基于建材產業技術的裝配式條板的應用方法和性能試驗研究

0 引言

隨著城市化進程的不斷推進，市郊鐵路作為連接城市與周邊區域的交通方式，正逐漸成為現代城市軌道交通系統的重要組成部分。市郊鐵路車站不僅承載著大量的客流，還肩負著城市交通樞紐的功能，因此車站的建設質量與建設速度顯得尤為重要[]。在這一背景下，傳統的建筑施工方式由于存在周期長、質量波動大、施工現場環境復雜等問題，越來越難以滿足現代鐵路建設對高效、快速、優質的要求。

建筑材料產業技術是一種體系化、社會化、工業化的具有直接生產力功能的建筑工程材料生產和施工技術，它將預制構件（如墻板、樓板、梁柱等）在工廠中生產后，運輸到施工現場直接進行拼裝施工，具有提高施工效率、保障工程質量、縮短建設周期，減少環境污染等方面的顯著優勢[2-3]。近年來，建筑材料產業技術已經廣泛應用于各類建筑工程中，在市郊鐵路車站建設中已經顯示出了巨大的生產潛力和應用前景[4]。裝配式建筑作為一種新型的建筑方式，通過在工廠進行構件預制、在施工現場進行組裝，能夠顯著提高施工效率和工程質量，同時減少施工現場的環境影響。特別是ALC條板（蒸壓加氣混凝土板）作為一種具有優良隔音、保溫、防火等特性的輕質建材，在建筑行業正在廣泛應用[5]。

采用裝配式ALC條板，無疑是提升市郊鐵路車站建設效率的有效途徑。作為一種先進的建筑材料，ALC條板具有顯著的輕質、節能、環保等優點，符合現代建筑行業追求高效、綠色、低碳的要求[6]。通過采用裝配式ALC條板，不僅能夠有效縮短施工周期、減少工地污染，還能提高車站建筑的整體質量和耐久性。

1工程概況

重慶市郊鐵路璧山至銅梁線工程（璧銅線）線路全長 37.517km ，地下線長 9.471km ，橋梁 15.670km ，地面路線長為 12.376km 。設車站9座，車站、高架站、地面站之間最長站間距、最短站間距和平均站間距分別為10.66km. 、2.056km和 4.583km 。采用城市鐵路快線車，最快運行速度為 140km/h 。設銅梁停車場1座，銅梁、璧山主變電所2座，其中璧山主變電所與在建軌道交通27號線、規劃大足線共享。該線路9座車站均采用裝配式ALC條板隔墻。

2裝配式ALC條板在鐵路車站的應用范圍

璧銅線是重慶市首次采用裝配式ALC條板的市郊鐵路車站工程項目，該工程項目基于產業技術的施工措施主要體現在裝配式ALC條板的生產、運輸和應用等方面。在工廠完成標準化的ALC條板生產后，將其運輸到施工現場進行安裝，能夠顯著提高車站墻體的施工效率、減少現場施工對環境的影響，且施工質量更加可控。

該工程項目在應用“非砌筑內隔墻墻板”的裝配式內墻板時，堅持“應用盡用”原則。除了車站中央的核心筒（由樓梯間、電梯井、通風井、水電井、公共衛生間、設備用房等圍護形成的外框內筒結構）以及有特殊需求而裝配式墻板無法滿足要求的墻體以外，其他墻體均應采用非砌筑內隔墻墻板。施工現場使用的裝配式ALC條板如圖1所示。

圖1現場使用的裝配式ALC條板

3裝配式ALC條板的運輸與安裝控制措施

該車站工程項目基于產業技術生產的裝配式ALC條板，為厚度為 200mm 、寬度為 600mm 、高度為 3m 、強度等級為A5.0的條板。結合現場施工情況，為保證車站項目建成后ALC條板強度，防止ALC條板在運輸、安裝過程中造成損傷，提出并實行以下控制措施：一是在運輸過程中，加強現場服務力度，采用成品包裝保護措施，避免條板在運輸過程中受到損傷。二是在安裝階段，使用項目設計的鋼制配件，確保條板安裝的穩固性。三是當需要在墻體上開槽或開洞時，嚴格控制開槽的深度和長度，防止對條板結構造成不必要的破壞。四是對于墻面的修補和找平遵循專業流程，確保處理后的墻面平整且與原墻體緊密結合。

通過實施以上措施，可全面提升基于產業技術的生產、運輸和裝配水平，提高裝配式ALC條板的使用效果，確保車站工程項目的順利進行。裝配式ALC條板安裝方法如圖2所示。

圖2裝配式ALC條板安裝方法

4裝配式ALC板的抗彎性能加載試驗4.1確定加載試驗材料

應用于該市郊鐵路線路多處建筑關鍵部位隔墻的裝配式ALC條板，其上下端部均被固定，其左右側端面使用混凝土相互膠結。ALC條板受到橫向荷載作用下會產生彎曲損傷，為了檢驗ALC條板在施工或運營期間的受力性能，隨機選取2條該項目采用的ALC條板（試樣編號A-1、A-2），與其他工程項目中常用的3種材料條板（試樣編號B、C、D）進行抗彎性能加載對比試驗。進行試驗ALC條板與其他材質條板如表1所示。

表1ALC條板與其他材質條板

4.2制作加載試驗裝置

為確保試驗數據的準確、有效，專門設計和制作了用于裝配式ALC條板抗彎試驗的加載試驗裝置。該加載試驗裝置由反力架、剛性梁架、固定鉸支座、剛性基礎板、液壓千斤頂組成，可對ALC條板試樣進行均勻加壓試驗。ALC條板抗彎性能加載試驗裝置如圖3所示。

