高厚比较大窄条形填充墙体施工技术论文_焦云川,章林,许梁

云南省建设投资控股集团有限公司 昆明 650051

摘要:大型公共建筑外立面为追求鲜明的层次感装饰效果,较多采用非玻璃幕墙与玻璃幕墙相间的外立面装饰做法,在非玻璃幕墙后面设置窄条形填充墙体,用于幕墙承载并做室内装饰基层。用于承载的窄条形填充墙体平面宽度一般均小于幕墙宽度,如果单层幕墙高度较高,窄条形填充墙体施工难度将随之加大。本文通过分析援越南越中友谊宫项目利用轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土实现900mm及以下宽度高厚比较大窄条形填充墙体的施工技术,最后阐述结论。

关键词:高厚比;窄条形填充墙;轻钢结构;轻质混凝土

1 引言

建筑立面中非玻璃幕墙后方的窄条形填充墙体,其平面宽度根据幕墙建筑模数设置,厚度一般与外墙厚度一致,常规结构形式为砌体结构或现浇钢筋混凝土结构。砌体结构优点为施工简便,工期短,垂直度、平整度、定位、尺寸等指标容易控制;缺点为受砌体结构高厚比限制,砌筑高度有限。现浇钢筋混凝土结构优点为强度高、高度不受高厚比限制,缺点为施工工艺复杂,工期长,造价高,过程质量不易控制。

援越南越中友谊宫项目A区主会堂大厅、中庭,B区和C区南、北立面有大量平面尺寸为900(及以下)×200mm的窄条形填充墙体,因高厚比超过规范限制,不能采用砌体结构,但如使用现浇钢筋混凝土结构,工期无法满足。为此,使用轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土的结构形式,有效解决了窄条形填充墙体施工难题,降低了施工成本、节约了工期、保证了墙体质量和稳定性。

2 项目简介

援越南越中友谊宫项目是中国商务部无偿援助越南的以满足大型综合类演出,兼顾大型音乐会、会议使用需求,作为重要庆典、外事礼仪、文化交流的标志性、示范性综合建筑。项目总建筑面积13966㎡,框架剪力墙结构,结构最大高度26.500m,外立面主要为陶板幕墙。项目包括A区中央剧院区域(主会堂大厅、1505座观众厅和舞台功能区)、西侧B区文化交流区域(茶文化、中医理疗、中文学习、图书室等)和东侧C区综合管理区域(多功能厅、会议室、办公室等)。

在主会堂大厅东、西侧外墙,两个中庭外墙,B区和C区南、北侧外墙等位置设计有玻璃幕墙与陶板幕墙相间,陶板幕墙后方墙体设计宽度650~900mm,厚度为200mm,高度6.000~11.620m。

图1 援越南越中友谊宫全景实景图和窄条形填充墙平面图

3 工程技术难点

以本工程主会堂大厅东、西侧二层外墙窄条形填充墙为例,其平面尺寸最小为900×200mm,标高从二层结构板7.650m至屋面框架梁底19.270m,净高11.620m,中间无任何水平结构,墙体高厚比β=11.620/0.200=58.1,远远超过《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)6.1墙、柱的高厚比验算的高厚比允许值,无法使用外墙材料加气混凝土砌块砌筑。如使用现浇钢筋混凝土结构,竖向钢筋需植筋、然后分段进行墙体钢筋、模板制安和混凝土浇筑,墙体整体垂直度、平整度质量难以控制,工期无法保证。

墙体高度高、厚度小、高厚比大、安全和稳定性难以保证,合理选择简易、安全、有效的施工工艺成为影响窄条形填充墙施工质量的重要因素。

4轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土结构形式选用

轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土窄条形墙体做法为,按照窄条形填充墙位置在上下端结构梁上用4-M12×160mm化学锚栓固定250×200×8mm镀锌钢板;用□120×60×4mm方钢做墙体两端立柱,方钢立柱上下两端与镀锌钢板焊接连接;沿立柱由下至上每隔800mm将一组(两根,墙体内外侧各一根)水平4#角钢焊接在方钢立柱上,用于固定埃特板;沿每组角钢水平方向每隔200mm将一根Ø6钢筋两端与角钢焊接连接,用于支撑墙体厚度;在墙体两侧安装埃特板,埃特板用M5自攻螺钉固定在方钢立柱、4#角钢上,内部浇灌轻质混凝土。

