吳建書 陳 奧 陳振剛 彭文濤 吳 杰

目前，建筑行業(yè)對于構(gòu)件模塊化機械加工的要求越來越高，要求對結(jié)構(gòu)部件進行規(guī)范化、分級，在工廠內(nèi)進行預制，在施工現(xiàn)場進行裝配，從而大大縮短項目的建設時間，提高項目的品質(zhì)和精細化[1]。通過對建筑物的能量消耗進行分析，得出墻體的能量消耗約占整個建筑物能量消耗的二分之一，所以墻體作為墻體的能量消耗是建筑節(jié)能的關鍵[2]。常規(guī)的單質(zhì)墻體很難兼顧其力學性能和隔熱性能，因此出現(xiàn)復合型墻板。在新興的復合型墻板中，輕鋼龍骨水泥纖維板全面投入使用，逐漸展現(xiàn)其具備的多種優(yōu)勢，例如高強度、輕質(zhì)量以及便利施工等[3]。同時，輕鋼龍骨水泥纖維板材料在隔墻技術(shù)中也得到廣泛的應用，在餐廳、酒店、工業(yè)廠房等地方起到良好的分隔空間作用。輕鋼龍骨還具備工期短、吸音、恒溫等功效?；谳p鋼龍骨水泥纖維板的應用優(yōu)勢，依托某建筑裝飾項目工程，開展對板內(nèi)隔墻施工技術(shù)的研究。

1 建筑裝飾項目工程概況

以某大型高科技廠房建筑裝飾項目為例，針對該項目中的板內(nèi)隔墻施工，引入輕鋼龍骨水泥纖維板材料。本工程占地65000 m2，總建筑面積132500 m2，包括辦公樓、研發(fā)樓及其他商業(yè)設施。本工程的1#大樓是多層的實驗廠房（4 個地面、2 個地下），總高度21.24 m。工程2#廠房是一個多層的廠房，包括兩個地面層，總高度13.4m。項目#3 號樓層高為3.2 m。項目#1 ～#3 號樓墻板均采用輕鋼龍骨水泥纖維板，應用量超過6000 m2。該項目板內(nèi)隔墻采用厚度為112 mm，寬度為550 mm，強度等級為A5.0 的輕鋼龍骨水泥纖維板[4]。該輕鋼龍骨水泥纖維板采用的重量配合比為1.0（水泥）：0.2（108 膠）：0.6（水）的專用粘結(jié)材料作為嵌縫劑，板底部采用M10 水泥砂漿嵌縫。

2 輕鋼龍骨水泥纖維板板內(nèi)隔墻施工

2.1 輕鋼龍骨水泥纖維板連接節(jié)點的相關設計

在強震下，無論是組合墻板與框架之間的連接部位，或是覆面板與龍骨之間的連接部位，都有可能引起整個或局部的倒塌，引發(fā)重大的次生災害，造成重大的人身和財產(chǎn)損失[5]。在地震荷載下，70%以上的損傷來自支護墻的損傷及其所引起的門窗和水電設備的損傷[6]。輕鋼龍骨水泥纖維板連接節(jié)點的強度與整體結(jié)構(gòu)承載力、剪切剛度都有著直接影響，而結(jié)構(gòu)整體橫向剛度與板內(nèi)隔墻強度有著極大關系[7]。根據(jù)上述建筑裝飾項目工程的施工需要，提出一種輕鋼龍骨水泥纖維板與鋼框架連接的方法，通過使用套管、U 型鋼筋與輕鋼龍骨水泥纖維板內(nèi)的預埋件進行直接連接（圖1）。

圖1 輕鋼龍骨水泥纖維板與鋼柱連接示意圖（來源：作者自繪）

針對目前結(jié)構(gòu)設計中未考慮墻體外貼面對結(jié)構(gòu)體系抗震性能的影響，提出一種基于滑動摩擦的節(jié)點結(jié)構(gòu)體系。接頭由帶孔角鋼，鋼板和高強度螺栓組成。在橫向荷載作用下，可以利用節(jié)點的滑動作用對墻體起到保護作用[8]。同時，本文還針對與之相對應的節(jié)點，對該框架的整體抗側(cè)力和抗震性能進行分析。通過分析得出，滯回線為完整的梭型，滯回環(huán)所包含的范圍很大，且具有一定的穩(wěn)定性，且有明顯的摩擦力和滑動點[9]。由于節(jié)點自身具備較好的彈性和塑性位，同時，將墻體和墻體結(jié)合起來，可以有效地增強結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力和消能、阻尼等性能。

