建筑工程中大面積金屬夾芯板墻面施工技術研究

甘海濤，王劍，葛永彥，王亮亮，楊文豪

（中建七局安裝工程有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

就當前的建筑設計施工情況而言，傳統磚混或磚木結構仍然是最為主要的類型，但是其在安全性和耐久性方面表現出的性能在某種程度上已經無法滿足實際的應用需求[1]。針對這一問題，為了保障墻體或屋面等圍護結構能夠滿足居民對美好宜居環境的追求，為其設置合理的夾層結構成為建筑行業研究的新方向[2]。不僅如此，面對在宜居生態的發展號召，以居住環境為基礎對建筑進行適應性優化已經成為解決相應問題的有效途徑之一[3]。在此基礎上，分析現階段較為常見的建筑類型可發現，其主要分為現澆建筑、裝配式建筑兩種形式，并且大多數以中高層建筑為主，由此帶來的最直接的影響就是施工方式及經濟性存在與建筑區域實際需求和承受能力不適配的情況。結合上述的分為，以安全性、宜居性、經濟性等關鍵指標為基礎對建筑施工技術進行探索是十分必要的。在施工方式上，大多數建筑仍采用磚墻砌筑、鋼筋綁扎的方式進行，如文獻[4]提出裝配式建筑的鋼結構墻體砌筑施工技術，使磚墻與鋼管束組合剪力墻、H型鋼梁的連接牢固，填磚密實，從而增強建筑穩固性。還有學者利用混凝土現澆的傳統工藝開展相應的施工，如文獻[5]和文獻[6]提出構建支立定型鋼模板，利用皮帶機輸料系統輸送混凝土，從而實現一次性整體澆筑。但上述施工方式不僅具有工藝繁瑣的弊端，并且進度相對緩慢，對于勞動力的需求也較大，在施工過程中需要控制的因素較多，由此帶來的最直接的影響就是施工質量無法得到可靠保證。除此之外，由于施工現場濕作業規模較大，對于大型建筑機械的使用程度較高，導致周圍環境受到的影響也較為明顯。上述因素都導致在建筑施工過程中，相關成本和施工效果難以得到保障。

在此基礎上，本文以建筑墻面為研究對象，提出建筑工程中大面積金屬夾芯板墻面施工技術研究，并以實際工程案例為基礎，通過對比測試的方式，分析驗證了設計施工技術的實際應用效果。

1 大面積金屬夾芯板墻面施工技術設計

1.1 檁托板、檁條安裝

在開展大面積金屬夾芯板墻面施工前，為了確保后續的安裝能夠更加便捷，對應的連接能夠達到牢固的狀態，在墻面待施工位置安裝檁托板、檁條是十分必要的。其中，在具體的施工過程中，本文利用喜利得射釘建立檁托板與原結構之間的固定關系，通過這樣的方式避免對原結構造成破壞。在安裝檁托板前，采用水準儀、經緯儀及水平尺進行測量放線，在待施工的鋼結構梁柱上彈出十字定位線，作為檁托板安裝施工的執行基準。在復核無誤后，采用射釘對其進行連接。在完成檁托板安裝后，需要進行拉拔測試，這樣做的目的是確保射釘的連接效果能夠滿足墻面的設計要求，圖1為4根射釘連接條件下，墻面中間大面區檁托板連接標準。

圖1 墻面中間大面區檁托板連接方式示意圖

按照圖1所示的方式，開展對墻面中間大面區檁托板的連接。為了保障安裝效果的誤差在允許范圍內，需要保持墻板底部翻坎的內邊線與外邊線對齊處于狀態。針對此，可以采用經緯儀進行校準處理，并在完成檁條的安裝后，再次利用經緯儀進行復核。通過這樣的方式，最大限度確保檁條的外邊線在同一平面上，使得墻板安裝效果滿足設計圖紙要求。一般情況下，檁條的形態以Z形及C形為主。借助Z形和C形檁條靈活轉接的屬性特征，使得整體墻面檁條施工在牢固性和方便性方面得到進一步提升。但是需要注意的是，對于金屬夾芯板外墻施工的垂直度及平整度而言，其直接受到檁條安裝的垂直度及平整度影響。因此，本文設置墻板的接縫位置采用豎向Z形檁條進行施工。通過這樣的方式，保障檁托板、檁條的安裝施工質量能夠為后期墻板施工質量提供可靠保障。

