ALC墻板在裝配式建筑施工中的改進(jìn)應(yīng)用

喬學(xué)良 魏蘇堯 溫澤坤 邢 航 倪 剛

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

建筑工程常說的ALC墻板是一種簡稱，全稱叫做蒸壓輕質(zhì)混凝土（autoclaved lightweight concrete），屬于高性能蒸壓加氣混凝土（ALC）的一種[1]。ALC板的用途就是代替砌塊，也被叫做加大號(hào)砌塊，所以它的原材料成分與蒸壓加氣混凝土砌塊相同，內(nèi)部增加了鋼筋增強(qiáng)[2]。ALC板常用在內(nèi)隔墻，現(xiàn)在外圍護(hù)墻中也開始使用，是一種新發(fā)展起來的性能良好的建筑材料[3]。

傳統(tǒng)的ALC墻板已有較合理的安裝工藝[4]，且多適用于普通住宅工程中。但在裝配式建筑中，特別是作為裝配式建筑外墻板應(yīng)用時(shí)，由于裝配式外墻外立面裝飾裝修做法相對(duì)普通建筑做法較少且做法厚度較薄，導(dǎo)致鉤頭螺栓外凸后依靠裝修做法覆蓋較為困難。因此，需要尋求一種改進(jìn)的工藝做法。

1 工程概況

本工程位于山西省，總建筑面積34.36萬 m2，其中，北地塊建筑面積25.22萬 m2，包括10棟地上23層、地下2層住宅樓，1棟地上19層、地下2層辦公樓，1棟地上2層換熱站，1棟小學(xué)，地上1～2層主樓配套商業(yè)及地下車庫；南地塊建筑面積9.14萬 m2，包括10棟住宅樓、1棟幼兒園、地上1～2層主樓配套商業(yè)及地下車庫。

按照當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于通過招拍掛拿到的土地，其地上建筑規(guī)模大于等于10萬 m2的住宅開發(fā)工程都需要采用裝配式，且其綜合評(píng)分不得小于50分。在裝配式預(yù)制構(gòu)件深化拆分時(shí)，需充分考慮標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化，使預(yù)制構(gòu)件在樓棟內(nèi)及樓棟間實(shí)現(xiàn)最大程度的復(fù)用率，提高工業(yè)化程度[5]。通過將部分墻體拆分為ALC墻板，樓梯和樓板分別采用預(yù)制樓梯和疊合板，使綜合裝配率達(dá)到了52.3%。

2 工程重難點(diǎn)

1）ALC墻板在深化設(shè)計(jì)階段需要多專業(yè)結(jié)合，特別是水電管綜方面要結(jié)合其專業(yè)點(diǎn)位對(duì)板材進(jìn)行合理排布排板。生產(chǎn)廠家需要根據(jù)施工方的深化排板圖進(jìn)行墻板的生產(chǎn)，同時(shí)，板材運(yùn)抵現(xiàn)場后工人隊(duì)伍也需要嚴(yán)格按照排板圖進(jìn)行安裝和水電專業(yè)施工。

2）傳統(tǒng)施工工藝中鉤頭螺栓為通圓的構(gòu)造形式，然后再與角鐵搭接，在鉤頭螺栓兩側(cè)與角鐵進(jìn)行焊接，此種連接方式導(dǎo)致鉤頭螺栓外凸出結(jié)構(gòu)面太多，簡單的外立面裝飾裝修做法無法覆蓋其外凸尺寸。

3）圖集13J104《蒸壓加氣混凝土砌塊、板材構(gòu)造》中節(jié)點(diǎn)做法外墻板采用膨脹螺栓固定角鐵，膨脹螺栓打入結(jié)構(gòu)后還有外凸的部分，會(huì)在ALC墻板立板安裝時(shí)出現(xiàn)卡頓情況，不利于快速安裝到位。

4）當(dāng)入戶門一側(cè)或兩側(cè)為條板時(shí)，應(yīng)增加現(xiàn)澆構(gòu)造柱，寬度不應(yīng)小于200 mm，厚度同墻厚；與主體結(jié)構(gòu)相連的小于200 mm門垛也應(yīng)采用現(xiàn)澆構(gòu)造柱，在鋁模深化時(shí)應(yīng)充分考慮，將其深化出來。

5）深化時(shí)應(yīng)與設(shè)計(jì)院明確熱水器、電視機(jī)、柜體等吊點(diǎn)位置及預(yù)埋范圍；ALC條板性能相較于混凝土結(jié)構(gòu)來說，材料強(qiáng)度較低，所以強(qiáng)、弱電箱不應(yīng)留設(shè)在條板墻上，深化設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)有留設(shè)在條板墻上時(shí)，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通修改。

