唐 勇 高佩娜 賀昱華 朱鵬飛 常傳清 曹景洲

(國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司慶陽(yáng)供電公司，甘肅 慶陽(yáng) 745000)

裝配式建筑具有建設(shè)周期短、節(jié)約勞動(dòng)力、環(huán)境影響小等特點(diǎn)，符合國(guó)家推廣的住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略。隨著近年來國(guó)內(nèi)裝配式建筑的現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)迅猛發(fā)展，建筑裝配式不僅應(yīng)用在住宅建筑中，同時(shí)也大量應(yīng)用在電力工程中，在電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域，國(guó)家電網(wǎng)也提出了“兩型三新一化”建設(shè)技術(shù)要求[1]。為提高建筑工業(yè)化水平，圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的外墻裝配化程度是一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前，加氣混凝土復(fù)合墻板技術(shù)工藝比較成熟，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、防火等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)已經(jīng)有較多的應(yīng)用，裝配式墻板之間需要選擇合理的節(jié)點(diǎn)安裝方式以保證墻板優(yōu)良的保溫性能和基本力學(xué)性能[2]。

在嚴(yán)寒地區(qū)，由于溫度低、風(fēng)沙大，傳統(tǒng)的壓型鋼板復(fù)合板耐久性、使用性較差，從而影響裝配式變電站廠房的正常使用。LSP板具有優(yōu)異的保溫、防火、耐久性能，可以很好地滿足使用要求，并且與之配套的LSP板內(nèi)嵌輕鋼龍骨裝配式墻體系統(tǒng)是一種裝配化程度較高的安裝方式，可以很好地保證LSP板的保溫性能?；贚SP板裝配式墻體優(yōu)異的使用性能和裝配性能，針對(duì)高海拔地區(qū)變電站建筑的使用特點(diǎn)，提出了一種新的預(yù)制裝配式墻板門窗洞口加強(qiáng)龍骨構(gòu)造措施，既可以保證LSP板內(nèi)嵌輕鋼龍骨裝配式墻體系統(tǒng)的使用性能和裝配性能，還可以提高高海拔地區(qū)LSP板墻體系統(tǒng)變電站廠房結(jié)構(gòu)的安全可靠性。

1 LSP自鎖水平拼裝板

1.1 LSP板的材料組成

LSP(Level Self-locking Panel)水平自鎖墻板是一種新型輕質(zhì)復(fù)合墻板。該板材以輕集料微孔混凝土無(wú)機(jī)材料為基材，直接澆筑成型或以巖棉保溫板、阻燃型聚苯板等為填充芯材，基材四面包裹芯材阻斷基材與空氣接觸，通過整體無(wú)間隙復(fù)合而成的輕質(zhì)墻體材料制品，并采用耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布進(jìn)行增強(qiáng)，四邊均設(shè)有拼裝榫頭或榫槽。其基材以低收縮性的復(fù)合快硬硫鋁酸鹽水泥為主要凝膠材料，以陶粒、膨脹珍珠巖等輕集料為骨料，以短切纖維為增強(qiáng)材料，以多種外加劑為功能調(diào)節(jié)材料，在水泥中引入微小泡沫而制成的輕集料微孔混凝土。該墻板材料各項(xiàng)物理性能優(yōu)良，是制造填充墻體的理想新型材料[3]。LSP板的構(gòu)造如圖1所示。

1.2 LSP板的物理性能

LSP板為復(fù)合保溫板，無(wú)熱橋，它具有良好的保溫性能。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的LSP板，其當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.06 W/(m·K)。對(duì)于LSP板的砌體傳熱系數(shù)，95 mm厚≤0.63，120 mm厚≤0.50，200 mm厚≤0.30，250 mm厚≤0.24[4]。

LSP板具有良好的防火性能，對(duì)于聚苯保溫板芯材其燃燒性能等級(jí)為B1極，產(chǎn)品耐火極限不小于3 h。對(duì)于巖棉保溫板芯材其燃燒性能等級(jí)為A級(jí)，產(chǎn)品耐火極限不小于3 h[4]。

LSP板具有較高承載力、剛度和穩(wěn)定性，按GB/T 23451要求進(jìn)行試驗(yàn)，其抗彎荷載大于1 000 N，經(jīng)過5次30 kg沙袋沖擊后板面無(wú)裂痕，且具有良好的抗凍能力，在長(zhǎng)期自重荷載、風(fēng)荷載和氣候變化的情況下，板面未出現(xiàn)裂紋、變形、脫落等破壞現(xiàn)象。

1.3 LSP板的主要規(guī)格

為方便外墻設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)裝備，LSP板由工廠統(tǒng)一加工成一定模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)板，墻板和保溫層的厚度根據(jù)墻板長(zhǎng)度和寬度的不同有一定的差異。其中標(biāo)準(zhǔn)板的具體規(guī)格如表1所示，非標(biāo)準(zhǔn)板可按設(shè)計(jì)要求制作。

2 LSP板裝配式墻體系統(tǒng)

2.1 結(jié)構(gòu)組成及連接構(gòu)造

LSP水平自鎖墻板系統(tǒng)又稱LSP板內(nèi)嵌輕鋼龍骨裝配式墻體系統(tǒng)，它是以LSP板為墻體材料，通過與其配套的連接件，在成墻時(shí)形成剛?cè)嵯酀?jì)的組合結(jié)構(gòu)墻體系統(tǒng)，將LSP板與建筑主體牢固連接在一起而形成多功能一體化墻體系統(tǒng)。墻體裝配示意圖如圖2所示(以200厚標(biāo)準(zhǔn)板為例)。

