淺談CL建筑體系在高層住宅工程當中的應用

王文勇 金世安 張 偉

（中國核工業二四建設有限公司 四川省綿陽市 621000）

1 CL建筑體系簡介及特點

（1）CL建筑結構是有兩層或兩層以上的鋼筋網片，中間夾聚苯乙烯泡沫板，用三維立體斜插鋼筋（腹筋）焊接成的CL網架板，再由內外兩側澆筑混凝土構成CL墻板。該體系是集受力與保溫、環保、節能為一體的復合鋼筋混凝土剪力墻結構體系。

（2）CL建筑復合結構體系綜合運用了目前住宅建筑的最新科技成果，采用常用的建筑材料，使結構做到了輕質、高強、節能、環保，符合國家墻改節能政策，節約耕地，保護環境，抗震性能好、節能節資。CL剪力墻結構體系強度抵抗性結構，具有足夠的抗震性和可靠度。C建筑體系中，CL墻板和邊緣構件能夠好的協同工作，內外兩側的混凝土撐也可以很好的共同工作，結構整體受力合理。CL建筑體系的整體剛度大，自振周期短，雖然結構自重小，但總體而言，其地震反應較大。由于結構中含墻率較高，結構承載能力很高，具有很好的抗震性能，是一種強度抵抗性的墻式結構。所以CL建筑體系應用范圍是非常廣泛的。

2 應用情況及施工工藝流程

2.1 應用情況

河北省石家莊市政府推廣應用CL建筑體系，正定新區正陽花園項目，其中三個標段建筑面積約30萬m2采用CL建筑體系，有Ⅰ型跟Ⅴ型兩種形式的CL復合墻。根據CL網架板供應商反饋的信息來看，目前CL網架板在整個華北地區有較為廣泛的應用，包括西北（青海、寧夏）等其他地區也有應用CL建筑體系的項目工程。

2.2 工藝流程及施工要點

（1）CL網架板定制加工。CL網架板為非標準塊，施工前技術人員根據施工圖中CL復合剪力墻的布置情況、節點詳圖以及相關的技術規程結合施工縫留設情況，對CL復合剪力墻中的CL網架板逐塊進行分解、編號、排板、提樣、制作。

（2）CL網架板安裝。安裝前由技術人員依據排版圖在樓面相應位置編號。按排版圖順序安裝，逐間進行封閉，CL網架板安裝就位、臨時固定后，應將墻體扶正立即和墻體預留插筋、墻身及暗柱的結構鋼筋進行綁扎固定。

（3）附加鋼筋綁扎。在首層CL剪力墻與下層墻體豎向連接處根據設計節點構造詳圖，在構造層鋼筋焊網部位留設豎向的搭接附加筋。根據設計節點構造詳圖安裝剪力墻端部、門窗洞口、網架板連接處的附加鋼筋。

（4）模板安裝。模板安裝加固按照普通剪力墻模板施工標準進行，外側安裝高度高出樓面20～30mm，防止澆筑外側5cm自密實混凝土時遺撒過多。支設前對模板面孔縫進行封堵處理，模板拼縫必須嚴密。模板撐棍需穿過保溫層，所以使用鋼筋做撐棍。

（5）混凝土澆筑與養護。CL復合剪力墻用自密實混凝土進行澆筑，其他墻體構件采用普通混凝土澆筑。當采用兩種混凝土澆筑時，應先澆筑普通混凝土，然后澆筑CL復合剪力墻的自密實混凝土。普通混凝土與自密實混凝土的交接部位在垂直于CL復合剪力墻的邊緣構件外側，該位置在模板支設前敷設孔徑小于10mm的鋼絲網，另設附加鋼筋固定。混凝土澆筑時對每車混凝土自密實性能進行檢測，擴展度滿足相關要求，且無泌水、離析的混凝土方可入模澆筑。自密實混凝土骨料粒徑不得超過10mm，擴展度為760～850mm，入模溫度控制在5～35℃。澆筑時CL復合剪力墻中兩側混凝土澆筑高度差不得大于400。CL剪力墻的拆模時間宜比普通剪力墻延遲24h。模板拆除后應立即采取塑料薄膜包裹覆蓋或者噴涂養護液等養護措施，養護時間不得少于14d。

3 CL建筑體系的社會效益與經濟效益分析

3.1 節地

CL建筑結構體系完全取代粘土磚混結構，可以大量節約土地和燒磚用煤，CL復合墻板的極限軸壓承載力平均為相等混凝土厚度的鋼筋混凝土實心墻的1.14倍，交付使用后在面積上房屋套內使用面積比一般的建筑增加5～10%左右的使用面積。

