建筑装饰项目工程中轻钢龙骨水泥纤维板板内隔墙施工技术研究

吴建书 陈 奥 陈振刚 彭文涛 吴 杰

目前，建筑行业对于构件模块化机械加工的要求越来越高，要求对结构部件进行规范化、分级，在工厂内进行预制，在施工现场进行装配，从而大大缩短项目的建设时间，提高项目的品质和精细化[1]。通过对建筑物的能量消耗进行分析，得出墙体的能量消耗约占整个建筑物能量消耗的二分之一，所以墙体作为墙体的能量消耗是建筑节能的关键[2]。常规的单质墙体很难兼顾其力学性能和隔热性能，因此出现复合型墙板。在新兴的复合型墙板中，轻钢龙骨水泥纤维板全面投入使用，逐渐展现其具备的多种优势，例如高强度、轻质量以及便利施工等[3]。同时，轻钢龙骨水泥纤维板材料在隔墙技术中也得到广泛的应用，在餐厅、酒店、工业厂房等地方起到良好的分隔空间作用。轻钢龙骨还具备工期短、吸音、恒温等功效。基于轻钢龙骨水泥纤维板的应用优势，依托某建筑装饰项目工程，开展对板内隔墙施工技术的研究。

1 建筑装饰项目工程概况

以某大型高科技厂房建筑装饰项目为例，针对该项目中的板内隔墙施工，引入轻钢龙骨水泥纤维板材料。本工程占地65000 m2，总建筑面积132500 m2，包括办公楼、研发楼及其他商业设施。本工程的1#大楼是多层的实验厂房（4 个地面、2 个地下），总高度21.24 m。工程2#厂房是一个多层的厂房，包括两个地面层，总高度13.4m。项目#3 号楼层高为3.2 m。项目#1 ～#3 号楼墙板均采用轻钢龙骨水泥纤维板，应用量超过6000 m2。该项目板内隔墙采用厚度为112 mm，宽度为550 mm，强度等级为A5.0 的轻钢龙骨水泥纤维板[4]。该轻钢龙骨水泥纤维板采用的重量配合比为1.0（水泥）：0.2（108 胶）：0.6（水）的专用粘结材料作为嵌缝剂，板底部采用M10 水泥砂浆嵌缝。

2 轻钢龙骨水泥纤维板板内隔墙施工

2.1 轻钢龙骨水泥纤维板连接节点的相关设计

在强震下，无论是组合墙板与框架之间的连接部位，或是覆面板与龙骨之间的连接部位，都有可能引起整个或局部的倒塌，引发重大的次生灾害，造成重大的人身和财产损失[5]。在地震荷载下，70%以上的损伤来自支护墙的损伤及其所引起的门窗和水电设备的损伤[6]。轻钢龙骨水泥纤维板连接节点的强度与整体结构承载力、剪切刚度都有着直接影响，而结构整体横向刚度与板内隔墙强度有着极大关系[7]。根据上述建筑装饰项目工程的施工需要，提出一种轻钢龙骨水泥纤维板与钢框架连接的方法，通过使用套管、U 型钢筋与轻钢龙骨水泥纤维板内的预埋件进行直接连接（图1）。

图1 轻钢龙骨水泥纤维板与钢柱连接示意图（来源：作者自绘）

针对目前结构设计中未考虑墙体外贴面对结构体系抗震性能的影响，提出一种基于滑动摩擦的节点结构体系。接头由带孔角钢，钢板和高强度螺栓组成。在横向荷载作用下，可以利用节点的滑动作用对墙体起到保护作用[8]。同时，本文还针对与之相对应的节点，对该框架的整体抗侧力和抗震性能进行分析。通过分析得出，滞回线为完整的梭型，滞回环所包含的范围很大，且具有一定的稳定性，且有明显的摩擦力和滑动点[9]。由于节点自身具备较好的弹性和塑性位，同时，将墙体和墙体结合起来，可以有效地增强结构的抗侧力和消能、阻尼等性能。

