摘要：随着我国住宅产业化进程的加快，钢结构住宅的推广及应用已是我国住宅产业化发展的必然趋势。本文对轻钢龙骨复合保温墙体及预制装配式施工技术进行了分析与探讨。
关键词：钢结构; 复合墙板; 经济效益; 社会效益
引言
随着中国住宅产业日益向集约化发展，钢结构住宅以其环保、节能等特征成为了住宅建筑业的主导方向之一。但钢结构建筑在使用阶段也存在着诸如能耗高、隔热性能不足等问题。因此，探讨轻钢龙骨复合保温墙体及预制装配式施工技术，对钢结构住宅体系产业化的发展起着至关重要的作用。
1.工程概况
某项目建筑面积172m2，使用面积132.17m2，占地面积78.42m2。地上2层，建筑长10.3m，宽7.2m，层高6.3m。单套房屋由主卧、次卧、客厅、餐厅、厨房、卫生间组成，满足住户日常居住要求。项目已于2016年11月完工，竣工图如图1所示。
图1项目竣工
本工程墙板和楼板为预制装配式构件，墙体及楼板均为预制秸秆板轻钢泡沫混凝土复合墙体(见图2)，主骨架采用双C形轻钢组合而成，竖向采用单C轻钢龙骨分隔，轻钢材料等级均为Q345，截面如图3所示。经试验可知秸秆板材自身导热系数较低，其当量导热系数为0.102W/(m•K)，热阻为0.571(m2•K)/W，秸秆板轻钢泡沫混凝土复合墙体传热系数为0.52W/(m2•K)。较好的外墙热工性能提高了房屋的保温性能，能够有效降低建筑能耗，且秸秆板材原材料来自于废弃稻草的回收循环利用，经济效益和社会效益显著。
建筑集成系统施工为装配整体式施工，施工全过程主要分为2个部分，即厂内墙板单元预制施工及现场吊装施工。墙和楼板均在工厂内高精度生产，质量有保证，现场工期短，可有效提高构配件的加工质量和现场施工效率。墙板和楼板外贴横向纤维秸秆板并灌注高强泡沫混凝土，形成二维结构构件。泡沫混凝土密度仅为500～600kg/m3，具有自重轻、体积小和方便制作与运输的特点，在现场可通过各种连接件将二维墙体逐层组装成三维空间结构体系。通过对内外墙体和上下层墙体连接处灌注高强泡沫混凝土，使房屋形成整体式空间剪力墙结构体系。
图2预制秸秆板轻钢泡沫混凝土复合墙体
图3轻钢龙骨截面
2.复合墙体厂内预制施工
工厂内预制施工包括秸秆板加工制作及复合墙板预制2个部分。
2.1秸秆板加工制作
秸秆板材是以洁净的天然稻草或麦草为主要原料，经加热挤压成型，外表粘贴面纸而成的普通纸面草板。这种草板主要应用于各类建筑物的内墙隔板、外墙内衬、楼板、望板、屋面板以及建筑模板、填充物等，是当前着重发展的新型轻质建筑材料。秸秆板材生产加工过程包括上料梳理、散草运输、喂料、冲压成形、加热加压定型、复合纸面、定尺分切、封端入库等共计15个主要工序。该秸秆板材可实现设计标准化、构件定型化、制造工厂化、施工装配化、产品系列化，有利于缩短施工周期，降低建筑造价20%以上。
2.2复合墙板预制
复合墙板预制加工流程如图4所示。泡沫混凝土制备时，应先按照配合比混合，并将水泥、减水剂和水使用高速搅拌器搅拌90～120s，然后在形成的水泥净浆中加入纤维，进而继续搅拌30s。接着，将发泡剂稀释30倍形成发泡稀释液，在开启状态下的发泡机中引入发泡稀释液，生成泡沫，将泡沫注入到水泥浆混合料中，紧接着再搅拌20～30s形成泡沫混凝土料浆成品。
图4复合墙板厂内预制加工工艺流程
表1 泡沫混凝土配合比
泡沫混凝土制备过程中应注意如下几点。
(1)纤维长度尽量短(＜8mm)，否则易堵塞发泡孔。
(2)在制备水泥浆前，应首先检查水泥搅拌机内壁的清理情况，坚决不允许内壁和搅拌器上有水泥块出现，否则会导致后期浇筑泡沫混凝土的管子堵塞和压力过大。
厂内预制构件施工劳动力资源配置包括:管理人员4名，技术人员5名，龙骨、秸秆板拼接人工7名，泡沫混凝土浇筑人工2名，水电管线预埋人工2名，勤杂工2名，共计人员21名。
厂内预制施工在无特别说明的情况下，所采用的机具设备包括:手电钻4台，木工圆锯机2台，手推车2台，木工钻孔机1台，钢筋切割锯1台，电手持磨光机1台，插线板3个，混凝土搅浆筒1台，电子称1台，吊装扁担1根，50m水管3根，混凝土振捣器1套，发泡枪1支，胶枪1支。
