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装配式住宅公区ALC 墙板装修施工技术研究

2023-08-22谢维东张飞跃王齐荣

中国建筑装饰装修 2023年15期
关键词:角钢墙板龙骨

邱 阳 谢维东 张飞跃 王齐荣 周 义

蒸压轻质混凝土(Autoclaved Lightweight Concrete,ALC)墙板是一种轻质墙体,具有自重较轻、保温性能好、隔热性能好、强度较高及防火性能好等优势,逐渐成为绿色建筑领域推广的墙体材料[1]。与砖块、砌块等墙体相比,ALC 墙板更符合节能减排、绿色环保的建筑标准,其实用性与经济性更高,得到了工业建筑、住宅建筑的推崇[2]。

为了减轻ALC 墙板的自重,墙板的厚度与截面形式开始出现了预制变化。在住宅公共区域建设过程中,预制墙板与主体构件之间的连接至关重要,墙板与钢梁之间的连接既要保证组装良好,又要在碰撞的作用下维持相对稳定的状态[3]。在ALC 墙板施工的过程中,经常出现墙体裂缝[4]。本文针对ALC 墙板的裂缝问题,设计了装配式住宅公区ALC 墙板装修施工技术。

1 装配式住宅公区ALC 墙板装修施工技术设计

1.1 焊接角钢与ALC墙板龙骨

本文按照节点图的要求,将角钢与板壁进行横向、竖向焊接,确保ALC 墙板装修施工的连接稳定性。安装ALC 墙板时,使用L 型钩头螺栓连接墙板与构件,并将角钢与板壁、钢梁焊接在一起。在ALC 墙板上钻孔后,将钩头螺栓穿进钻孔中,在钩头处与角钢相勾连,然后再将螺母与墙板龙骨紧固[5]。

主龙骨固定在角钢与墙板之间,并采用膨胀螺丝固定龙骨,使建筑墙板更加稳固[6]。龙骨的抗弯强度计算,公式为:

式中:fL为龙骨的抗弯强度;Mx、My为龙骨与墙面纵截面绕x轴与y 轴的弯矩;γx、γy为截面塑性发展系数;Wn为截面模量。由此推导出龙骨在水平荷载下的截面抵抗矩计算公式为:

式中:Wd为龙骨在水平荷载下的截面抵抗矩;b为墙板与主龙骨的间距;q为受弯系数;H为主龙骨的长度;gh为水平荷载值。根据Wd的变化情况,在主龙骨焊接完成后,分割墙板板块,减少ALC 墙板的跨度。次龙骨在墙板骨架侧,能够提升墙板的稳定性。

1.2 粗调装配式住宅公区ALC墙板对线位置

完成前期准备工作后,对预制墙板进行吊装,并使用锤子敲击木楔。按照墙板水平控制线的位置,调整墙板吊装的平整度与垂直度,直至墙板吊装符合建筑施工需求[7]。调整ALC墙板的对线位置,使吊梁节点与墙板吊点位置一一对应。墙板吊装时保持平衡,避免对墙体产生水平力。ALC墙板吊装如图1 所示。

图1 ALC 墙板吊装示意图(来源:作者自绘)

在墙板垂直状态下,令其缓慢下降,墙板钢筋孔位与下层钢筋一一对应后,拆除对孔装置。ALC 墙板吊装完成后,安装2 根可以调节的支承结构,支承结构与墙板之间的夹角在45°~60°[8]。固定支承后,校正墙板安装对线。通过底部定位器校正水平控制线,通过侧面定位器校正垂直控制线,以此确保墙板施工的水平度与垂直度。

1.3 安装住宅公区的预制ALC墙面板附件

ALC 墙板与主体结构之间存在缝隙,墙板很容易出现裂缝。在墙板面层安装了附件,将左右面板的横缝位置左右横向对齐,使所有面板横缝均在同一条线上,使主体结构与墙板直接连接。在ALC 墙板上布置多个支承附件,附件设置在墙板下方的水平滑移孔处,并利用挂钩螺栓对墙板进行刚性约束。

考虑到风荷载的作用,将支承附件的距离控制在要求范围内。当单个支承附件失去支承作用时,其他支承附件仍能继续工作,避免ALC 墙板掉落[9]。整个墙板的支承附件包括了钢梁、ALC 墙板、U 型连接件及螺栓。钢梁与ALC 墙板使用角钢进行支承,U 型连接件则设置在钢梁下翼,并采用螺栓固定下翼缘,确保墙板附件的支承效果。

1.4 批涂ALC墙板面层防裂材料

ALC 墙板安装完成后,对墙板面层进行施工。修补ALC 墙板上的电气线管、水管等开槽部位与板缝,并在板缝间隙铺满压入式粗纤维防裂网格布,批涂2 遍防裂腻子,确保ALC 墙板的抗裂性能。批涂ALC 墙板防裂材料的过程,有4 步:第1 步,用硬毛刷清理ALC 墙板,开槽部位用水泥砂浆填充密实,填充表面与墙板面之间存在3 mm 的厚度偏差,使用找平材料将填充表面与墙板面补平。第2 步,在板缝之间粘贴0.5 mm×0.5 mm 的防裂网格布,在板缝处批涂白乳胶,墙板与其他交接之处同样使用防裂网格布进行缝隙修补[10]。第3 步,批涂与墙板匹配的高性能蒸压加气混凝土,厚度约为2 mm。第4 步,在ALC 墙板上整体满铺压入防裂网格布,网眼为1 mm×1 mm,然后再批涂第2 遍与墙板匹配的高性能蒸压加气混凝土,直至防裂材料全部覆盖网格布。

