輕鋼龍骨泡沫混凝土管線集成墻體在建筑工程施工中的應用

何琪順

婁底市城市發展集團有限公司 湖南 婁底 417000

1 輕鋼龍骨墻板的特點及優勢

輕鋼龍骨墻板與傳統混凝土墻板結構相比，輕鋼龍骨墻板具有輕質高強、保溫隔熱、耐火系數高、施工簡單、可模塊化生產等優勢，但是鋼龍骨比填充材料導熱系數高約1000～1500倍，其良好的傳熱性能會使龍骨處產生過多的熱量而出現熱橋效應，降低墻板的熱阻，增加了建筑能耗；同時，填充材料極低導熱系數和體積密度，導致輕鋼龍骨結構整體熱容較低，蓄熱能力較差，導致更高的加熱或致冷的能源需求。因此，在輕鋼龍骨體系中選用具有高熱容和較低的導熱系數的材料有助于提高居住者的熱舒適性，提升建筑的熱行為和能源效率。泡沫混凝土采用物理發泡，將發泡劑水溶液制成泡沫，再將泡沫加入水泥基材料的料漿中，經過混合攪拌、澆筑成型、靜停養護，最終形成多孔輕質材料。泡沫混凝土的干體積密度為200～800kg／m3，導熱系數通常為0.09～0.17W/（m·K），同樣厚度條件下，熱惰性指標比巖棉高1～2倍，隔熱保溫效果比普通混凝土高數倍。因此，采用泡沫混凝土作為充填材料，對提升輕鋼龍骨結構的熱學性能非常有利。利用輕鋼龍骨作為支撐，以硅鈣板作為面層材料，在面層間澆筑泡沫混凝土漿體，形成完整一體的輕鋼龍骨泡沫混凝土復合墻板。

1.1 施工工期短

本工法免除了管線開槽、修補、拉毛、抹灰等施工工藝，綜合比較節約墻體施工工期約30%，可以實現產業化、工業化，縮短施工周期；輕鋼龍骨體系構配件制作工廠化和機械化、商品化程度高，利用計算機軟件等可以對其進行模塊化設計。

1.2 質量可靠，感官效果好

發泡混凝土強度高，與輕鋼龍骨結合牢固，面板由工廠統一加工制作，墻體的平整度、垂直度控制好。輕鋼住宅輕質高強，抗震性能好，安全性高。

1.3 墻體管線集成

在墻體龍骨安裝完成后線管線盒即可進行預埋，墻體集成化程度高，布置靈活，修改方便。

1.4 經濟效益、社會效益好

墻體造價相較于裝配式ALC條板約低220元/m3，且節約工期、建筑垃圾極少，具有良好的經濟效益和社會效益。符合國家環保和可持續發展的要求，鋼材作為可回收的建筑材料，建造和拆除對環境影響很小[1]。

2 應用領域

目前，在髙層框架結構建筑的內隔墻應用中，該墻體較為廣泛，但在外墻應用中較少見。在低層建筑，內外墻都有應用。該墻體按應用方式的不同劃分，有如下三大應用領域。

2.1 高層框架結構

非承重外墻和內隔墻高層是指6層以上框架建筑。框架結構包括輕鋼框架、重鋼框架、輕鋼重鋼混合框架、混凝土現澆框架、預制件組合框架、鋼與混凝土混合框架等。內外墻體是指這種墻體既可以作為外墻使用，也可以作為內墻使用，內外墻兼具。

2.2 低層輕鋼結構

住宅承重外埔和內墻低層是指6層以下輕鋼結構建筑。輕鋼結構是指冷彎薄壁型鋼房屋建筑結構，以C形鋼結構為代表，適用于3層以下低層住宅；也是指組合方管形鋼房屋建筑結構，以格構形鋼結構為代表，適用于6層以下低層住宅。承重是指這類墻體可以承載建筑自重及風雪等外加荷載，不需要另加框架或承重柱。外墻和內隔墻是指這種復合墻體可以作為這類建筑的外墻，也可以作為這類建筑的內隔墻。