2.2 板內(nèi)隔墻連接件連接施工

選擇自攻螺釘和剪力釘作為輕鋼龍骨水泥纖維板板內(nèi)隔墻連接件[10]。自攻螺釘在連接時受到剪力影響，它的失效方式有：螺釘受剪切、邊緣撕裂、螺釘傾斜等，這些失效還會對連接材料的壓力失效產(chǎn)生影響。破壞模式可能是一種也可能是多種同時存在。自攻螺釘?shù)尼旑^形式、螺紋大小、螺釘數(shù)量都需要根據(jù)具體情況進行合理選擇。在進行自攻螺釘連接施工時可以采用手動或自動方式，根據(jù)實際情況進行選擇。手工操作是使用一把改錐，根據(jù)自攻螺絲的槽型，挑選一把合適的改錐，將改錐的口子對準螺桿槽型，對準需要固定的位置之后，再用力擠壓，然后順時針轉(zhuǎn)動螺絲刀。當安裝自攻螺釘?shù)臄?shù)量不多時，可以采用簡單的安裝方式，即利用對應規(guī)格的螺栓+螺帽，將自攻螺釘與對應型號的螺帽固定在對應型號的螺帽上，再用同型號的螺帽固定，使3 個螺釘連成一個整體，再用扳手將螺套擰入底孔，將螺釘抽出。如果有大量的自攻式螺絲需要安裝，可以使用特制的螺絲固定器，該機器的末端是一六角形的頭部，可以連接電動或氣壓工具。

剪力釘是輕鋼龍骨水泥纖維板板內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)中承上啟下的關鍵構(gòu)造。在連接施工中，將一根工字鋼與兩片混凝土板之間的剪切接頭連接起來，在其一端加載時，對埋入混凝土板中的接頭進行剪切，測定接頭的荷載-滑移，得到接頭在靜載荷下的承載力以及剪切剛度，從而得到接頭的受力性能。

隨著橡膠量的增大，其抗剪切能力有明顯提高，橡膠含量在10%時，其強度提高最大。剪力釘采用焊接的方式連接，剪切釘焊接是在一塊金屬的一端和另一塊金屬的一端形成一道電弧，并在接觸的一端對另一塊金屬的一端快速加壓而形成的一種焊接工藝，該焊接方法屬高壓熔化焊接。在焊接過程中，首先連接好焊接用的動力和制動裝置，然后將剪刀釘在焊槍的長口處，將剪刀釘?shù)南露朔旁诨迳戏降拇森h(huán)中。按下焊槍的開關，使電弧在引弧藥劑中形成電弧，在規(guī)定的時間里，將剪切釘熔化，然后壓下，回彈，斷弧，從而完成連接。

2.3 連接件固定與纖維板固定

為了達到板內(nèi)隔墻的位置，在混凝土反坎澆筑之前，對照施工圖進行復核，以軸線位置的移動距離為一條線，再以精確定位的墻體邊線的移動距離為另一條線，相交處為曲線圓心，然后根據(jù)直線拉線法，進行準確的放線定位。在直線段板料固定完畢后，在輕鋼龍骨水泥纖維板的安裝之前，首先在它的底端和頂端安裝并使用射釘，將標準U 型固定卡在兩個直線段的接合點上。將特殊的雙 U 型連接件安裝到兩個平面之間。之后，根據(jù)隔板安裝的深化布置圖，將厚度為2 mm、寬度為80 mm 的雙U 型連接物，尤其是在上、下節(jié)接合點處，再用射釘將連接物與隔板表面緊密地固定在一起，具體如圖2 所示。

圖2 雙U 型連接件排布結(jié)構(gòu)示意圖（來源：作者自繪）

進行面板裝配前，輕鋼龍骨水泥纖維板材料的養(yǎng)護齡期應在28 d 以上，且強度為100%后，才能進行拼裝。根據(jù)垂直面板的深化設計，在現(xiàn)場裁剪出合格的紙面，紙面寬為300 mm，紙面縫間距為350 mm。將直的一頭安裝到彎的一頭。在下一節(jié)已經(jīng)切好的輕鋼龍骨水泥纖維板的側(cè)面涂上刮聚合物水泥，然后對著混凝土反坎中心線垂直卡進雙 U 型接頭，下端對著墨線進行安裝，同時在上端涂上刮聚合物水泥，然后在上一節(jié)輕鋼龍骨水泥纖維板接頭的側(cè)面和頂端涂上刮聚合物水泥，然后豎起卡進雙 U 型接頭，然后在上面用木楔進行臨時固定，按照上述操作一次完成裝板，錯開縫隙進行安裝，最后組裝完畢。

