浅谈装配式钢结构屋面外挂ALC板女儿墙的应用

浅谈装配式钢结构屋面外挂ALC板女儿墙的应用

梁江博,路惠新,张凯,谢智彬,刘子瑞,肖晰文,汪博

（中建新疆建工（集团）有限公司）新疆乌鲁木齐 830000

摘要：现浇女儿墙施工周期长、人工成本高，受疫情影响，屋面钢筋绑扎严重滞后。其次为保证施工安全，需搭设15m的外部脚手架，措施成本将会显著增加，因此，将现浇混凝土女儿墙变更为ALC墙板，可缩短施工周期、降低人工成本及措施费用。

关键字：ALC板、围护体系、女儿墙

一、前言

本工程阿拉山口市跨境电商产业园项目，工程建设地点位于中国新疆维吾尔自治区阿拉山口市综合保税区内，工程占地面积81982.17m2，主要包括钢结构物流仓储库房建设、综合办公楼及基础设施工程。新建钢结构物流仓储库房采用ALC墙板内外墙板及女儿墙，增加了钢结构仓储库房的实用面积，减轻负荷、提高钢结构仓储库房的抗震和整体安全。

钢结构物流仓储库房女儿墙设计最大高度为1800mm，而现行标准、规范、图集中，目前行业内没有采用蒸压混凝土加气板材女儿墙高度超过1200mm做法的先例，且项目所在区域风季持续时间长、频次高、风力大。因此，使用ALC板女儿墙必需在结构设计中增强其抗风性的构造来保证结构安全。

二、工艺特点

1. 本工艺通过ALC板与方钢龙骨相结合，使屋面女儿墙在具有ALC板自重轻、强度高、延性好、耐火性好、抗渗性好特点的同时还具备可控性高、铺设效率高、低工时成本。
2. 因考虑到女儿墙高度高，在横向风荷载的作用下，属于悬臂受力，荷载通过墙面将力传递给钢立柱，立柱根部弯矩最大，所以在设计之初，充分考虑女儿墙钢立柱的受力特点，在两龙骨立柱跨中的加强柱在5.6m、8m混凝土梁顶埋设钢板，打设膨胀螺栓与梁锚固受力，加强柱向上在H型钢梁通过角钢焊接固接在一起，因此女儿墙龙骨立杆箱型柱顶钢立柱在支座箱型柱顶钢板上绕四周满焊，，从而突破规范中女儿墙高度的使用限制。
3. ALC墙板女儿墙成型后平整度好，后期抹灰找平用量少。
4. 本工艺可避免原设计现浇混凝土女儿墙外架防护体系及模板加固等措施费用，同时女儿墙跨中钢立柱可作为后期外墙压型钢板龙骨焊接提供便利，减少在外墙墙板中打对穿螺杆引起的造价增加及对结构不利影响，女儿墙的施工不受屋面钢筋绑扎及混凝土浇筑进度的影响。

三、适用范围

本施工工艺适用于住宅、酒店、学校、医院、商务写字楼等民用及工业建筑【1】中设计的超高女儿墙、层高较高的围护结构或女儿墙施工受前置工序影响，且采用蒸压加气混凝土板材作为围护结构主材，均可采用本工艺进行施工。

四、工艺原理

依据图集13J104《蒸压加气混凝土砌块、板材构造》中规定“采用ALC板施工的女儿墙高度不超过1200mm”，我方通过与设计院、分包队伍多次商议与计算后决定“女儿墙龙骨立柱在箱型柱顶钢板上绕四周满焊，并在内侧焊接63*6角码加固；两龙骨立杆跨中部位增加一根加强柱，雨棚处的加强柱从8.6m窗过梁生根，无雨棚处的加强柱从在两支座跨中钢立柱在5.6m混凝土梁顶埋设钢板，打设膨胀螺栓与梁锚固受力，立柱向上在钢框H型钢梁通过角钢焊接固接在一起，立柱根部有两个受力固接点，受力可靠安全高度与龙骨立杆平齐；在加强柱与钢梁腹板处增加钢节点，从而增强女儿墙抗风性、稳定性；，增强龙骨稳定性；ALC板两短边距端头80mm处开两个孔并打入M12钩头螺栓，ALC板安装时采用横装法，板面调整完成后将钩头螺栓与龙骨立柱的角码焊接固定，焊接处涂刷灰色防腐涂料；墙板间缝隙采用1：3水泥砂浆进行封堵，板材破损部位使用较稠1:3水泥砂浆修补。”