圖3ALC條板抗彎性能加載試驗裝置

剛性梁架用于均衡液壓千斤頂荷載，并嚴格控制固定鉸支座中心與ALC條板端部的距離。在ALC條板試樣的布置和加載方式方面，通過叉車將ALC條板試樣精確放置到固定鉸支座上，將ALC條板試樣的中心位置水平放置于剛性梁架和液壓千斤頂軸線處，并使用水準儀進行檢測，從而最大限度地減少試驗誤差，提高試驗數據的準確性和可靠性。

4.3按步驟進行加載試驗

在加載過程中，按照不大于試樣自身質量0.3倍的加載量進行逐級加載，以確保加載試驗的準確性和安全性。在加載試驗的前4級，每級加載后靜置 2min ，等待試樣變形穩定后再進行數據的采集和裂縫的觀測。

當進行到第5級加載試驗時，將加載量提高到試樣自身質量的1.5倍，加載后靜置5min再進行數據采集。如果ALC條板試樣在此期間仍未出現破壞，繼續加載至試樣發生斷裂破壞。在整個加載過程中，密切關注裂縫的出現以及試樣的變形情況，并及時進行記錄。當ALC條板試樣出現明顯開裂，并且伴隨著較大的變形時停止加載，以避免試樣的完全破壞。

4.4加載試驗結果與抗彎性能分析

4.4.1加載試驗結果

對該項目使用的2條ALC條板（試樣編號A-1、A-2）和其他工程項目常用的3種材料條板（試樣編號B、C、D）進行了抗彎性能加載對比試驗，整理試驗數據并繪制出了載荷-跨中撓度曲線。4種試樣的載荷-跨中撓度曲線如圖4所示。

圖45種試樣載荷-跨中撓度曲線

4.4.2抗彎性能分析

根據圖4中5種試樣的載荷-跨中撓度曲線，得出不同類型條板的開裂荷載值。其中A-1、A-2試樣的開裂荷載值分別為3.3kN和2.4kN，B、C、D試樣的開裂荷載值分別為2.1kN、1.1kN、6kN。上述數據說明，該項目使用的裝配式ALC條板的開裂荷載，符合JG/T169—2016《建筑隔墻用輕質條板通用技術要求》標準的規定。

圖4中不同類型條板的開裂荷載值存在差異。A-1、A-2試樣開裂荷載值小于D試樣，主要原因在于D試樣芯材由4根鋼筋和水泥砂漿聚苯顆粒組成，其抗彎曲荷載從ALC條板表面傳遞給鋼筋，其承受荷載能力的大小由鋼筋抗彎性能決定，也就是鋼筋的存在大幅度增加了D條板的抗彎曲性能。

將A-1、A-2試樣與B試樣對比開裂荷載值，A-1、A-2試樣比B試樣分別大1.2kN、0.3kN，據此可知應用于ALC條板砌筑砂漿的專用粘結劑，其抗彎性能優于石膏粘結劑，將ALC條板開裂荷載提升了0.3～1.2kN。將采用ALC芯材的B試樣條板與采用聚苯板芯材的C試樣條板進行對比，可知B試樣比C試樣的開裂荷載值大1kN，這表明ALC芯材條板的抗彎性能優于聚苯板芯材條板的抗彎性能。

綜合對比上述4種不同芯材和砌筑砂漿的條板可知，應用ALC專用粘結劑砌筑砂漿的A-1、A-2試樣，其抗彎性能優于應用ALC芯材、聚苯板芯材和石膏粘結劑的B、C 試樣，大幅度提升了ALC砌塊的抗彎性能。雖然A-1、A-2試樣的抗彎性能不如由鋼筋-水泥砂漿聚苯顆粒芯材的D試樣，但是可滿足建筑隔墻用輕質條板標準的要求，且有利于節省鋼筋材料，降低建筑成本。

4.5ALC條板的應用優勢

綜合該工程項目基于產業技術的裝配式ALC條板的應用實踐，總結出用于建筑隔墻的裝配式ALC條板具有以下3方面的應用優勢：一是具有較高抗彎強度。該項目使用的ALC芯材和ALC專用粘結劑砌筑砂漿組成的ALC條板，具有較高的抗彎強度，可滿足《建筑隔墻用輕質條板通用技術要求》標準的規定。二是具有快捷施工保障。ALC條板采用工廠化生產，質量有保障、供貨可及時，可大幅度提高施工速度和工程質量，有效縮短施工周期，并減少施工現場的環境污染。三是具有優質使用性能。ALC條板具有較強的抗震性、耐火性、隔音性與防水性，能夠提高建筑的安全性、舒適性和耐久性。

5結束語

本文對基于產業技術的ALC條板運輸、存放、安裝等方面提出了規范要求，保證了項目建成后ALC條板的強度。本項目中使用的基于產業技術生產的A-1、A-2試樣的開裂荷載值分別達到3.3kN和2.4kN，能夠滿足建筑隔墻用輕型條板相關標準的要求。對比開裂荷載值，該項目A-1、A-2試樣比B試樣分別大1.2kN和 0.3kN ，B試樣比C試樣大1kN。與芯材為聚苯板芯材、石膏粘結劑砌筑砂漿組成的條板相比，該項目使用的ALC芯材、ALC專用粘結劑砌筑砂漿組成的ALC條板，具有較高的抗彎強度。

綜上所述，該市郊鐵路線路車站工程項目基于建材產業技術，應用了具有較好抗震性、耐火性、隔音性與防水性的裝配式ALC條板作為隔墻，使得施工簡便快捷，有效縮短了施工工期，具有良好的應用前景。

參考文獻

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