曹培民,李東
(中國建筑第二工程局有限公司,北京 100160)
作為優(yōu)質(zhì)建筑材料,輕質(zhì)ALC墻板在國內(nèi)建筑領(lǐng)域日漸推廣開來,其全稱為蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板,具備節(jié)能、環(huán)保、質(zhì)輕及性能優(yōu)異等特點。為保證輕質(zhì)ALC墻板能夠較好地用于各類工程建設(shè),必須聚焦相應(yīng)施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。
基于使用的原材料不同,可以將ALC墻板細(xì)分為灰加氣和砂加氣ALC墻板,前者主要使用粉煤灰生產(chǎn)墻板,后者主要使用磨細(xì)砂生產(chǎn)。后者在多數(shù)情況下具備更好的性能,而由于同時其干縮量相對較小,砂加氣ALC墻板的抗凍性能也較強(qiáng),更適合用于寒冷地區(qū)。ALC墻板的表觀密度較小,可基于干密度進(jìn)行等級劃分,如干密度<625 kg/m3、<525 kg/m3、<425 kg/m3時,對應(yīng)的等級分別為B06、B05、B04。應(yīng)用于建筑工程中時,ALC墻板能夠節(jié)約人工成本及建設(shè)投資,這源于其具備的高強(qiáng)、輕質(zhì)等性能優(yōu)勢,而由于該墻板的防凍、保溫、隔音、抗?jié)B等性能較為優(yōu)秀,因此,還能降低建筑工程使用過程中的維護(hù)費用。在輕質(zhì)ALC墻板的具體施工過程中,多選擇干法砌筑和批嵌工藝減少粉刷工程量,在提高施工效率、降低成本等方面也有突出表現(xiàn)。此外,由于具備較高的隔熱和保溫能力,輕質(zhì)ALC墻板施工過程中一般不需要采用其他保溫材料,因此,建筑工程可更為簡單地打造外墻保溫系統(tǒng),降低使用過程中的建筑能耗,提升節(jié)能環(huán)保性能[1]。
為保證輕質(zhì)ALC墻板充分發(fā)揮自身特性,必須做好設(shè)計工作。對比普通鋼筋混凝土可以發(fā)現(xiàn),輕質(zhì)ALC墻板采用的蒸壓加氣混凝土與其不存在本質(zhì)區(qū)別,但需要關(guān)注二者在原材料及工藝方面存在的差異,不得通過普通計算方式對輕質(zhì)ALC墻板進(jìn)行設(shè)計。為保證輕質(zhì)ALC墻板設(shè)計效果,必須充分考慮其原材料特點,具體可從以下幾方面入手:(1)正截面抗彎承載力。在計算正截面抗彎承載力的過程中,需要考慮條件屈服強(qiáng)度、平截面假定及理想彈塑性模型3個方面。具體計算需要假設(shè)同一標(biāo)高處的正截面應(yīng)力相同,且沿著墻板截面應(yīng)變呈線性分布,并存在線性分布的輕質(zhì)ALC墻板截面應(yīng)變。對于開裂的輕質(zhì)ALC墻板,平截面假設(shè)仍然滿足。(2)考慮到冷拔鋼筋多在輕質(zhì)ALC墻板中設(shè)置,可確定鋼筋在墻板使用過程中不存在顯著應(yīng)力流幅,具體模擬可選擇雙斜線模型。結(jié)合不明顯的屈服階段,對于冷拔鋼筋,屈服點應(yīng)確定為0.2%殘余應(yīng)變時的應(yīng)力,同時取0.85倍的極限抗拉強(qiáng)度。(3)考慮到建筑工程中輕質(zhì)ALC墻板多作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)且不承重,因此,設(shè)計僅需要對其彈性變形進(jìn)行考慮,對于受力開裂后的輕質(zhì)ALC墻板,不需要考慮其抗拉作用[2]。
結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué),對屬于柔性連接的輕質(zhì)ALC墻板主體與兩端來說,最大彎矩出現(xiàn)于墻板跨中,同時可基于簡支梁模型開展墻板計算。對于帶裂縫工作階段的輕質(zhì)ALC墻板,存在因開裂退出工作的部分截面,此時由受拉區(qū)鋼筋承受全部拉力。對于破壞階段的輕質(zhì)ALC墻板,受拉區(qū)多數(shù)截面退出工作,此時存在更大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力,同時擴(kuò)展的裂縫會導(dǎo)致輕質(zhì)ALC墻板最終破壞,這些均需要在相關(guān)設(shè)計中得到考慮[3]。
以某辦公樓項目為例,案例項目包含住宿、食堂、辦公、車庫等功能,選擇裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)體系,總高度11.2 m,地上2層,由H型鋼梁和箱型鋼柱組成主體框架,內(nèi)、外墻均選擇ALC墻板,厚度為200 mm。
在案例項目ALC墻板施工技術(shù)的具體應(yīng)用中,基本流程為:確認(rèn)施工部位→清理基層→放線→驗線→角鋼固定→擴(kuò)孔處理→安裝→板材就位及校正→固定板材→修補(bǔ)處理→勾縫→檢查。