五、施工工艺流程及操作要点

1.工艺流程

测量放线-龙骨焊接-卸载、吊板-版面调整及板材修补-后续工序施工

2.ALC板女儿墙做法详图

ALC板横装与龙骨示意图      

3.操作要点

(1)测量放线

1)墙体施工前放线人员应根据建筑图放出墙体边线、控制线、位置线及柱边线。

2)使用放线仪器，根据地面弹好的墙线，将梁板及墙柱上的位置线弹好，以保证墙体的垂直平整。

(2)龙骨焊接（图片中序号节点标识在对应节点文字描述后）

1)龙骨立柱①焊接在钢结构柱帽②上方，龙骨立柱①高度为1700mm的200*300*10热镀锌方钢，与钢结构柱帽②焊接后使用63*6的角码③加固；

龙骨立柱焊接示意图

2)龙骨压顶④采用长度5000mm的200*100*10热镀锌方钢，龙骨压顶④与龙骨立柱①焊接；在龙骨压顶④跨中增加一根加强柱⑤，长度为2300mm的200*300*10热镀锌方钢,与龙骨压顶④进行焊接；加强柱⑤与钢结构梁腹板⑦使用对角切割方钢⑧进行加固焊接；窗过梁⑥顶部与加强柱⑦底部焊接（无雨棚处则在5.6m混凝土梁生根向上）。

3)钢框架由混凝土柱、钢梁、梁柱节点等部件组成。

(3)卸、吊板

1)在指定的、离垂直运输机械较近的位置卸板、堆放，以减少多次搬运；

2)蒸压加气混凝土ALC墙板宜堆放于室内或不受雨雪天气带来影响的场所；露天场地堆放时应采用覆盖相应措施；堆放露天场地应坚硬平整无积水情况，严禁ALC墙板接触地面堆放。堆放时应设置垫木。拼装大板应放入插放架内。板材应按规格分别堆放。

3)运输过程中宜侧立竖直堆放，多块打包捆扎牢固。楼内采用叉车运输，每辆小车装载不超过2块，每吊高度或者宽度600mm，应放置稳固，以防ALC墙板倒下、断裂；

4)工作面的ALC墙板应堆放在指定的区域（可考虑放置在结构梁上或剪力墙、柱附近），按不同规格堆放整齐，便于灵活操作而且避免集中码放，分散静荷载，避免造成整体结构损伤。

5)板材就位

1)将墙板⑩上下距板端80mm各打入两个M12钩头螺栓⑨，然后将ALC墙板⑩按照墨线位置就位，或在板下面垫两块木楔，测量其平整度和垂直度调整好位置后用两对木楔从板上部进行固定，最后将M12钩头螺栓⑨与L63*6角码③焊接并涂刷防腐涂料。

(4)板面调整及板材修补

1)第一块ALC板将一面墙装完后，用靠尺、拉线和线坠检查，发现超过规定误差松开木楔进行调整，直至达到要求。

2)对板面缝隙和边角损坏的部位、板内钩头螺栓扩孔位置用较稠的1:3水泥砂浆进行修补，最后要求板面平整、边角清晰。

3)板缝的处理，由内向外依次为岩棉、PE棒、专用底料、密封胶。角钢与混凝土的空隙采用1:3水泥砂浆灌满。【3】

(5)后续工序施工

1)防雷施工

在完成屋面混凝土浇筑后，将避雷带与女儿墙龙骨立柱焊接成一体“按设计要求找出全部主筋位置，用油漆做好标记，随钢筋逐层串联焊接至顶层，并焊接出屋面一定长度的引下线Ф12㎜的圆钢，与女儿墙龙骨立柱焊接。”

2)防水施工

女儿墙与屋面阴角处防水附加层长度及高度大于250mm，因项目女儿墙属于高女儿墙，泛水高度应大于250mm，泛水顶部采用水泥钉或射钉每500mm打入ALC板或龙骨立杆中。

4.环保措施

1)钢筋混凝土现浇女儿墙的模板（1830mm*915mm*15mm）按每块模板周转3次计算，转换成木材消耗14721kg，而本工艺不使用任何木质模板，经比较，本工艺节省14721kg木材消耗量，也减少垃圾废渣的产生及倒运。

六、结论

通过对影响女儿墙施工技术的因素进行分析，结合现场施工及情况，将原现浇女儿墙变更为ALC板女儿墙，不受钢结构安装与屋面钢筋绑扎影响，节约现浇钢筋混凝土女儿墙搭设的外防护架，有效减少了工程受疫情影响和工期延误风险，降低劳动强度，减少施工人员投入，同时降低施工现场材料的消耗，节约环境资源，响应国家政策的号召，增加装配式结构的比例。

参考文献

【1】陈伏余.ALC板高效施工技术研究[J].中国新技术新产品,2021(18):106-108.DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2021.18.034.

【2】罗贤志. 装配式钢结构框架外挂ALC墙板连接节点性能研究[D].哈尔滨工业大学,2020.DOI:10.27061/d.cnki.ghgdu.2020.000553.

【3】白利婷. ALC外墙板与钢框架连接构造技术的开发与力学性能研究[D].沈阳建筑大学,2015.

【4】杨洲.ALC墙板助力钢结构专业性厂房高效建造[J].中国储运,2021(05):133-134.DOI:10.16301/j.cnki.cn12-1204/f.2021.05.050.

【5】纪家亮,耿小东,马壮.装配式建筑ALC墙板内嵌固定式做法分析[J].安徽建筑,2020,27(07):129-132.DOI:10.16330/j.cnki.1007-7359.2020.07.063.

【6】GB/T 15762-2020, 蒸压加气混凝土板[S].