2.2 板内隔墙连接件连接施工

选择自攻螺钉和剪力钉作为轻钢龙骨水泥纤维板板内隔墙连接件[10]。自攻螺钉在连接时受到剪力影响，它的失效方式有：螺钉受剪切、边缘撕裂、螺钉倾斜等，这些失效还会对连接材料的压力失效产生影响。破坏模式可能是一种也可能是多种同时存在。自攻螺钉的钉头形式、螺纹大小、螺钉数量都需要根据具体情况进行合理选择。在进行自攻螺钉连接施工时可以采用手动或自动方式，根据实际情况进行选择。手工操作是使用一把改锥，根据自攻螺丝的槽型，挑选一把合适的改锥，将改锥的口子对准螺杆槽型，对准需要固定的位置之后，再用力挤压，然后顺时针转动螺丝刀。当安装自攻螺钉的数量不多时，可以采用简单的安装方式，即利用对应规格的螺栓+螺帽，将自攻螺钉与对应型号的螺帽固定在对应型号的螺帽上，再用同型号的螺帽固定，使3 个螺钉连成一个整体，再用扳手将螺套拧入底孔，将螺钉抽出。如果有大量的自攻式螺丝需要安装，可以使用特制的螺丝固定器，该机器的末端是一六角形的头部，可以连接电动或气压工具。

剪力钉是轻钢龙骨水泥纤维板板内隔墙结构中承上启下的关键构造。在连接施工中，将一根工字钢与两片混凝土板之间的剪切接头连接起来，在其一端加载时，对埋入混凝土板中的接头进行剪切，测定接头的荷载-滑移，得到接头在静载荷下的承载力以及剪切刚度，从而得到接头的受力性能。

随着橡胶量的增大，其抗剪切能力有明显提高，橡胶含量在10%时，其强度提高最大。剪力钉采用焊接的方式连接，剪切钉焊接是在一块金属的一端和另一块金属的一端形成一道电弧，并在接触的一端对另一块金属的一端快速加压而形成的一种焊接工艺，该焊接方法属高压熔化焊接。在焊接过程中，首先连接好焊接用的动力和制动装置，然后将剪刀钉在焊枪的长口处，将剪刀钉的下端放在基板上方的瓷环中。按下焊枪的开关，使电弧在引弧药剂中形成电弧，在规定的时间里，将剪切钉熔化，然后压下，回弹，断弧，从而完成连接。

2.3 连接件固定与纤维板固定

为了达到板内隔墙的位置，在混凝土反坎浇筑之前，对照施工图进行复核，以轴线位置的移动距离为一条线，再以精确定位的墙体边线的移动距离为另一条线，相交处为曲线圆心，然后根据直线拉线法，进行准确的放线定位。在直线段板料固定完毕后，在轻钢龙骨水泥纤维板的安装之前，首先在它的底端和顶端安装并使用射钉，将标准U 型固定卡在两个直线段的接合点上。将特殊的双 U 型连接件安装到两个平面之间。之后，根据隔板安装的深化布置图，将厚度为2 mm、宽度为80 mm 的双U 型连接物，尤其是在上、下节接合点处，再用射钉将连接物与隔板表面紧密地固定在一起，具体如图2 所示。

图2 双U 型连接件排布结构示意图（来源：作者自绘）

进行面板装配前，轻钢龙骨水泥纤维板材料的养护龄期应在28 d 以上，且强度为100%后，才能进行拼装。根据垂直面板的深化设计，在现场裁剪出合格的纸面，纸面宽为300 mm，纸面缝间距为350 mm。将直的一头安装到弯的一头。在下一节已经切好的轻钢龙骨水泥纤维板的侧面涂上刮聚合物水泥，然后对着混凝土反坎中心线垂直卡进双 U 型接头，下端对着墨线进行安装，同时在上端涂上刮聚合物水泥，然后在上一节轻钢龙骨水泥纤维板接头的侧面和顶端涂上刮聚合物水泥，然后竖起卡进双 U 型接头，然后在上面用木楔进行临时固定，按照上述操作一次完成装板，错开缝隙进行安装，最后组装完毕。

