中空鋼網內模輕質隔墻在鄭州金融島的應用及技術改進

朱新博 黃晨茜 胡秋月

中國建筑第二工程局有限公司 北京 100060

中空鋼網內模輕質隔墻技術適應國家工業化生產的“十三五”規劃和國家建筑裝配式發展趨勢，具備整體性強、施工速度快、隔聲性好、耐火性高及防水性高等特點，最具特色的是可以做成任意曲面的墻面，造型感強[1]。中空內模金屬網水泥隔墻主要選用的材料有波形金屬網片、各類型輕鋼龍骨及配件、水泥砂漿；配合的專業設備有噴漿機、滾輪機、鋼板網固定機、射釘槍等[2]。

該技術目前只在北京、廣西、山西、江蘇、浙江、上海等地區使用過，推廣面還不大，但是隨著如南京新街口新百大廈、昆明機場、廣州科技中心等一些工程的實踐應用，中空鋼網內模輕質隔墻技術能切實解決砌塊、板材等傳統墻體諸多弊端的優勢得到了驗證[3]。

本文將中空鋼網內模輕質隔墻技術應用在鄭州金融島項目上，對其性能指標進行現場核驗，并針對不足之處進行技術探索與改進。

1 工程概況

2018年8月開工的鄭州龍湖金融中心外環4號辦公樓項目，位于龍湖金融島上，地下水位高，對隔墻各方面性能要求較高。該項目體量大，隔墻面積占比大，地下4層，地上22層，總建筑面積為 95 539.92 m2，地下建筑面積36 897.78 m2。

在設計階段，通過對粉煤灰加氣混凝土砌塊墻、中空鋼網內模輕質隔墻、紙面石膏板隔墻、硅酸鈣板隔墻等多種方案進行優選，篩選出粉煤灰加氣混凝土砌塊墻與中空鋼網內模輕質隔墻兩種方案。為準確對比兩者各方面性能，項目使用兩種施工工藝在地下室1層分別建立樣板區。通過現場實際施工，將兩者的性能進行對比分析。

2 與混凝土砌塊隔墻比較

中空鋼網內模輕質隔墻主要構件是由兩道對拼同周期波形鋼網板、冷軋或熱軋的各類型龍骨、L形鐵組成骨架結構，再噴涂水泥砂漿形成完成的墻體結構[4]。

粉煤灰加氣混凝土砌塊墻中的砌塊是由粉煤灰、脫硫石膏、尾礦砂等工業廢渣添加鋁粉等發氣劑，通過加水攪拌發生化學反應形成孔隙，進而澆筑成塊形成的，再將砌塊砌筑成墻，外抹砂漿。

在4#樓地下室1層砌筑一面粉煤灰加氣混凝土砌塊墻的樣板墻（圖1），一面中空鋼網內模輕質隔墻的樣板墻（圖2）。在施工過程及成形后檢測過程中，我們將從以下8個方面對兩者性能進行對比分析。

圖1 中空鋼網內模輕質隔墻

圖2 粉煤灰加氣混凝土砌塊墻

2.1 施工速度指標

中空鋼網內模輕質隔墻先由安裝L形鐵的工人測量安裝，再整片安裝波形金屬網片[5]；門窗洞口不需要做構造柱，僅需要增強龍骨在門窗洞口處補強；超高墻也無需做圈梁，僅需要增加龍骨；管線在噴涂砂漿層前預埋，無需后期切割；整體安裝速度快，勞動強度低，平均每人每日安裝厚150 mm的成墻面積約為40 m2。

粉煤灰加氣混凝土砌塊墻需要現場二次切割邊緣處和馬牙槎的砌塊，較大洞口處、墻體兩側等均需要做構造柱、過梁，管線面板等無法預埋，需要二次切槽埋設；超高墻需要設置腰帶；高墻砌筑時不僅施工難度大，而且勞動強度高；需要模板支架來澆筑構造柱，總體施工速度較慢，平均每人每日安裝厚200 mm的成墻面積約為15 m2。

2.2 空間面積指標

中空鋼網內模輕質隔墻為厚12 cm、高5.8 m的墻；粉煤灰加氣混凝土砌塊墻為厚24 cm、高5.8 m的墻。兩個樣本墻長度均為10 m，中空鋼網內模輕質隔墻相比砌塊墻增加了地面使用面積1.2 m2，增加了室內空間6.96 m3，為廣大業主帶來了實際效益。

2.3 成墻開裂度指標

中空鋼網內模輕質隔墻中鋼網的網目為21 mm ×9 mm，使整面墻形成一個完整的基底，內部產生的張應力均勻，項目建立的樣板墻墻體后期觀測有1條發絲縫產生，分析原因是人工攪拌水泥砂漿，導致攪拌不均產生裂縫，可以在裂縫處清楚地觀測到砂礫過大。