1.2 金屬夾芯板墻板安裝

在實施現場金屬夾芯板墻板安裝時，為了保證墻板的外觀質量能夠達到建筑的設計要求，本文以可靈活移動的曲臂式升降車作為主要施工裝置，在此基礎上，將塔式起重機、汽車式起重機作為輔助設備，以此為基礎條件開展墻板的安裝施工。在開展外墻板吊裝時，利用勒威吸盤實現對施工結構的移動。以墻板中上部1/3處為目標位置，通過吸盤（4爪）吸住后，用麻繩系好墻板兩端、中部3點部位，之后緩慢吊起。借助這樣的方式，可以有效避免在墻板上的開孔操作，使得墻板密封性、保溫性能能夠得到最大限度的保護。不僅如此，墻板安裝過程中碰撞導致的油漆破壞問題也可以得到有效解決，對于提高施工的便捷性和安全性都具有積極的促進作用。在墻板安裝過程中，要秉持樣板引路的基本原則。實施墻板安裝之前，以技術規格書和建筑設計師要求為基礎，構建實體樣板，在通過驗收要求后，方可繼續執行大面積金屬夾芯板墻面的安裝施工。

在開展墻板安裝時，根據排板設計確定排板起始線位置是需要首先進行的工序，本文以沿跨度方向為基礎，在每根檁條上標出排板起始點，并確保各個點的連線與建筑物的縱軸線保持垂直關系。在定位好墻板起始線后，以排板起始線位置為目標位置，借助汽車式起重機吊起、移動待施工的金屬夾芯板墻面，對準板材寬度覆蓋標志線與起始線所在的位置，以板長方向的兩端，分別對構造的長度進行適應性調節。需要注意的是，在大面積金屬夾芯板墻面施工過程中，第1塊起始板的安裝質量直接關系到后續整體的安裝效果。為此，對其進行嚴格校正是十分必要的，這也是避免安裝到最后出現較大偏差的主要手段之一。針對此，本文在安裝時，利用掛線錘實現對金屬夾芯板墻面垂直度的校正。利用曲臂式升降車將施工人員移送到金屬夾芯板墻面安裝位置后，首先對定位放線進行檢測，明確定位放線無誤后，對墻面板進行固定處理，具體的固定材料為自攻螺栓。之后，再繼續開展第2塊金屬夾芯板墻面的安裝施工。在具體的安裝順序上，按照自右至左的首要順序，次要順序為自下而上。具體方式如圖2所示。

圖2 金屬夾芯板墻面安裝方式示意圖

按照圖2的方式，實現對金屬夾芯板墻面的安裝施工。當安裝到下放線標志點處時，對整體金屬夾芯板墻面的安裝偏差進行復查，一般情況下，板材豎向接縫寬度為10mm ，此時需要確保其誤差為2.0mm以內。通過這樣的方式，確保后續對板材進行全面緊固時，不會出現金屬夾芯板墻面連接松動的情況。