6）根據(jù)施工圖紙要求，住宅樓地上部分非承重外圍護(hù)墻體及內(nèi)隔墻采用蒸壓加氣混凝土板，墻厚為100、200 mm，板材要求如下：密度級(jí)別B05型，強(qiáng)度級(jí)別A3.5，平均干密度≤525 kN/m3，150 mm厚板耐火時(shí)間＞4 h，導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算值為0.13 W/（m·K）。

3 施工工藝流程

3.1 方案比選

方案一：ALC外墻板采用角鐵＋內(nèi)圓外扁鉤頭螺栓固定，墻板外側(cè)的左右兩邊設(shè)置通長角鐵，采用4.2 cm消防釘打穿角鐵固定于結(jié)構(gòu)面，消防釘起步不大于100 mm，間距500 mm且不少于2個(gè)，每塊板居中開通洞，用于穿鉤頭螺栓，洞內(nèi)側(cè)須擴(kuò)孔處理，用來放置緊固鉤頭螺栓的螺母墊片。鉤頭螺栓采用內(nèi)圓外扁構(gòu)造，與角鐵平行對(duì)接焊接。

方案二：ALC外墻板采用角鐵＋通圓鉤頭螺栓固定，墻板左右兩側(cè)設(shè)置通長角鐵，角鐵開洞，采用膨脹螺栓固定于結(jié)構(gòu)面，起步不大于100 mm，間距300 mm且不少于2個(gè)，每塊板居中開通洞，用于穿鉤頭螺栓，洞內(nèi)側(cè)須擴(kuò)孔處理，用來放置緊固鉤頭螺栓的螺母墊片。鉤頭螺栓采用圓鋼鉤頭螺栓，然后與角鐵垂直搭接焊接（圖1）。

圖1 BIM方案比選

方案二為ALC外墻板傳統(tǒng)施工工藝，在裝配式建筑中存在2個(gè)缺點(diǎn)：

1）采用膨脹螺栓固定角鐵，會(huì)使ALC墻板在立板安裝的過程中出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，不利于快速安裝到位。

2）鉤頭螺栓采用通圓的構(gòu)造并與角鐵搭接焊接，鉤頭螺栓外凸出結(jié)構(gòu)面太多，簡單的外立面裝飾裝修做法無法覆蓋其外凸尺寸。

方案一中通過使用消防釘代替膨脹螺栓來固定角鐵，且角鐵由通圓改為內(nèi)圓外扁的構(gòu)造，然后與角鐵對(duì)接平行焊接。通過對(duì)傳統(tǒng)工藝在材料和連接方式上進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到節(jié)省材料、方便施工的效果。

3.2 樣板施工

通過方案比擬，并委托設(shè)計(jì)單位進(jìn)行安全相關(guān)復(fù)核，選用方案一進(jìn)行樣板制作。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，選在21#樓西單元3層作為樣板施工層。結(jié)合BIM＋AR三維可視化技術(shù)，利用Revit軟件建立三維樣板模型，經(jīng)過輕量化處理生產(chǎn)模型樣板二維碼，隨時(shí)隨地用手機(jī)掃碼查看樣板工藝。施工工序包括基層清理、彈線、上料、管卡安裝、順序安裝板材、底縫填實(shí)、水電開槽、水電安裝、嵌縫、貼布、細(xì)部處理等（圖2）。

圖2 BIM輕量化AR樣板

進(jìn)場材料須復(fù)試合格后方可開始施工，對(duì)管卡安裝、墻板拼縫等嚴(yán)格把關(guān)。墻板安裝前要做好放線、驗(yàn)線等相關(guān)工作，施工時(shí)不應(yīng)選用有缺陷的墻板，并用塞尺配合靠尺進(jìn)行墻面平整度、垂直度的控制。墻板施工完成后要進(jìn)行三方驗(yàn)收，及時(shí)報(bào)監(jiān)理會(huì)同甲方一起對(duì)樣板進(jìn)行驗(yàn)收，待驗(yàn)收合格后，方可參照樣板進(jìn)行大面積施工。

3.3 施工工藝

1）上料：板材進(jìn)場后，通過報(bào)驗(yàn)合格后用叉車按要求堆放在材料堆場，待需要安裝時(shí)用塔吊配合卸料平臺(tái)運(yùn)輸板材上樓。所有的板位置已經(jīng)確認(rèn)，根據(jù)板所在的位置按照排板圖板材尺寸，用小推車人工輔助將上樓后的板材堆放在離安裝位置較近的位置，并需要豎向堆放，減少二次倒運(yùn)。

2）清掃地面：ALC墻板安裝工序在一次結(jié)構(gòu)結(jié)束后，一次結(jié)構(gòu)施工過程會(huì)產(chǎn)生很多浮灰及垃圾，所以在安裝前需要清理墻板側(cè)面、地面、與混凝土柱面的結(jié)合部，將浮灰、砂等雜物清除干凈。