轻钢龙骨混凝土纤维板的垂直度＜2 mm 时，要对双层 U 型接头进行加工，这样双层 U 型接头就能与轻质壁板形成很好的整体，再用木楔把轻质壁板从上到下都能牢牢地钉在结构表面上。在整个安装完成后，在48 h后，用聚合水泥砂浆对顶底进行填补，以确保7 d 的平板垂直完整沉降稳定后，再将木楔拔出，并用相同的聚合水泥砂浆对木楔进行填充，并填充密实。

2.4 接缝处理与装饰面层施工

拼接部位的模板缝隙用聚合物水泥砂浆进行紧密挤压，缝隙宽度保持在约2.5 mm，在弯曲部位的凹陷部位，根据加深的需要，铺上110 mm的钢丝，然后用铲子将钢丝全部覆盖在聚合物水泥砂浆上，并进行平整，确保双层U 型接头全部被聚合物水泥砂浆所覆盖。在组装好的轻型隔断板上，以及与其他结构接合处的裂缝，在进行详细的设计之后，采用100 mm 厚的耐碱网格布和200 mm 厚的高密度纤维布。与设计图中所示的80 mm 宽度的织物和100 mm 的无弹性的非织造织物相比，本项目在和设计人员交流后，确定耐碱网格布的覆盖面更大，耐久性更好，收缩性更低，密度更大，覆盖面更大，起到更好的防裂性和防裂性。在确保常温状态下，超过7 d 干燥硬化后，按照建筑装饰项目设计图纸要求，在板内隔墙表面抹灰、抹腻子和涂刷无机涂料，以达到最终理想的外观效果，完成对板内隔墙的施工。

3 施工技术应用效果分析

按照上述论述内容，完成对该建筑装饰项目工程中板内隔墙施工后，为验证新施工技术的应用可行性，分别从板内隔墙接缝抗拉强度和隔墙最大位移两方面进行检验。在完成施工的板内隔墙接缝上设置10 个测点，分别编号为CD#01 ～CD#10。

首先针对各个测点的抗拉强度进行测定。选用抗拉强度测量仪器进行测定，仪器测量精度等级为0.5 级。将测量结果记录，得到如表1 所示的结果。从表1 中记录的数据可以看出，测点CD#03 的抗拉强度最高，为12.32 MPa；测点CD#04 的抗拉强度最低，为10.25 MPa。通过进一步分析得出，应用本文上述提出的施工技术施工后，板内隔墙接缝抗拉强度最低数值也超过了该建筑装饰项目规定要求的接缝抗拉强度大于或等于9 MPa 的要求。上述得出的结果可证明，本文上述施工技术具备实际应用可行性。

表1 板内隔墙裂缝抗拉强度测量结果记录表

再从隔墙最大位移角度对施工技术可行性进行验证。在板内隔墙平面上选择5 个测点，分别编号为PM#01 ～PM#05。针对各个测点在10、20 和50 d 内的最大位移进行记录，如表2 所示。对表2 中的测量数据结果分析可以得知，在10 d 内板内隔墙表面最大位移为0.035 mm；在20 d 内板内隔墙表面最大位移为0.86 mm；在50 d 内板内隔墙表面最大位移为0.132 mm。根据板内隔墙施工质量要求，50 d 板内隔墙表面最大位移不得超过0.5 mm。采用新的技术完成施工后，其板内隔墙最大位移能够充分满足这些要求。通过上述两方面证明，本文提出的施工技术具备实际应用可行性，能够促进板内隔墙施工质量的进一步提升。

表2 板内隔墙表面最大位移测量结果记录表

4 结语

轻钢龙骨水泥纤维板在施工当中应用能够使操作更加便捷以及灵活化，通过本文上述研究，实现了轻钢龙骨水泥纤维板在建筑装饰项目板内隔墙施工中的应用。在将该技术应用到其他类似项目当中的时候，对材料制备的优化、原材料选择等进行深入探索能够进一步提升施工技术的实际作用。因此，针对这一问题，在后续的研究中还将进行深入的探索，促进板内隔墙施工技术应用适应性进一步提升。