钢龙骨内隔墙与钢梁、楼板、楼地面连接时，首先要完成整个龙骨骨架的安装，通过膨胀螺栓或射钉完成沿顶、沿地U型龙骨的固定[见图6（a）]；随后采用射钉固定与钢柱相连的C型龙骨[见图6（b）]并采用弹性密封材料进行嵌缝。待整体骨架安装完毕后需要对面板材料进行连接。面板一般在工厂预制为楔形边，方便面板的连接及墙体的平整。安装时，需保证2块面板板边在竖龙骨中心线的位置，并通过自攻螺钉与竖龙骨连接。

2.4 预制轻钢龙骨内隔墙

预制轻钢龙骨内隔墙将硅酸钙板与龙骨组合，在工厂完成生产及管线的预埋安装，并将工厂预制的标准化成品和固定件运至施工现场，现场采用“拼积木式”的施工方法拼成墙体，空腔内可填充防火、隔声材料，适用于民用与工业建筑非承重内隔墙。

优点：轻钢龙骨内隔墙与预制轻钢龙骨内隔墙的主材虽均为轻钢龙骨和面板，但后者因为设计、生产、安装标准化的因素，其纵向采用的是呈凹凸形竖龙骨，墙板连接后的整体性更好。隔墙安装时沿顶与沿地材料分别为角钢和不锈钢固定件，便于隔墙拆装和重复使用。隔墙面板采用硅酸钙板，其具有耐潮、高强、阻燃等特点，尤其在抗裂防水方面更有优势。

不足：预制轻钢龙骨隔墙目前生产厂商及实际应用较少，存在着产能不足、造价较高的问题。

连接节点：为防止和减轻墙体裂缝，预制轻钢龙骨内隔墙采用了墙板拼缝连接结构技术（见图7），不易产生裂缝。板材可随主体结构共同变形，减小墙体开裂的问题。

为了保证墙板能自由伸缩而不被顶部楼板约束，墙板与顶部楼板的连接通过角钢龙骨来实现，角钢龙骨与顶部楼板通过金属胀锚螺栓固定，见图8。

墙板与楼地面的连接通过不锈钢固定件与金属胀锚螺栓实现，见图9。由于金属胀锚螺栓的螺栓孔沿墙板长度方向为长条形，保证墙板伸缩时免受楼地面约束。

3 性能对比

3.1 隔声性能

作为评价隔墙物理性能的重要指标之一，墙体的隔声性能直接影响办公和居住质量。各类墙板的隔声性能见表1。

表1 不同墙板的隔声性能对比

蒸压加气混凝土板由于发泡及高温蒸养，大量的封闭气孔均匀分布在加气混凝土内部，故具有良好的隔声、吸声效果。

轻集料混凝土空心条板及玻璃纤维增强水泥空心条板都具有良好的隔声性能，当房间对隔声量有较高要求时，可采用双层隔墙，利用墙体内的空腔或吸声材料来提高隔声效果，60 mm墙板+50 mm吸声材料+60 mm墙板组合成的双层隔墙其隔声量≥50 dB。

龙骨隔墙具备优良的隔声性能，墙体轻薄，还可采用增加面板层数、向空腔内填充矿棉类吸声材料、双排龙骨、错位龙骨等处理方式（见图10）来提高墙体的隔声效果。例如：3层和4层面板墙可用于宾馆客房、高级住宅的分户隔墙。双排龙骨6层面板墙适合用于播音室、录音室等对隔声有更高要求的房间。

龙骨隔墙的接缝较多，可在面板安装时对不同侧及单侧的多层面板采取错缝处理。在沿顶、沿地龙骨与主体结构连接处、板缝拼接处、面板材料与龙骨的连接处设置通长的隔声胶条或向空腔内填塞吸声材料[4]，见图11。预制轻钢龙骨内隔墙与楼地面连接部位可加设玻璃棉毡，增强隔墙整体的隔声性能（见图9）。