2.3 鋼結構工業化廠房非承重外墻及內隔墻

鋼結構包括輕鋼結構小型工業廠房及重型結構大型工業廠房。非承重指這種現澆復合墻體只作為這些工業廠房的非承重墻體，不承載建筑自重及外加荷載。外墻及內隔墻指這種現澆復合墻體主要用于這些工業廠房的自保溫外墻，在需要時，也可以用于工業廠房的內部隔斷墻。

3 工藝原理及流程

墻體由輕鋼龍骨卡槽、雙層輕鋼龍骨、發泡混凝土、線管及開關盒、硅酸鈣板面板構成。墻體施工中依照設計圖紙對墻體定位放線，在主體結構上用射釘固定輕鋼龍骨卡槽；鍍鋅輕鋼龍骨采用射釘固定于上下卡槽內，雙排橫豎龍骨之間由螺桿、自攻螺絲連接固定；依照水電施工圖紙埋設相應水電線管、開關盒等；然后采用硅酸鈣板封閉墻體并標記線盒位置；墻體一側完全封閉，一側逐層封閉并澆灌混凝土；待下層發泡混凝土具有一定強度后，再澆筑上層發泡混凝土[2]。墻體構造如下圖所示：

圖1 墻體構造

工藝流程：墻體龍骨卡槽定位及安裝→雙排龍骨安裝→水電線管線盒預埋→面板安裝及發泡混凝土澆筑→修補及清理養護。

4 質量控制

4.1 原材料的質量控制

對于進場的原材料，需嚴格依照報驗程序進行材料報驗，提供相應輕鋼龍骨、螺桿、鋼釘等原材料的合格證、檢測報告、出廠證明文件。對于水泥、粉煤灰等需現場進行實驗室送檢的材料，需進行現場抽樣送檢方可投入使用。

4.2 墻體龍骨可靠性的控制

輕鋼龍骨為墻體施工過程中對墻體主要起支撐及固定面板的結構，因此，施工過程中應嚴格控制墻體龍骨的施工質量以防止出現墻體變形、爆模的現象。對此，主要通過對龍骨間距及面板螺釘間距進行控制，以確保加固可靠。

4.3 墻體定位、垂直度、平整度控制

現場施工過程中應嚴格依照圖紙施工，對定位軸線進行復核控制，測量房間方正度。面板安裝過程中，板與板之間應留縫不小于3mm，螺絲間距不能大于200mm，在澆筑前應對墻面垂直度、平整度進行檢查復核，滿足相關要求后，方可進行下一步發泡混凝土灌注施工。每次澆筑完成后應對墻體垂直度、平整度、軸線定位進行檢查復核，發現有墻體變形應立即進行整改。

4.4 發泡混凝土的配合比及澆筑質量控制

4.4.1 發泡混凝土灌注前應對其配合比、坍落度、和易性進行檢查，每批次水泥、粉煤灰進場需進行配合比實驗，確定施工配合比后方可開盤。每批次灌注發泡混凝土需制作不少于3組發泡混凝土同條件養護試塊，待下次澆筑前進行檢查復核。墻體內部發泡混凝土抗壓強度及干密度等級應與設計保持一致，以同條件養護試塊實驗結果作為依據。

4.4.2 每批次澆筑應先行對樣料進行復核檢查，確保其拌和效果及和易性，過程中合理控制澆筑速度及一次澆筑高度，每次澆筑高度不得超過1m，氣溫低于5°時嚴禁澆筑。澆筑過程中應嚴格控制澆筑速度及高度，防止出現離析、脹模等質量通病[3]。

5 安全措施

施工實施過程中嚴格執行《建設工程施工現場供用電安全規范》GB50194、《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46、《建筑施工安全檢查標準》JGJ59 和省、市、企業制定的施工現場及專業工種安全技術操作規程。