3.2 節材

CL建筑結構體系采用自密實混凝土建造，自密實混凝土更多的使用粉煤灰，每立方可節約水泥用量10kg。CL建筑結構體系為永久性保溫，與設計壽命20年的外保溫相比，按建筑物50年的使用年限計算，CL建筑體系保溫材料的使用效率達到普通外貼保溫的2.5倍。

3.3 節時

CL建筑結構體系根據圖紙設計要求定制加工、工廠化生產，能基本保證產品質量穩定性，與工程主體同步施工，節省了傳統的外墻外貼保溫工序。

3.4 經濟

CL建筑結構體系是一種復合保溫體系，其從50%節能標準到65%節能標準增加費用一般只有保溫層加厚部分的直接費，遠遠低于其它保溫做法所增加的費用。而且，CL建筑結構體系的保溫層在50mm厚混凝土的保護下，其耐久性可以達到至少50年的使用年限，無需保溫層的維護、更換。因我國第一批單獨的外墻保溫還沒有到20年的設計使用年限，但從既有建筑節能改造和國外相關經驗參考計算，在保溫層施工完畢后按平均每年的維護費用為1元/m2、一次更換包括拆除、垃圾清運、保溫做法在內費用大約100元/m2計算，即保溫層施工完畢，建筑物至少50年的使用期限內，后期潛在費用按外墻面積計算仍需大約250元/m2。而CL建筑體系的費用（包括材料費、安裝費）約250元/m2左右，因此，CL建筑結構體系保溫技術在同等節能標準條件下優于外保溫系列做法。

3.5 節能

CL建筑體系采用復合保溫方式，采用傳統保溫材料即可滿足75%的節能設計標準，并能保證在建筑生命期內保溫性格能不衰減。

3.6 環保

CL網架板因工廠化生產，能大量減少施工過程當中的建筑垃圾；CL建筑體系與結構同壽命，更減少了因保溫系統多次更換帶來的重復投資及污染；CL建筑體系能代替粘土磚，可減少土地資源的破壞，在建筑物的全生命周期內給社會帶來極大的貢獻。

4 CL建筑體系應用在高層住宅項目施工過程當中存在的問題

4.1 施工周期延長

高層住宅項目采用CL建筑體系施工時，主體結構正常每8d左右起一層，相比普通住宅樓房每5d左右起一層慢了3d。因CL建筑體系多了安裝網架板、附加筋安裝、自密實混凝土澆筑等工序。

4.2 施工難度較大

（1）CL建筑體系比普通結構施工時多了安裝CL網架板這一道工序，網架板安裝是在豎向構件鋼筋綁扎完畢后進行，吊裝、安放等均較為消耗時間，整體拖延了剪力墻隱蔽驗收的時間，且CL網架板進場時需施工現場有空地堆放材料，建筑工程主體結構施工時施工現場的布置一般較為局促，因CL網架板大量進場堆放，加大了施工現場平面布置難度。

（2）CL復合墻模板安裝加固時也易受到一些影響，因中間多了層網架板，模板加固用對拉螺桿需穿過中間保溫層，且保溫層兩側有間距較小的鋼絲網片（如果CL復合墻為Ⅴ型，內側還有剪力墻鋼筋），對拉螺桿穿過墻體時較為困難。

（3）CL復合外墻采用自密實混凝土澆筑，而普通內墻則采用普通混凝土澆筑，同強度采用兩種混凝土，施工時需進行分隔，難度較大。

（4）因正常情況下CL復合墻的構造層為50mm寬，且50mm寬中間還有一層鋼絲網片、墊塊等，即使采用自密實混凝土澆筑，也易出現澆筑不實的情況。且澆筑時需控制網架板兩側的混凝土液面高差，需控制澆筑點、且不同等級混凝土澆筑時間間隔不得過長，混凝土澆筑難度增加。

4.3 質量不宜控制

（1）CL復合墻混凝土成型質量難控制，模板施工難度增加，導致模板工程安裝質量不宜控制。

（2）自密實混凝土澆筑時如出現擴展度不足、網架板兩側混凝土液面高差控制不到位、澆筑操作不當等情況，極容易造成構造層澆筑不實、構造層截面尺寸不符合設計要求等諸多質量問題。