3.2 防潮防水性能

隔墙长期处于潮湿的环境中时较容易产生形变从而产生裂缝，隔墙的防水可分为墙面防水及接缝处防水。

蒸压加气混凝土条板的吸水率较大，与潮湿环境接触部位应涂刷具有透气性的防水界面剂。为了预防墙板的渗漏及开裂现象，板缝间可通过专用粘结剂、专用嵌缝剂等材料填实（见图12），可附加内衬板及填塞岩棉提高板缝处的密闭性，附加耐碱玻纤网格布增强板缝的抗裂性。

对于有水房间，墙体底部可设置导墙，并在导墙与墙板接缝处采用密封胶、砂浆等材料设置防水层，防止水通过墙体的连接部位进行渗透（见图13）。

轻集料混凝土空心条板及玻璃纤维增强水泥空心条板内隔墙防水性能良好，板材可采用榫接、平接、双凹槽对接等方式。为防止墙面渗裂，可在板与板之间对接缝隙内填满，灌实粘接材料，企口接缝处粘贴耐碱玻纤网格布或无纺布条防裂。墙板与楼板的连接部位可采用细石混凝土堵严，当墙体用于厨房、卫生间及有防潮、防水要求的环境时，底部可做细石混凝土墙垫并在下端嵌密封膏，板面可以贴瓷砖或涂刷防水涂料。

轻钢龙骨内隔墙的面板材料在无防水要求的空间可以采用纸面石膏板，面板根据设计要求自然对接或预留接缝，但由于普通石膏板的耐水性较差，对湿度变化非常敏感，对于厨房、卫生间等湿度较大的区域，需对石膏板进行防水处理，也可更换防水性能更好的面板材料，如纤维水泥板、硅酸钙板等。

除提高面板的耐水性外，对于潮湿房间的轻钢龙骨内隔墙底部应做墙垫并在面板下端嵌密封胶，缝宽≥5 mm。对于卫生间、厨房等潮湿部位还应做细石混凝土条基（见图14）。

预制轻钢龙骨内隔墙面材多采用硅酸钙板，硅酸钙板在抗裂和防水等方面有优势，沿内隔墙设计水池、水箱、盥洗设备时，墙面应涂刷防水涂料或做防水饰面。潮湿部位（如厨房、卫生间等）可做瓷砖（瓷板）饰面，面板与楼地面接缝处采用嵌缝膏填塞。

3.3 防火性能

墙体材料在选型时注意按照相关规范选取不燃或难燃且高温下不会释放有毒气体的材料，以耐火等级二级为例，GB 50016—2018《建筑设计防火规范》中对不同部位内墙耐火极限的要求见表2。不同墙板的耐火极限见表3。

表2 内墙的耐火极限要求

表3 不同墙板的耐火极限

蒸压加气混凝土条板是由硅质材料及钙质材料等无机材料制成，具有不燃性，内部气孔的存在使得其防火性能非常好，还可作为钢结构梁柱外包防火板使用；玻璃纤维增强水泥空心条板、轻集料混凝土空心条板的防火性能良好，可满足GB 50016—2018中对于内墙不同部位耐火极限的要求；龙骨隔墙的防火性能与选用的面板、填充材料以及防火做法有关，可采用多层防火石膏板或更换为硅酸钙板，内部填充A级防火材料，面板与主体结构间预留20 mm缝隙并采用防火密封胶进行嵌缝处理（见图15）。

3.4 集成性能

蒸压加气混凝土条板内隔墙安装后表面平整，可不需要抹灰环节而直接进行批刮腻子，施工速度快。墙体管线的敷设目前采用较多的为现场开槽的布置方式（见图16），剔槽后用与板材相同材料的修补粉或粘结砂浆固定接线盒。但现场开槽对施工工艺要求较高，如操作不当，容易引起墙体的质量问题，并且会影响工程整体的施工效率。