图2 轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土墙体平、立面做法

5轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土结构形式优点

利用轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土做窄条形填充墙,其原材料如□120×60×4mm方钢、8mm厚镀锌钢板、4-M12×160mm化学锚栓、4#角钢、埃特板等均为标准规格材料,在市场上极易采购;利用方钢立柱的轻钢结构特性,即使实施高达12m以上的窄条形薄墙,也能保证墙体的安全和稳固,且墙体无需额外增加结构加强措施;埃特板同时起到墙体模板和装饰基层作用,在轻质混凝土浇灌完成后无需拆卸;轻质混凝土的使用保证了墙体隔热、隔音功能,且整个墙体容重与加气混凝土墙体或现浇钢筋混凝土墙体相比大幅降低;墙体内利用角钢、螺纹钢连接做骨架,即可起到轻质混凝土抗裂作用,又可用作埃特板的固定。

6轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土窄条形填充墙施工

6.1后置预埋板安装

后置预埋板采用8mm厚镀锌钢板,可现场切割为250×200mm尺寸;现场放出窄条形填充墙定位边线,按照定位边线临时放置固定后置预埋板;在后置预埋板上弹出方钢立柱位置边线,根据方钢立柱位置线钻化学锚栓孔并清理干净,钻孔必须避开方钢立柱位置;打入化学锚栓,胶液完全固化后,按照规范进行抽样拉拔检测。

表1 化学锚栓锚固质量非破损检验抽样数量(一般结构构件)

6.2方钢立柱安装

利用激光投线仪复核方钢四个阳角线条,以选择顺直的方钢做墙体立柱;方钢立柱用对接焊方式接长,接长后需再次复核方钢顺直度;在后置预埋板上再次复核方钢立柱位置边线,无误后将方钢立在后置预埋件上,位置微调准确后上下两端四面点焊固定;再次利用激光投线仪投射垂直线复核方钢立柱位置和垂直度,确认无误后将上下两端与后置预埋板满焊固定。

6.3角钢骨架和埃特板安装

用钢卷尺在墙体两端的方钢立柱上量出每组水平角钢位置,做好标记;根据墙体宽度现场切割对应尺寸角钢,角钢长度为两根方钢立柱内侧净距,角钢两端与方钢立柱焊接连接牢固。在角钢上每隔200mm进行标记,按照标记焊接Ø6螺纹钢,作为角钢支撑;将埃特板按照墙体尺寸进行裁剪,用M5自攻螺钉固定于方钢立柱和水平角钢上;埃特板上端预留轻质混凝土浇

筑口,外侧用扣件式钢管脚手架每隔500mm高设置抱箍,防止浇灌轻质混凝土时胀模、爆模。

6.4轻质混凝土浇筑

轻质混凝土配合比(重量比)为水泥:水:发泡剂=2:1:0.05,使用水泥发泡机在现场拌制、发泡,利用泡沫混凝土输送泵泵送浇筑;泵管插入墙体预留的浇筑口进行浇筑,用振动棒震动埃特板外侧以保证轻质混凝土充满、密实;浇筑完成后封闭浇筑口,清理干净墙脚。

图3 窄条形填充现场施工情况和装饰完成效果

7结语

援越南越中友谊宫项目窄条形填充墙,采用了轻钢结构+埃特板内灌轻质混凝土工艺,安全、稳定的解决了较大高厚比窄墙的施工难题,墙体垂直度、平整度、刚度得到了保证,方钢立柱为外墙陶板幕墙、内墙石材幕墙提供了足够的承载力,埃特板成为内墙涂饰工程优质基层,轻质混凝土有效承担了墙体的隔音、隔热功能。施工工艺操作简便、质量可靠,作为实用型工艺,在装饰工程和二次结构工程具有较好的应用前景。

参考文献:

[1]中国计划出版社.砌体结构设计规范.2012.中国计划出版社.

[2]中国标准出版社.泡沫混凝土.2011.中国标准出版社.

论文作者:焦云川,章林,许梁

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/21

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