本項目建立的粉煤灰加氣混凝土砌塊樣板墻墻體后期觀測有6條發絲縫產生，分析原因是當溫度變化時，砌體自身易收縮，墻體內部應力大于墻體的抗拉、抗剪切強度，產生裂縫。

2.4 強度指標

經專業檢測，厚12 cm的中空鋼網內模輕質隔墻抗折破壞荷載28 kN，抗壓強度16 MPa[6]，抗沖擊性撞擊15次后，板面呈網狀破壞，沒有形成貫通裂縫；厚24 cm的粉煤灰加氣混凝土砌塊墻在受到同樣的沖擊性撞擊15次后，墻體內砌塊呈粉碎狀，形成了貫穿式破壞孔洞。

對于單點吊掛力，項目在兩個樣板墻上將吊掛力分別加載至800 N，靜止24 h后觀測。中空鋼網內模輕質隔墻上吊掛區周圍未發現裂縫；粉煤灰加氣混凝土砌塊墻上膨脹螺栓被吊掛物拉至傾斜，吊掛區墻壁上從膨脹螺栓錨固點開始向外呈現網狀裂縫。

2.5 門窗框制作指標

中空鋼網內模輕質隔墻的門窗依照國家建筑標準設計圖集，由金屬網片、L形鐵等制作成門窗框暗樁，與隔墻形成一個整體，門窗一次成形。

粉煤灰加氣混凝土砌塊墻需要先制作模架，將綁扎好的鋼筋籠安裝其中，使用細石混凝土進行澆筑，達到一定強度后拆除木框，形成門窗洞口。

2.6 水暖電安裝指標

中空鋼網內模輕質隔墻在龍骨與網片等安裝完成后，按照BIM深化設計后出的圖紙，將水暖電需要的預留孔洞留設好，同時將水路、電路、電源的插座開關等均按照要求預埋好，再進行最后一道工序噴涂水泥砂漿。

砌塊墻無法做到預埋，需要在墻體安裝完成后，再切割線槽安裝管線、面板等，安裝完成后再鋪鋼絲網防止裂縫，最后封閉抹平。施工工序煩瑣，同時破壞了墻體整體性能，并形成大量建筑垃圾。

2.7 二次裝修指標

當業主需要對墻體進行二次設計裝修時，可以在中空鋼網內模輕質隔墻上直接整體切割墻體開設門窗，不會對整面墻體的安全性能造成損壞，廢棄的墻體內的金屬網和龍骨可以回收利用；粉煤灰加氣混凝土砌塊墻若需要另開設門窗，則需要重新按照建筑要求制作，否則會使整個墻體受到破壞，同時建筑垃圾也無法回收利用。

2.8 綠色文明施工指標

中空鋼網內模輕質隔墻先在現場實測實量，然后在工廠預制，各種附件直接運至現場安裝，安裝過程中僅有少量建筑垃圾產生。粉煤灰加氣混凝土砌塊墻在施工過程中產生大量廢料、切割邊角料，同時需用許多木材、模板，導致施工現場復雜，產生的建筑垃圾較多。

通過8項指標的逐項對比，可以看出中空鋼網內模輕質隔墻的各項性能指標明顯優于粉煤灰加氣混凝土砌塊墻，最終項目選擇應用中空鋼網內模輕質隔墻。但為了達到高質量、高標準的工程目標，針對中空鋼網內模輕質隔墻在實際施工中發現的一些安全及質量隱患，施工方在后繼施工中將進行技術創新。

3 技術改進

隨著中空鋼網內模輕質隔墻在建筑工程領域的廣泛應用，在施工過程中發現兩處安全質量隱患，可能會影響整體建筑效果，給后期的居住舒適性帶來影響。因此，從以下兩方面對技術進行了創新改進，并應用在后期的施工現場中。

3.1 防銹蝕問題及改進

根據國家建筑標準設計圖集相關規定：所有金屬附件應鍍鋅或作防腐處理。使用到金屬材質的情況有：中空鋼網內模自保溫系統非承載外墻與中空鋼網內模水泥內隔墻均由中空波形金屬網片、各類型龍骨搭接而成，連接處由22#鐵絲綁扎連接；利用鋼筋上下與樓板固定，連接處也由22#鐵絲綁扎連接[7]；與側墻、地面由射釘、L形鐵等固定；最后在網面上均勻噴涂水泥砂漿。

