輕鋼-輕質混凝土結構在看臺臺階中的應用*

康亞明，陳靜波，楊寶平，王特化

（1.北方民族大學機電工程學院，寧夏 銀川 750021; 2.寧夏千弓預應力技術工程有限公司，寧夏 銀川 750001；3.寧夏躍元工程有限公司，寧夏 固原 750000）

1 引言

輕鋼-輕質混凝土結構本質上屬于一種房屋墻體制作技術或新型結構，其墻體是用橫豎輕型墻骨架插接后預埋管線管，在骨架周圍固定帶網筋的金屬網，然后將輕質混凝土從預留的灌漿口灌注在骨架內，最后將滲出金屬網模外面的漿料抹平，即可得到平整的墻面。骨架和金屬網可以工廠生產，組裝方便、工期短、省工、省料，無環境污染、房屋使用面積相對較大，該輕質灌漿墻體強度高，且具有防震、防撞、防潮、防火、隔音、保暖和安全性好等優點，特別適合用于農村宅基地自建房別墅，旅游景區配套建筑、林區看守房、易地搬遷、安居工程等建筑體［1-4］。銀川市三沙源防沙治沙學院體育看臺工程中，創造性地將看臺臺階用輕鋼-輕質混凝土來制作。

2 EPS輕質混凝土的制備與技術優勢

2.1 標準試塊的制作

考慮到輕鋼結構-輕質混凝土結構的強度和空間剛度可以滿足看臺臺階要求，故本項目中輕質混凝土的干密度不宜太大，否則其輕質性不突出且增加材料成本，故室內試驗設計400kg/m3，500kg/m3，600kg/m3共3種干密度級別試塊，水泥采用P.O.42.5水泥，室內制備過程如圖1所示，試塊澆筑后48小時后脫模，脫模后置于標準養護箱中養護28天，流動性可根據現場需要來調節［5-6］。

圖1 EPS輕質混凝土室內試塊制備

2.2 基本物理力學參數

對不同干密度時的單軸抗壓強度進行了批量測試，對大量數據加權平均后如表1所示。

表1 EPS輕質混凝土干密度與單軸抗壓強度關系

2.3 EPS輕質混凝土變形特征

EPS輕質混凝土具有混凝土之名而無普通混凝土之實。其制作方法與普通混凝土相似，但其強度和剛度參數與普通混凝土相距甚遠，強度和剛度參數介于軟巖和硬土之間。相對于普通混凝土，其變形特征可總計為延性好，剛度適中，吸能性能好，抗沖擊性能優越。普通混凝土峰值應變 0.15%到0.25%之間波動，通常取為0.2%［7］。對于EPS輕質混凝土，以干密度為400kg/m3和500kg/m3左右的為例，其應力-應變曲線如圖2所示。從圖中可以看出，峰值應變大致在2%左右，峰值應變比傳統混凝土的峰值應變大一個數量級［8］，表明其延性特征與傳統混凝土相比要明顯很多。

圖2 EPS輕質混凝土的應力-應變全過程曲線

3 臺階輕鋼龍骨-輕質混凝土組合結構設計說明

3.1 輕鋼龍骨-輕質混凝土組合結構設計要點

（1）龍骨。墻體龍骨采用C型鋼C100*1.2，材質Q235，龍骨布置大樣見圖3。

圖3 臺階細部大樣圖

（2）鋼板網。龍骨郎策滿鋪0.35mm密目孔有筋鋼板網。

（3）輕質混凝土。輕質混凝土采用A50（干密度不超過500kg/m3）。

3.2 輕鋼-輕質砼臺階施工工序

（1）施工準備條件。彈出結構相應墨線，準確定位，清理出界面，裸露出結構構件，以供龍骨連接固定。

（2）施工步驟。首先，安裝龍骨。根據布置圖，準確定位龍骨位置，并下料；核對尺寸與現場實際尺寸是否相符，標明洞口尺寸以及定位；核查、復核位置與預埋管線位置，確認準確無誤；制備必要的專業機具和配套工具，以保證工序順利進行。然后，澆筑混凝土。

3.3 安裝質量要求

（1）C型鋼龍骨鍍鋅處理，其余型鋼構配件均做防銹處理；

（2） 因采用此類新型材料施工專業化程度較高，為保證工程質量，以上工程的施工應由具有深化設計能力的生產廠家承擔；

（3）面層不得有起皮、掉角、氣鼓和出現裂縫，面層應平整；

（4）與主體結構鏈接縫因填塞密實。

3.4 現場施工效果

輕鋼-輕質混凝土墻體結構巧妙地用在了體育看臺臺階上，可以降低看臺板的厚度，現場輕鋼龍骨結構裝配完畢后，從最上一層臺階開始澆筑，由于其自密實性，充滿每個臺階后抹平即可，工人勞動強度大大降低，施工過程機械化程度高。施工過程和施工完成后的效果如圖4所示。

圖4 輕鋼-輕質混凝土體育看臺現場施工圖

4 結束語

項目中創造性地將輕鋼-輕質混凝土新型結構用于體育看臺臺階，相對于傳統的鋼筋混凝土結構，采用輕鋼-輕質混凝土新型結構后，降低了看臺板的厚度，看臺板的配筋也相應地減少，其自重也隨之降低，間接地提高了看臺整體抗震性能。結構自重減輕后上部結構傳遞給基礎的荷載也隨之減小，基礎結構的尺寸也相應地減小，具有較好的技術和經濟優勢。