3）放線：根據(jù)項(xiàng)目控制線在每層地面彈好距離墻面300 mm控制線，根據(jù)控制線再進(jìn)行內(nèi)墻關(guān)卡和外圍護(hù)墻角鐵的定位安裝。ALC板面應(yīng)與結(jié)構(gòu)面齊平，所以角鐵定位時(shí)需要向結(jié)構(gòu)面外移出一個(gè)角鐵厚度。

4）安裝固定：不同厚度的板材采用不同的固定形式，200 mm墻厚板材的頂端用管卡固定，100 mm墻厚板材的頂端用U形卡固定，管卡應(yīng)于每塊板頂端距板面80 mm處設(shè)置一個(gè)，U形卡應(yīng)置于板與板拼縫處，每塊板須有固定件。用射釘槍固定在混凝土結(jié)構(gòu)面上，卡子的邊要與彈線對(duì)齊。每個(gè)卡子至少需要用2只射釘來固定（圖3、圖4）。

圖3 內(nèi)墻標(biāo)準(zhǔn)層工藝

圖4 外墻標(biāo)準(zhǔn)層工藝

4 重點(diǎn)控制事項(xiàng)

4.1 配板、修板

出廠的標(biāo)準(zhǔn)板尺寸為600 mm，不足模數(shù)的部位需要在現(xiàn)場切割制作。現(xiàn)場加工板尺寸寬度減去30 mm。在現(xiàn)場加工墻板的過程中應(yīng)彈線，切割過程中應(yīng)一次切割完成，盡量避免產(chǎn)生切割缺陷，有缺陷的板應(yīng)上墻后修補(bǔ)。切割后出現(xiàn)的鋼筋應(yīng)做防銹處理。

4.2 板縫處理

外墻角鐵與ALC板縫隙之間、外墻ALC板與結(jié)構(gòu)之間、外墻ALC板與ALC板之間應(yīng)采用專業(yè)密封膠處理后，方可進(jìn)行抹灰防水涂料施工。其中，打膠前需要在板縫塞PE棒，抹灰前需要掛玻纖網(wǎng)。

4.3 防開裂措施

嵌縫時(shí)，先在墻板之間的拼接處用毛刷蘸水清灰，然后再粘貼玻纖網(wǎng)格布，掛網(wǎng)要求按照設(shè)計(jì)院復(fù)核確認(rèn)圖紙中的各節(jié)點(diǎn)做法進(jìn)行。掛網(wǎng)抹灰后還需要刷一層聚氨酯防水涂料來防止接縫處滲漏。

4.4 伸縮縫處理

先用普通膠漿填縫，貼網(wǎng)格布，然后用彈性防裂膠凝材料把板縫嵌平。再在外面貼玻纖網(wǎng)格布一道，最后用嵌縫膠漿進(jìn)行厚2 mm、寬100 mm的抹平壓光。除嵌縫帶外，宜增加滿墻掛網(wǎng)的防開裂措施。

4.5 附墻水電管線安裝的技術(shù)要求

1）開槽：應(yīng)使用輕型電動(dòng)切割機(jī)并輔以鏤槽器，不得采用鏨子直接剔鑿墻面。開槽深度不宜大于1/4墻厚，開槽與板邊的距離小于100 mm，不得將管槽設(shè)置于板縫位置。如有該問題，應(yīng)及時(shí)調(diào)整排板圖。

2）敷設(shè)管線及填槽：管線應(yīng)采用管卡固定在墻上后再填槽。填槽做法按照建筑構(gòu)造做法嚴(yán)格執(zhí)行，具體要求為：敷設(shè)管線后應(yīng)采用專用砂漿填塞密實(shí)，與墻面凹2 mm，再用專用嵌縫材料找平，沿槽長外側(cè)粘貼寬度不小于100 mm的耐堿玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)。

4.6 接板處理

為了節(jié)省板材，個(gè)別部位存在板材高度不夠的情況，對(duì)高度需接板的部位，接板高度不應(yīng)小于300 mm，應(yīng)錯(cuò)縫接板，錯(cuò)縫高差范圍為300～500 mm。

5 結(jié)語

隨著裝配式建筑的不斷發(fā)展，ALC條板的應(yīng)用越來越普遍。本工程通過使用消防釘固定角鐵和內(nèi)圓外扁的鉤頭螺栓并與角鐵對(duì)接平行焊接，對(duì)傳統(tǒng)工藝在材料和連接方式上進(jìn)行了改進(jìn)，達(dá)到節(jié)省材料、方便施工的效果。經(jīng)過設(shè)計(jì)復(fù)核，雖然結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算能夠得到保證，但在承受荷載方面不可避免地會(huì)有一定的削減。后續(xù)研究可以嘗試通過適當(dāng)加寬角鐵，改進(jìn)角鐵與鉤頭螺栓的連接方式，盡可能去除施工工藝中的焊接工序，從而實(shí)現(xiàn)施工便捷和增加承載力的雙重效果。