表1 LSP標(biāo)準(zhǔn)板的尺寸規(guī)格 mm

LSP板墻體系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括：通長(zhǎng)輕鋼龍骨、龍骨連接件、龍骨連墻件、承重鋼托件以及LSP板。其中輕鋼龍骨是由鍍鋅鋼帶冷壓而成，其截面形式與LSP墻板榫口形式相同。墻體系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件如表2所示。

表2 LSP板墻體系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件

編號(hào)截面圖使用位置1輕鋼龍骨(厚度0.4 mm)2承重鋼托件(厚度3 mm)3水平與豎向龍骨連接件(厚度1 mm)4龍骨連墻件(厚度1 mm)

LSP墻板采用自鎖拼裝，四周凹凸榫咬合連接，榫槽內(nèi)填抹專用粘結(jié)砂漿，砂漿厚度和飽滿度應(yīng)滿足要求。

按照規(guī)范要求[1]每隔一定的距離設(shè)置水平通長(zhǎng)輕鋼龍骨來增強(qiáng)墻體與主體結(jié)構(gòu)的連接。墻內(nèi)輕鋼龍骨設(shè)置在LSP板塊的拼裝榫槽內(nèi)，用龍骨連墻件通過螺栓或螺釘與主體鋼柱進(jìn)行可靠連接。在門窗洞口處需要加設(shè)豎向輕鋼龍骨，豎向輕鋼龍骨采用龍骨連接件通過螺釘或者鉚釘與水平龍骨可靠連接。

對(duì)于拼裝的墻板位于主體結(jié)構(gòu)外立面時(shí)，從下到上不超過3 m(或每層)設(shè)置一道鋼托件來承受上部外墻荷載。

LSP板拼裝高度大于4.0 m，長(zhǎng)度大于兩倍墻高時(shí)，設(shè)置輕鋼龍骨水平系梁和輕鋼龍骨構(gòu)造柱，即通過自攻螺釘將兩條輕鋼龍骨對(duì)扣連接[5]，如圖3所示。

2.2 門窗洞口加強(qiáng)龍骨構(gòu)造措施

對(duì)于變電站廠房建筑，門窗洞口較多且洞口尺寸一般較大，輕鋼龍骨不足以承受洞口上部荷載，將會(huì)導(dǎo)致門窗在使用后期出現(xiàn)較大變形。同時(shí)在高海拔、風(fēng)沙較大的地區(qū)，外墻會(huì)承受較大的風(fēng)荷載，洞口輕鋼龍骨之間的連接可靠性降低。

針對(duì)以上問題，提出了一種適用于高海拔、較大風(fēng)沙地區(qū)變電站廠房建筑的新型加強(qiáng)龍骨構(gòu)造措施，即在大尺寸洞口處采用方鋼管代替洞口四周的輕鋼龍骨，此構(gòu)造措施相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)中的門窗過梁。同時(shí)加強(qiáng)龍骨圍繞廠房一圈，形成了類似圈梁的構(gòu)造，提高了廠房的抗震性能，如圖4所示。

水平加強(qiáng)龍骨通過節(jié)點(diǎn)板與結(jié)構(gòu)鋼柱連接，節(jié)點(diǎn)板與節(jié)點(diǎn)板之間采用螺栓連接，如圖5所示。豎向加強(qiáng)龍骨采用相同型號(hào)不同規(guī)格的方鋼管與水平加強(qiáng)龍骨焊接，豎向加強(qiáng)龍骨下部與預(yù)埋鋼板焊接。

當(dāng)拼裝的LSP板達(dá)到加強(qiáng)龍骨高度時(shí)，在加強(qiáng)龍骨的內(nèi)外表面都應(yīng)用LSP板緊貼，以防止熱橋效應(yīng)的出現(xiàn)影響保溫效果，如圖6所示。

對(duì)于主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)的建筑，由于鋼梁軸線與外墻軸線距離較大或由于鋼梁的截面形式(如工字梁)不能設(shè)置承重鋼托件時(shí)，加強(qiáng)龍骨構(gòu)造可以代替鋼托件。

綜上所述，加強(qiáng)龍骨構(gòu)造措施不僅可以保證LSP板內(nèi)嵌輕鋼龍骨裝配式墻體系統(tǒng)的使用性和裝配性能，還可以提高高海拔、風(fēng)沙較大地區(qū)LSP板墻體系統(tǒng)變電站廠房結(jié)構(gòu)的安全可靠性。

3 結(jié)語(yǔ)

帶有加強(qiáng)龍骨構(gòu)造措施的LSP板裝配式墻體系統(tǒng)是在LSP板內(nèi)嵌輕鋼龍骨裝配式墻體系統(tǒng)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，在滿足嚴(yán)寒地區(qū)裝配式變電站廠房的保溫、防火、防風(fēng)沙、裝配簡(jiǎn)單快捷要求的同時(shí)，還可以提高變電站廠房墻體系統(tǒng)的使用性和安全性。

我國(guó)地域遼闊，擁有許多不同的氣候特點(diǎn)，可針對(duì)不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)，選擇適合本地區(qū)的復(fù)合墻板，設(shè)計(jì)新的安全、節(jié)能裝配式墻體系統(tǒng)和節(jié)點(diǎn)型式，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)領(lǐng)域的建筑工業(yè)化水平。