3.现场装配式施工
首先浇筑混凝土条形基础，基础截面如图5所示，待1层墙体吊装就位后，在墙角部位竖向轻钢龙骨柱脚处条形基础上打入膨胀螺栓并固定，之后在剩余所有的墙角竖向轻钢龙骨柱脚处条形基础上植入化学锚栓使墙体与基础牢固连接。
图5条形基础截面
按照图纸要求准确浇筑条形基础，保障后期墙体准确安装。在工厂里进行墙体和楼屋盖的二维结构形式的加工，注意将上下层部分连接件和内外墙部分连接件预先安装到图纸指定位置，保证后期墙体之间拼装和墙体与楼盖之间拼装的准确性。再者，在现场拼装过程中，要保障墙体之间和墙体与楼盖之间的准确无误安装，将连接件安装到图纸指定位置。
最后，在墙体之间拼装处和墙体与楼盖之间拼装处，进行现场浇筑泡沫混凝土，其干密度在500～600kg/m3。农房的结构安装完毕后，进行门窗安装和遮阳卷帘安装，墙体表面做防水处理并覆盖波纹彩钢防水装饰板，安装被动太阳能设备及其他辅助设施。
现场墙体和楼屋盖的拼装施工流程为:基础浇筑→1层墙板放线→1层墙板吊装就位并用化学锚栓/膨胀螺栓与基础相连→楼板吊装定位并固定→2层墙板吊装就位并固定→雨篷吊装就位并固定→墙底后浇带浇筑→2层天花板龙骨吊装就位并连接→屋盖拼装并整体吊装就位→屋盖与墙柱龙骨连接→房屋整体防水处理→外墙阳角遮边安装→外墙门窗及屋盖檐口封边件安装→外墙防水装饰用彩钢波形板铺设安装→门窗安装→预制楼梯安装→内墙阳角及门洞遮边安装→内墙装饰用油漆涂抹→建筑外遮阳、门窗自动开启及太阳能热水设备安装。
预制墙体场内预制翻身及现场吊装作业时，吊索通过标准化锁扣吊点与墙板连接(见图6)，当需要对墙板进行转动作业时，应缓慢起吊，吊钩应跟随墙板转动方向进行缓动，以避免墙板在胎架钢板上发生拖动，进而造成外部秸秆板与钢板发生摩擦损坏。
外墙角处采用连接件进行固定。75mm沉头自攻自钻螺钉通过角钢贯穿秸秆板固定在轻钢龙骨上，从而将2块墙板固定连接。之后，外墙角外侧采用彩钢板构件进行遮蔽和装饰。
图6预制墙板吊装作业
内隔墙与外墙板处采用连接件进行固定。75mm沉头自攻自钻螺钉通过角钢贯穿秸秆板固定在轻钢龙骨上，将2块墙板固定连接。室内墙角内侧同样采用彩钢板构件进行遮蔽和装饰。
楼板吊装施工作业时，将楼板梁直接搭设在外墙板的檩条上进行连接固定，楼板与墙板连接节点施工工艺如图7a所示，对于楼板梁无法搭设在外墙板的区域，采用角钢连接构件以自攻螺丝连接，该处楼板与墙板连接节点施工工艺如图7b所示。
图7楼板与墙板标准化连接节点施工工艺
第2层墙板吊装施工作业时，将上下2层的墙板龙骨通过拉条连接固定，接着秸秆板封闭，并用自攻螺丝固定在龙骨上，然后对预留位置采用泡沫混凝土填充，上、下层墙板标准化连接节点施工工艺如图8a所示。屋面为双坡屋面，共由4个屋面单元组成。每个单元拼装完成后整体吊装至指定位置并用自攻螺钉与主体结构连接，屋盖结构如图8b所示。
图8屋盖结构及上下层墙板连接节点施工工艺
4.结语
综上所述，住宅产业化是国家住宅业发展的方向，并且，新型轻钢龙骨复合墙板剪力墙结构住宅体系在建筑性能、工程质量等的方面有着传统住宅结构体系无法比较的优势。因此，新型轻钢龙骨复合墙板剪力墙结构住宅的推广一定程度上帮助了住宅产业化的发展，带动住宅施工行业的革新。
参考文献
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[2]钢结构复合墙板开裂试验分析[J].沈建薇.低温建筑技术. 2017(06)
[3]轻质节能复合墙板在精装修住宅中的应用[J]. 杨金伟. 建筑.2016(03)
论文作者:肖向雄
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：墙体论文; 墙板论文; 混凝土论文; 秸秆论文; 楼板论文; 泡沫论文; 住宅论文; 《基层建设》2018年第6期论文;