在清理基層環(huán)節(jié),需要注意地面、ALC板與鋼柱的交界面,完成清理后需要細(xì)致檢查,同時對地面、墻面與墻板結(jié)合部進(jìn)行清理,清理對象包括土、沙、浮灰、酥皮等,并且要剔除墻面突出的混凝土塊及砂漿,清理干凈結(jié)合部位;在放線環(huán)節(jié),需要以軸線或雙向控制線為依據(jù),具體在各樓層需要安裝ALC板的位置放出水平分格線和控制線;在固定環(huán)節(jié),需要結(jié)合水平分格線的放樣情況安裝角鋼。在吊裝板材前,需要基于實際尺寸測量情況進(jìn)行配板和修板處理,具體基于柱距凈寬尺寸確定板的長度,板兩端擴(kuò)孔位置也需要明確量出,具體擴(kuò)孔通過專用的擴(kuò)孔鉆頭完成。如存在缺損問題,修補(bǔ)需要在正式安裝前完成。在具體安裝環(huán)節(jié),需要使用尼龍吊帶捆住ALC板偏中部位,進(jìn)而向安裝處運送,安裝過程需要將板底端通過撬棍撬起,使角鋼框與ALC板貼近,完成位置微調(diào)后,需要進(jìn)行ALC板垂直度與墻面平整度的檢查,分別使用托線板和塞尺,之后基于地面定位線對準(zhǔn)條板,保證板的左、右面處于相同水平線上,且上、下面處于相同垂直線上,之后在底端和頂端通過木楔擠緊,將撬棍撤出后,最終在角鋼上焊接勾頭螺栓,安裝至此完成。
案例項目ALC墻板施工技術(shù)應(yīng)用需要結(jié)合設(shè)計要求和現(xiàn)場實際測量情況完成材料計劃單編制,該計劃單需要由技術(shù)負(fù)責(zé)人確認(rèn),進(jìn)而開展ALC墻板的定制。完成定制生產(chǎn)后,墻板需要在施工正式開始前進(jìn)場,卸貨過程使用起重機(jī)、塔吊及叉車,在施工現(xiàn)場準(zhǔn)備好的水泥地面上堆放,這一過程需要通過加氣混凝土塊墊平兩端。具體堆放按照3板1層、2層1垛的規(guī)格進(jìn)行,同時保證每垛高度控制在1.5 m內(nèi),完成有序、整齊排放。進(jìn)場后,需要對ALC墻板進(jìn)行針對性檢測,具體遵循GB/T 11969—2020《蒸壓加氣混凝土性能試驗方法》的要求。施工用設(shè)備包括U形臺車、液壓臺車、配電箱、電鉆、小切割機(jī)、大切割機(jī)、電動葫蘆、電焊機(jī)。
在具體施工過程中,需要把握以下施工要點:
1)吊裝要點。具體選擇專用特制原裝工具和卷揚機(jī)進(jìn)行吊裝施工,對于案例項目采用的3 m以上長度墻板,單純的人工安裝存在較高風(fēng)險且難度較大,因此,這類墻板由人工配合卷揚機(jī)進(jìn)行吊裝施工。
2)剔鑿管線槽。開槽屬于建筑施工重點環(huán)節(jié),但如果需要圍繞ALC板進(jìn)行施工,具體切槽需要縱向進(jìn)行,同時嚴(yán)格控制槽深和槽寬,槽長應(yīng)≤1/2板厚,因此,槽長不得大于100 mm,同時槽寬、槽深需要分別控制在30 mm、20 mm內(nèi)。對于內(nèi)墻板,需要按照板厚的1/3控制槽深度,即控制在66 mm內(nèi)。
3)連接處理。在與梁、柱、墻等進(jìn)行連接的過程中,需要預(yù)留ALC板端部縫隙,具體控制在10~20 mm,同時需要填實該縫隙,具體使用發(fā)泡劑,如存在防火要求,填縫則需要選擇巖棉。對于案例項目的外墻ALC板施工,需要選擇密封膠進(jìn)行板縫的密封處理,同時需要使用勾縫劑處理內(nèi)墻,處理過程均需要使用專用材料。完成安裝后,需要針對性地修補(bǔ)掉角、缺棱等部位,該修補(bǔ)過程同樣需要選擇專用材料。在勾縫劑使用過程中,施工單位需要做好管理工作,做到隨配隨用,具體需要在配置后的30 min內(nèi)使用完,超出該時間后不得使用,外墻板需要先后使用密封膠、勾縫劑進(jìn)行處理,處理后一定時間不得碰撞振動。如不需要撤出就位木楔,則需要針對性開展防腐處理,同時角鋼需要針對性進(jìn)行防銹處理。
4)外墻節(jié)點處理。具體處理涉及外墻與鋼梁(見圖1,h為外墻厚度)、基礎(chǔ)的連接,及外墻洞口加固(見圖2,B為洞口底部長度)、女兒墻節(jié)點處。
5)內(nèi)墻節(jié)點處理。具體處理涉及板底連接(見圖3)、板頂與鋼梁節(jié)點、門洞節(jié)點的處理(見圖4)。
6)質(zhì)量控制。為保證ALC墻板施工技術(shù)應(yīng)用中,案例項目在質(zhì)量控制方面投入大量精力,主要關(guān)注的重點包括預(yù)埋鋼板厚度及錨固長度、板面裂紋及板材掉角缺棱情況、焊縫強(qiáng)度,具體采用目測法、卷尺、敲擊等方式進(jìn)行檢查,如焊縫檢查過程需要保證不存在咬邊、夾渣、焊瘤、弧坑、氣孔、裂紋等問題。此外,質(zhì)量控制還需要關(guān)注外墻板窗口偏移、門窗洞口偏差、墻板拼縫高差、表面平整度、墻板垂直度偏差、安裝位置線偏差,需要分別控制在10 mm、±5 mm、5 mm、5 mm、5 mm、3 mm內(nèi),具體檢驗使用吊線、尺量、拉線、經(jīng)緯儀等方式,進(jìn)而保證技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。
綜上所述,輕質(zhì)ALC墻板施工技術(shù)具有較高的推廣價值,在節(jié)能、抗震、隔絕熱量、隔音、環(huán)保等領(lǐng)域表現(xiàn)出色。在該技術(shù)的具體應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合工程實際情況,聚焦板材安裝、縫隙處理等要點,同時做好施工過程中的填縫密封處理,更好保證該技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。