此时,ALC 墙板性能指标如表1所示。批涂防裂材料后,墙板结构性能良好。在墙板干燥一段时间之后,使用砂浆填充伸缩裂缝。在填充完成的墙板上刮一层2 mm 厚的平底灰材料,修饰墙板的色差,确保ALC 墙板的施工美观性。

表1 ALC 墙板性能指标

2 实例分析

2.1 工程概况

为了验证本文设计的ALC 墙板装饰施工技术是否满足装配式建筑需求,本文以X 住宅建筑为例,对上述施工技术进行了实例分析。X 住宅建筑项目有15 层,地下室为2 层结构,地上为13 层结构,属于高层建筑。X住宅建筑项目的建筑总高度约为45 m,地上总建筑面积约为6739.29 m2,地下总建筑面积约为1400.35 m2。采用装配式建筑形式,包括内外墙、叠合板等构件,有效缩短了整体施工工期。本文主要对X 住宅建筑项目的公共区域进行装修施工,并采用自重较低的ALC 墙板作为基础墙板。

预制墙板在工厂加工完毕后,用大吨位平板拖车,并在其底板上设置2 根100 mm×100 mm 的长木方,并布置15 mm 厚的柔性垫,避免墙板运输受损。合格的构件用水平与竖向的形式堆放,保护墙板材料不受倾倒影响。

ALC 墙板上墙前,准确测量边界线、垂直控制线的位置,确保ALC 墙板施工符合实际需求。ALC 墙板施工中,预制外墙采用200 mm 的ALC 墙板,一面涂抹5 mm 厚的防裂腻子,另一面涂抹20 mm 的防裂砂浆,涂刷后,预制外墙板自重约1.962 kN/m2。预制内墙采用100 mm 的ALC 墙板,双面各涂抹20 mm 的防裂砂浆,预制内墙板自重约1.543 kN/m2。ALC 墙板的荷载,计算公式为:

式中:Fx为ALC 墙板的荷载;fr为面层容重;h为面层厚度;Lk为墙板长度。根据ALC 墙板施工类型,计算出不同类型的墙板荷载,并结合X 建筑的实际情况,设定墙板的最大荷载,在最大荷载的范围内,荷载越小,造成建筑构件形变的可能性越低,墙板施工质量随之提高。

2.2 应用结果

在上述施工条件下,本文将X 装配式住宅公共区域ALC 墙板施工区域分为1 ~3 层、4 ~9 层、10 ~13 层3 部分,建筑面积各有不同,在不同的墙板类型中使用的ALC 用量也不同。

在墙板类型与ALC 用量一致的条件下,将墙板的最大荷载作为基准值,在最大荷载范围内,即可满足ALC 墙板施工需求。本文设计的装配式住宅公区ALC 墙板装修施工技术的荷载情况如表2 所示。

表2 装配式住宅公区ALC 墙板装修施工技术的荷载情况

由表2 可以得出,在其他施工条件均一致的情况下,使用本文设计的装配式住宅公区ALC 墙板装修施工技术后,ALC 墙板在首层的荷载为3.054 ~6.132 kN/m,在标准层的荷载为7.141 ~18.073 kN/m,在高层的荷载为4.276 ~9.343 kN/m;首层的最大荷载为8.075 ~14.143 kN/m,标准层最大荷载16.148 ~50.086 kN/m,高层的最大荷载为11.285 ~18.217 kN/m。

由此可见,使用本文设计的施工技术之后,无论是首层、标准层,还是高层,墙板荷载均在最大荷载的范围内,在此基础上,降低了约一半的荷载,能够有效避免建筑构件出现形变,满足X 建筑公共区域的ALC 墙板施工需求。

3 结语

本文针对墙板自重过大,构件出现开裂形变的问题,设计了装配式住宅公区蒸压轻质混凝土(ALC)墙板装修施工技术。

首先,焊接角钢与ALC墙板龙骨,按照节点图的要求,将角钢与板壁进行横向、竖向焊接,确保ALC 墙板装修施工的连接稳定性。

其次,粗调装配式住宅公区ALC墙板对线位置,使用锤子敲击木楔,调整ALC 墙板顶端的不平整处,并按照墙板水平控制线的位置,调整墙板吊装的平整度与垂直度,直至墙板吊装符合建筑施工需求。

再次,安装住宅公区预制ALC墙面板附件,将左右面板的横缝位置左右横向对齐,使所有面板横缝均在同一条线上,并利用挂钩螺栓对墙板进行刚性约束,避免墙板主体结构位移的问题。

最后,批涂ALC 墙板面层防裂材料,将ALC 墙板上的电气线管、水管等开槽部位与板缝进行修补,满铺压入式粗纤维防裂网格布,批涂2 遍防裂腻子,确保ALC 墙板的抗裂性能。实例分析表明,使用该技术后,墙板荷载均在最大荷载的范围内,能够有效避免建筑构件出现形变。

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