（3）因CL復合墻邊緣處需至少留置50mm寬的構造層，為自密實混凝土澆筑密實，CL網架板上面需留置導流洞，這些均為熱橋部位，且后期無法彌補。

（4）CL網架板生產雖然為工廠生產，但機械化生產程度不高，腹絲穿插、腹絲與網片焊接均為人工完成，所以CL網架板的質量穩定性不足，如工人疏忽易出現腹絲數量不足、保溫板拼縫不嚴密等諸多質量問題。

（5）由于大多住宅樓外側都有外挑的空調板、飄窗板、造型腰線等，這些外墻節點部位施工時由于CL網架板的存在難度更大。

4.4 施工現場安全管理難度加大

（1）CL網架板一般由燃燒等級為B級的可燃性聚苯板制作，所以現場存放、安裝時極易引起火災事故。CL網架板安裝后才能安裝樓板鋼筋及進行水電安裝專業的預留預埋施工，水電預埋管如采用焊接鋼管等材料必須得使用電焊機，避雷引下線安裝等亦需電焊作業，這種情況下CL網架板極易被引燃。如果焊渣掉進墻模板根部，因操作人員在板面施工作業，保溫板在墻根部初始燃燒不易發現，且保溫板充分燃燒后火勢不易控制，因主體結構施工時現場有很多可燃易燃物（木板、木方等）。所以CL網架板易引起火災事故。

（2）住宅樓山墻等部位的單塊網架板尺寸較大，安裝時由塔吊單塊吊起安裝，網架板起吊后如遇刮風，則由于網架板較為輕質，容易在空中大幅度晃動，可能造成與腳手架或者其他的施工現場設施相碰撞，從而導致安全事故發生。

4.5 造價較高

CL建筑體系與結構混凝土壽命，省去了后期的更換、維修費用，但是在高層住宅建筑當中前期的造價較為昂貴，CL網架板每平米的價格甚至是普通保溫板價格的好幾倍，自密實混凝土比普通混凝土的價格貴20%左右，且混凝土用量比普通結構要增加約20%左右。

5 CL建筑體系在高層住宅工程中的發展前景分析

目前在我國大多數地區，建筑節能普遍采用外墻粘貼、外掛保溫層的做法，這種做法相對來說比較成熟，但同時也普遍存在材質不佳或者施工質量控制不到位等問題，從而經常出現裂縫、保溫層脫落問題，有的甚至嚴重到交工幾年之后大面積出現裂縫、脫落的問題。很多建筑都出現因外墻保溫出現問題而維修返工，高昂的維修費用，不堪入目的建筑物外觀等諸多問題影響著我國建筑業的健康發展。從這方面來看CL建筑體系與結構同壽命、免維護等特點無疑有巨大的優勢。

CL墻作為新工藝，其具有節地、節材、節能、環保等多方面良好的特性，能代替磚墻結構亦能代替普通的剪力墻結構，在多層建筑或者農村民房改造、別墅建筑等領域應該有一個比較好的發展前景。例如四川汶川的新農村建設藏家風情園全部采用CL建筑體系技術，較快的完成了主體施工，同時發揮了節能、節資等諸多優勢。但是在高層住宅建筑當中的應用也存在一定的問題，首先高層建筑抗震性能要求高，CL復合墻更像是把保溫跟結構放在一起做而已，而不是依靠保溫構造層來提高建筑抗震性能。從工期、前期造價高昂、施工難度大、質量不宜控制的角度來看，CL建筑體系并不是特別適合在高層住宅建筑當中應用，它的優點與缺點并存。

6 結論

CL建筑體系作為一個新興的節能建筑技術，應該大力推廣應用到合適的項目工程當中，但并不一定所有的住宅建筑都適合，得找準它的優缺點。從我國的建筑業發展來看，更應該從既有CL建筑體系或者其他類似建筑技術之上研發更加節能環保、更加節資、節材的新工藝、新材料。目前國家大力提倡發展裝配式建筑，從裝配式建筑的特點、國內外的經驗來看，裝配式建筑的確在綠色施工、節能減排、質量控制、安全管理等諸多方面有巨大的優勢，愿我國的裝配式建筑能盡快有一個良好的發展。

參考文獻

[1]袁志平，張萍，韓超.CL建筑結構體系在高層中的應用[C].節能與結構一體化技術研討會，2009.

[2]李 波.CL建筑體系在玉樹地震災后重建工程中的應用[J].青海科技，2011（5）：131～133.