各工種專業人員嚴格執行崗位責任制和“三級安全教育”制度，嚴格按照現場施工技術交底執行，現場施工作業人員嚴格遵守項目部各項規章制度和行業要求，施工作業人員進場前需進行身體檢查和安全教育，對于患高血壓病的人員一律不得進入施工現場。

墻體澆筑過程中，應嚴格控制出料速度，遇到堵管、出料速度不均勻等問題，嚴禁肉眼查看管內情況。每次澆筑前應試機出料，以確保出料質量及安全。

墻體澆筑完成后，嚴禁在墻體內部發泡混凝土凝固前，對墻體進行打孔、固定、敲擊等操作，以防墻體爆模造成安全事故。

6 環保措施

施工現場的建筑垃圾應及時用封閉式容器清運至垃圾堆場集中處理，澆筑時外漏的少許泡沫混凝土要及時清理。

定期對施工場界噪聲進行檢測，發現超標立即采取措施進行控制；合理安排施工工序，噪聲大的工序盡量避免在夜間或休息時施工。

施工現場產生的揚塵應采取措施進行控制，施工現場應配備降塵設備。

7 效益分析

7.1 經濟效益

輕鋼龍骨泡沫混凝土管線集成墻體對比ALC條板相應性能，其處于優勢。根據某地區造價站提供的相應信息價，采用的輕鋼龍骨泡沫混凝土管線集成墻體為1200元/m3，ALC條板的信息價為1400元/m3，價格已相差200元/m3。同時，可做到管線一體化施工，免除了后期ALC條板開槽切割及垃圾運輸的費用，此項費用需根據水電管線施工圖具體部位進行核定計算，預計綜合價格為20元/m3。綜上所述，預計本工法相較于ALC條板約計降低工程造價220元/m3。

7.2 社會效益

隨著建筑市場施工從業人員日益減少，行業主管部門對裝配式建筑的比例提出了更高要求，人員需求更少的裝配式建筑應用要求更為廣泛。輕鋼龍骨泡沫混凝土管線集成墻體較好的應對這一現狀，具有良好的社會效益。

7.3 環保效益

輕鋼龍骨泡沫混凝土管線集成墻體采用發泡混凝土、鍍鋅輕鋼龍骨、水泥硅酸鈣板等建筑材料來源廣泛，結構保溫可實現建筑自保溫，徹底解決建筑保溫及防火的矛盾，解決了鋼結構的防火難題。為環保材料的同時產生的建筑垃圾極少，施工現場易于管理，滿足建筑施工現場節材、環保的要求。

8 結束語

現澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復合墻體目前仍處于發展初期，從發展態勢看，今后的幾年將是現澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復合墻體快速全面發展并普及的階段。它適合了中國大眾對住宅建筑的三點需求：高性能、低造價、短工期，這三大優勢決定了這種墻體是中國建筑的未來之選，也是世界建筑的未來之選。雖然現澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復合墻體越來越受到大家的關注與應用，但目前工藝技術仍不成熟，很多工藝細節有待完善。今后的發展努力方向如下。

8.1 研發外墻應用技術體系

目前，在高層建筑中現澆墻體主要用于內墻，其外墻應用技術尚不完善。而建筑保溫重點是外墻。因此，要著力于對外墻應用技術的研發，從而擴大外墻的應用規模。這將是一項長期的任務。

8.2 進一步完善墻體結構

目前，對于提高結構的力學性能、保溫性能、隔聲性能等各方面有待創新，使結構更合理、更科學。爭取在近幾年內使墻體結構基本定型，趨向完善。

8.3 重點工藝問題

應繼續完善幾個重點技術問題，如板縫的密封與防裂，爆板防控，防止澆筑空鼓及外脹，澆筑速率的保障，墻頂的沉降縫，面板脫釘的防控，成本控制等。