按照上述所示的方式，實現對建筑工程中大面積金屬夾芯板墻面的施工，保障最終的施工效果能夠滿足設計要求，墻面對應的性能參數也能夠達到建筑安全要求。

2 應用測試

2.1 測試環境

在測試本文設計的大面積金屬夾芯板墻面施工技術實際應用效果的過程中，本文以 8mm 冷拉光圓鋼筋，和 6mm 熱軋光圓鋼筋為基礎，構建了測試墻面試件。其中，試件墻面的混凝土材料為 C20。具體的混凝土立方體的抗壓強度參數為15.0MPa，軸心抗拉強度參數為1.60MPa，鋼筋的屈服強度參數為385 MPa，極限抗拉強度參數為400.0 MPa。在此基礎上，考慮到在具體的建筑工程中，墻體的規格設計存在一定的差異，為此，本文設計了三種不同規格的墻體結構，具體的指標參數信息如表1所示。

表1 墻體規格設計

以表1所示的數據信息為基礎，結合相關性能參數配置情況，采用本文設計施工技術實現對三個試件墻面的施工。在此基礎上，為了能夠更加直觀地分析本文設計施工技術性能，分別采用文獻[4]和文獻[5]提出的施工技術，按照相同的參數信息，構建相應的試件墻面。通過對不同施工技術下墻面的性能進行分析，測試本文設計施工技術的應用效果。

2.2 測試方案

在對墻體的性能進行分析時，本文主要以荷載強度為指標，開展了相應的測試，具體的測試環境如圖3所示。

圖3 試件墻面測試環境

以圖3所示的測試環境，對于所有荷載、應變、位移數據，本文主要是通過 DS3816N 實現對具體數據的采集。在對位移計進行布置時，本文以量程為50mm的位移計對墻體的豎向、平面外位移情況進行測試。

對于位移計的位置，直接將其放在試件墻體的混凝土表面即可，考慮到探針存在插入混凝土的可能性，由此會導致測量結果存在不同程度的誤差。為此，本文利用AB 膠，在測點位置粘貼規格為 4.0cm×4.0cm 的玻璃片，通過這樣的方式保持測點處于平整狀態。其中，墻體正面的位移計用于獲取試件墻體的平面外位移參數；墻體側面的位移計用于獲取試件墻體的豎向位移參數。

對于混凝土應變片的位置，本文為主要將其布置在墻面邊緣暗柱位置，以及混凝土面層的中間位置，以此獲得墻體暗柱和噴射混凝土面層不同部位的應變變化參數，為后續的應力性能分析提供數據基礎。結合表1可以看出，本文設計的試件墻體在結構上整體呈現出對稱的特點，對應的荷載也按照對稱的方式施加。因此，在布置混凝土應變片時，以試件墻體的正面為主要集中區域。

對于鋼筋應變片的位置，主要將電阻應變片按照對稱的方式粘貼在試件墻體的受力縱向鋼筋、底部連接鋼筋位置，通過這樣的方式實現對各級荷載下，鋼筋應變及其受力變化情況的準確獲取。

2.3 測試結果與分析

在上述測試環境的基礎上，分別對比了不同金屬夾芯板墻面施工技術下，對應的 測試結果，得到的數據信息如表2、表3和表4所示。

表2 不同施工技術下試件1測試結果

表3 不同施工技術下試件2測試結果

表4 不同施工技術下試件3測試結果

結合表2、表3和表4所示的測試結果可以看出，在三種不同的金屬夾芯板墻面施工技術下，不同試件墻體的測試結果呈現出了較為明顯的差異。其中，本文設計施工技術下，開裂荷載和極限荷載均明顯高于對照組，對應的位移變形量也明顯低于對照組。結合上述的測試結果可以得出結論，本文設計的大面積金屬夾芯板墻面施工技術可以有效保障施工墻體的性能達到較高水平，滿足建筑的安全要求。

3 結論

本文提出建筑工程中大面積金屬夾芯板墻面施工技術研究，切實提高了施工墻面的性能，主要結論如下：

（1）設置墻板的接縫位置采用豎向Z形檁條進行施工，提升檁托板、檁條的牢固性和方便性；

（2）利用掛線錘實現對金屬夾芯板墻面垂直度的校正；

（3）本文設計施工技術下，開裂荷載和極限荷載均有提升，位移變形量較低。