玻璃纤维增强水泥空心条板、轻集料混凝土空心条板内隔墙表面较平整，安装完成后墙面只需进行局部找平或无需找平，可采用板孔敷线（见图17），管线沿墙体竖向孔洞穿行，无需剔凿墙板安装管线，只需在接口位置将板壁凿开，管线插入孔中并在对应位置穿出，易实现内隔墙与管线、装修一体化。

轻钢龙骨内隔墙及预制轻钢龙骨内隔墙所用面板表面平整度高，不需要抹灰。设备管线的安装相对较为简单，可在内部骨架安装完成后，完成设备管线的敷设（见图18），无需剔凿，在使用过程中还可提供设备管线维修更换的便利性，可实现内隔墙与管线、装修一体化。

4 施工技术

4.1 蒸压加气混凝土条板内隔墙

墙体的施工流程大致包括：清理找平→放线分档→安装U形卡、L形卡→配板、立板→检查平整垂直→安装电线管→板缝处理

板材使用U形卡安装时，U形卡安装应与板材平齐，在2块条板的顶端拼缝之间（见图19）将U形卡固定在梁或板下[3]；电线管在墙内只能竖向沿孔进行布置，接线管时线管从线盒孔穿入，在上部板口处连接，对于上下位置不对的线盒可在线盒上部开斜槽进行连接，不得通长进行开槽。

4.2 玻璃纤维增强水泥空心条板及轻集料混凝土空心条板内隔墙

墙体的施工流程大致包括：清理作业面→墙体定位放线→竖导向支撑→安装U形或L形卡件→板材顶部和侧边刮粘结剂→竖板、垫木楔子→校正挤浆楔紧→砂浆封底边缝→去楔砂浆补洞→切割管线槽洞→安装管线底盒→管线、槽洞补强拼缝。

板材在安装时，先将墙板竖向抬至弹有墨线的位置，将粘接面用备好的胶泥全部涂抹均匀，竖板时一人在一边推挤，一人在下面用撬棒边顶边撬，使之挤紧缝隙，以挤出胶浆为宜（见图20）。

4.3 轻钢龙骨内隔墙

轻钢龙骨内隔墙的施工流程[5]大致包括：墙位放线→墙基施工→安装沿地、沿顶、沿墙龙骨→安装竖龙骨、横撑龙骨或贯通龙骨→粘钉面板→管线敷设→填充隔热、隔声材料→安装另一侧面板→安装水、电设备预埋件的连接固定件→饰面装修。

墙板在安装时，竖龙骨通常根据面板的尺寸而定，板材较宽时，需在其中间加设1根竖龙骨，竖龙骨中距最大不应超过600 mm；面板应从墙的一侧端头开始，板边应位于C形龙骨的中央，先安装一侧面板，待墙体内管线、填充物等安装验收完毕后，再安装另一侧面板。

4.4 预制轻钢龙骨内隔墙

预制轻钢龙骨内隔墙在现场的主要施工工序包括：弹出墙板顶面相应墨线→标出门窗洞口位置→安装墙板→板缝处理。

墙板在安装完成后板面需打3道腻子，拼接缝处理时，在接缝口扫1道白乳胶并将嵌缝膏嵌入2块板倒角区，第1道腻子凝固打磨后将接缝带对准缝口用白乳胶粘上，干后用嵌缝膏覆在接缝带上，待第2道腻子干后，再用嵌缝膏薄压一层，最后1道腻子干后用砂纸打磨。

5 结语

当前国家标准、行业标准中对适用于装配式钢结构建筑的内隔墙体没有统一的性能指标要求，本文在结合内隔墙体应用现状及技术调研的基础上对内隔墙体进行分类，介绍了非一体化隔墙与集成一体化隔墙中各类板材的技术特点。梳理了墙体在隔声、防潮防水、防火、集成性等方面的性能指标并给出设计建议，总结了各类墙板在施工过程中的控制要点，企业可参考本文并根据项目实际需求进行技术决策。