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蒸压轻质砂加气混凝土工程应用
刘加俊,丁明华,吴良良,王飞,陶亮荣
(北京建工集团有限责任公司总承包部)
在城市的发展过程中,现代建筑不仅要满足建筑物的使用功能,对外形的要求也日新月异,各种异形建筑物层出不穷。独特的造型对传统的工艺及材料造成了冲击,由此产生了大量的新型建筑材料,蒸压轻质砂加气混凝土(以下简称AAC)即属于新型建筑材料的一种。
1 工程概况
宜兴市文化中心位于江苏省宜兴市,总建筑面积19.3万m2,包括大剧院、科技馆、博物馆、图书馆及商业街。工程各个场馆采用花瓣造型,结构外立面多为曲线结构;主体结构形式为框架剪力墙结构与钢结构,二次结构填充墙体设计采用AAC砌块,其中钢结构框架、异型结构及斜墙处采用AAC板材。
2 方案优化
大剧院商业街围护结构砌体与博物馆内填充墙体原设计方案均为斜墙,施工难度较大,斜墙处砌块施工无法满足墙体的整体稳定性(图1)。
经分析,原设计有几方面欠妥:(1)斜墙处砌块施工难以操作,砌体墙体非轴心抗压,墙体稳定性、抗震效果及施工质量难以保证;(2)幕墙龙骨间距太密,墙体构造梁柱须在龙骨间加密,超过原结构设计荷载;(3)钢框架结构已施工完毕且已受力,现有的二次构造钢筋及L形铁件不可与其过多焊接,按图纸施工将无可避免地出现窝工、废料和难以操作的情况。
为此在图纸会审中,针对上述情况提出了采用AAC板材替代常规砌块的做法,内墙连接方式采用管卡与结构连接,外墙、斜墙、幕墙龙骨间墙体采用钩头螺栓及角钢与结构连接。板材的保温性能满足设计要求,防火等级为一级,并在板材内设置双层双向A5@200钢筋网片,以加强板材的整体强度及抗剪能力。
3 AAC板材施工工艺
3.1 工艺流程
内墙部分:AAC板材进场→材料验收→板材运至各楼层→板上端安装管卡→板材就位安装→调整→固定管卡→板缝修补→接头处修补→清理→验收。
外墙部分:AAC板材进场→材料验收→放线→混凝土导墙施工→弹线放样→角钢配料→角钢与混凝土或钢结构连接→板材垂直运输→板材安装→校正平面与垂直度→钩头螺栓固定。修补填缝一清理验收。
3.2操作工艺
(1)浇筑混凝土导墙:外墙底部应与建筑面层以上浇筑150mm高C30素混凝土坎,以保证板材下口角钢固定的基层强度。斜墙、厨房、浴厕间等有水的房间墙底部应于建筑面层以上浇筑150 mm高的C30钢筋混凝土防潮坎(门洞处除外),防潮坎宽度与板材墙体厚度相同。
(2)将板材用人工立起后,移至安装位置,板材上下端用木楔临时固定,下端留缝隙20 30mm,上端留缝隙10 20 mlTl。检查平整度和垂直度,用橡皮锤敲打上下端木楔调整,直至合格,板材上管卡用两根25 1Tim长射钉与混凝土楼板或梁连接固定。两块板材之间应靠紧,板材安装时宜从门洞边开始向两侧依次进行。洞口边与墙切割过的板材即拼板宜安装在墙体阴角部位或靠近阴角的整块板材间,拼板宽度一般不宜小于200 mm。
(3)当门洞不大于1 500 m时,门头上板材采用单块或多块横板安装,搁置在隔墙上的长度不得小于100 mm,支座面应施铺粘结剂。横板端部宜与隔墙板侧面预留宽10 15 mm的间隙,内填PU发泡剂,且每块横板的两端端缝处应用双头螺栓与相邻隔墙板固定;门洞口超过1 500 mm或门垛尺寸小于300 mm时,均应进行角钢加固处理。
(4)隔墙板转角或T形连接应用2根防锈的直径为6 mm的销钉固定。销钉位置宜距隔墙顶和底各600—700 mm。销钉锚人两块不同方向板材的总深度不得小于1块板厚再加1 50 mm。
(5)隔墙板十字连接部位采用U形字卡及M10双头螺栓处理,以防止墙板在十字交叉处出现水平位移及晃动。博物馆钢结构部分的内隔墙采用AAC板材,板材的上下部位采用角钢加钩头螺栓连接固定(图2),角钢焊接在钢结构上(图3),焊缝须做防锈处理。
(6)板缝处理。板材下端与楼面处缝隙应用l:3水泥砂浆嵌填密实;木楔应在砂浆结硬后取出,并填补同质砂浆。板材上端、板材与柱墙连接处和板材转角缝隙处应用防火岩棉填充,并用修补砂浆补平;板材拼缝应用专用修补砂浆补平。
(7)墙板安装验收合格后方可进行开槽、开洞工程,作业前应按设计图将管线位置与走向在墙板上进行弹线定位。
(8)外墙。板材采用钩头螺栓连接,底部采用通长63 mm×6 mm角钢;混凝土导墙处角钢采用M10膨胀螺栓连接,其余部位处角钢与钢结构焊接。门窗处两边用180 mm×100mlTl×8 mm方管做立柱,门窗上下口用160mm×100 mm x 10 mm
(9)门窗洞口的加固。板材墙面在门窗位置须进行加固,在门窗上口及两侧采用角钢进行包围固定,并在窗台处采用扁钢加销钉进行加固。
3.3 施工注意事项
(1)所有焊接部位均须进行双面满焊,所有铁件均要埋于板面内,且提前做好防锈、除锈工作。
(2)高处作业要做好安全防护工作,施工须注意戴好安全帽、系好安全带。
(3)外墙在吊装过程中须注意板材的吊点,避免板材剪力损坏
(4)板材在吊装时不得采用钢丝绳直接吊装,应采用尼龙吊带进行吊装。
4 实施效果
蒸压加气混凝土板材的应用合理利用了资源,加大了工厂预制程度,减少了人力资本的占用,加快了施工进度,降低了材料的损耗;在有效解决异型部位、斜墙部位砌块施工难题的同时,确保了砌体结构的施工质量,更符合绿色建筑、节能环保的理念。通过钢骨架加强等方式,解决了部分传统砌体墙做法难以实施的问题,满足了设计要求及标准,与传统砌体相比,避免了构造柱、圈梁等构造措施,易于施工及墙体质量控制,更能满足目前建筑外形多变化的要求。