但是在實際施工中，射釘等的鍍鋅層很容易被破壞，特別是綁絲和鋼筋一般都沒有經過防腐處理，在這種中空的施工工藝中，潮濕空氣很容易通過縫隙進入中空空間，并長期在空間內聚集，對金屬附件造成腐蝕破壞，影響其使用壽命。項目在樣板墻上開槽檢驗，驗證了假設，如圖3所示。

圖3 樣板墻上開槽檢驗現場圖

創新性改進方法有以下3種。

1）在一般干燥環境下，在鋼筋綁扎固定、波形金屬網固定及搭接等工序全部完成后，在固定部位進行二次噴涂防腐劑處理，避免接頭處鍍鋅層破壞，進而造成局部腐蝕；同時可以通過在墻體頂部預留排氣孔，將內部水汽及時排除，進而減少熱脹冷縮造成的變形破壞；在潮濕環境下，可根據潮濕程度進行不同工藝的防腐處理，如噴漆、熱鍍鋅等。

2）實際施工中除預留出的中空內模空間外，還留有許多空隙。在網片固定時，固定件與室內地面錨固時一般由發泡劑填充、密封膠封閉，從而可以起到局部防腐作用，類比分析墻體與預留孔封閉施工時，同樣可以用發泡劑將空隙填充，并用密封膠完全封閉，可有效減少外部空氣的進入。

3）水泥砂漿在噴涂過程中含有大量水分，在砂漿硬化過程中，會將水分揮發擴散至中空內模中，在整面墻體封閉后，仍留有內部腐蝕的隱患。在實際噴涂前，將適量干燥劑均勻放置在中空內模中，在墻體密閉后能吸收墻體內部濕空氣，有效降低內部腐蝕的可能性。

3.2 吊掛件安裝問題及改進

根據相關建筑設計規定，中空鋼網內模輕質隔墻可以分為中空鋼網內模自保溫系統非承載外墻與中空鋼網內模水泥內隔墻。中空鋼網內模自保溫系統非承載外墻上吊掛件安裝如圖4所示，M10膨脹螺栓需要在波形鋼網波谷處安裝，牢固地打入水泥砂漿內，且單點吊掛件的實際質量不得超過50 kg。

圖4 自保溫墻體吊掛件安裝

吊掛件安裝質量可以滿足后期住戶的生活需求，例如吊柜、電熱水器等的安裝。在施工過程中，鋼網由工廠預制成形后運至工地進行現場對接組裝，實際施工過程中具有各種不可控性，導致在后期實際裝修中，無法準確判斷出中空鋼網內模輕質隔墻的波形鋼網波谷分布位置，試點安裝又會造成墻體損傷。

同樣的問題反映在中空鋼網內模水泥內隔墻上，如圖5所示，電熱水器或吊柜在單點掛載力超過80 kg時通過金屬膨脹螺栓安裝在水泥暗樁內，水泥暗樁是將細石混凝土填充到中空內模波形金屬網片內形成的（相當于金屬膨脹螺栓直接深入固定在金屬網片之間）；在單點掛載力不超過80 kg時，不需要填充細石混凝土做成水泥暗樁[8]。在后期實際裝修中，成墻亦無法判斷出電熱水器或吊柜的準確安裝位置。

圖5 中空隔墻吊掛件安裝

創新性改進方法有以下2種。

1）制作項目施工標準間隔橫尺，統一標準，嚴格要求，在交付時，保證整個項目各段中空鋼網內模輕質隔墻內的波形金屬網片統一波形間隔，方便后期裝修施工。在交付各個業主時，根據項目部制作的標準間隔橫尺做成標準紙質軟尺，發放給業主以便于其在裝修時測量，保證吊掛件安裝的安全性及裝修施工的簡易性。

2）規范安裝行為，落實對安裝工人的崗前培訓與技術交底，管理人員做好監督工作，保證網片按照BIM深化設計[9]后確定的凹凸波形安裝固定，為后期裝修施工提供質量與安全保障。

4 結語

依托龍湖金融中心項目，建立厚12 cm中空鋼網內模輕質隔墻樣板區與厚24 cm粉煤灰加氣混凝土砌塊墻樣板區，通過施工工期、勞動力投入、室內空間等指標對比，優選出中空鋼網內模輕質隔墻作為二次結構墻體。此外，項目在施工過程中對中空鋼網內模輕質隔墻防銹蝕問題、吊掛件安裝位置不明確的問題進行了技術改進，并在后續施工中進行了初步應用。

實踐證明，技術改進后的工藝效果顯著，對后續大規模應用具有很強的指導意義。下一步擬將創新性改進方法結合BIM技術進行大范圍標準化施工，爭取在提高工程質量的同時贏得良好的社會和經濟效益。