輕鋼龍骨混凝土纖維板的垂直度＜2 mm 時，要對雙層 U 型接頭進行加工，這樣雙層 U 型接頭就能與輕質(zhì)壁板形成很好的整體，再用木楔把輕質(zhì)壁板從上到下都能牢牢地釘在結(jié)構(gòu)表面上。在整個安裝完成后，在48 h后，用聚合水泥砂漿對頂?shù)走M行填補，以確保7 d 的平板垂直完整沉降穩(wěn)定后，再將木楔拔出，并用相同的聚合水泥砂漿對木楔進行填充，并填充密實。

2.4 接縫處理與裝飾面層施工

拼接部位的模板縫隙用聚合物水泥砂漿進行緊密擠壓，縫隙寬度保持在約2.5 mm，在彎曲部位的凹陷部位，根據(jù)加深的需要，鋪上110 mm的鋼絲，然后用鏟子將鋼絲全部覆蓋在聚合物水泥砂漿上，并進行平整，確保雙層U 型接頭全部被聚合物水泥砂漿所覆蓋。在組裝好的輕型隔斷板上，以及與其他結(jié)構(gòu)接合處的裂縫，在進行詳細的設計之后，采用100 mm 厚的耐堿網(wǎng)格布和200 mm 厚的高密度纖維布。與設計圖中所示的80 mm 寬度的織物和100 mm 的無彈性的非織造織物相比，本項目在和設計人員交流后，確定耐堿網(wǎng)格布的覆蓋面更大，耐久性更好，收縮性更低，密度更大，覆蓋面更大，起到更好的防裂性和防裂性。在確保常溫狀態(tài)下，超過7 d 干燥硬化后，按照建筑裝飾項目設計圖紙要求，在板內(nèi)隔墻表面抹灰、抹膩子和涂刷無機涂料，以達到最終理想的外觀效果，完成對板內(nèi)隔墻的施工。

3 施工技術(shù)應用效果分析

按照上述論述內(nèi)容，完成對該建筑裝飾項目工程中板內(nèi)隔墻施工后，為驗證新施工技術(shù)的應用可行性，分別從板內(nèi)隔墻接縫抗拉強度和隔墻最大位移兩方面進行檢驗。在完成施工的板內(nèi)隔墻接縫上設置10 個測點，分別編號為CD#01 ～CD#10。

首先針對各個測點的抗拉強度進行測定。選用抗拉強度測量儀器進行測定，儀器測量精度等級為0.5 級。將測量結(jié)果記錄，得到如表1 所示的結(jié)果。從表1 中記錄的數(shù)據(jù)可以看出，測點CD#03 的抗拉強度最高，為12.32 MPa；測點CD#04 的抗拉強度最低，為10.25 MPa。通過進一步分析得出，應用本文上述提出的施工技術(shù)施工后，板內(nèi)隔墻接縫抗拉強度最低數(shù)值也超過了該建筑裝飾項目規(guī)定要求的接縫抗拉強度大于或等于9 MPa 的要求。上述得出的結(jié)果可證明，本文上述施工技術(shù)具備實際應用可行性。

表1 板內(nèi)隔墻裂縫抗拉強度測量結(jié)果記錄表

再從隔墻最大位移角度對施工技術(shù)可行性進行驗證。在板內(nèi)隔墻平面上選擇5 個測點，分別編號為PM#01 ～PM#05。針對各個測點在10、20 和50 d 內(nèi)的最大位移進行記錄，如表2 所示。對表2 中的測量數(shù)據(jù)結(jié)果分析可以得知，在10 d 內(nèi)板內(nèi)隔墻表面最大位移為0.035 mm；在20 d 內(nèi)板內(nèi)隔墻表面最大位移為0.86 mm；在50 d 內(nèi)板內(nèi)隔墻表面最大位移為0.132 mm。根據(jù)板內(nèi)隔墻施工質(zhì)量要求，50 d 板內(nèi)隔墻表面最大位移不得超過0.5 mm。采用新的技術(shù)完成施工后，其板內(nèi)隔墻最大位移能夠充分滿足這些要求。通過上述兩方面證明，本文提出的施工技術(shù)具備實際應用可行性，能夠促進板內(nèi)隔墻施工質(zhì)量的進一步提升。

表2 板內(nèi)隔墻表面最大位移測量結(jié)果記錄表

4 結(jié)語

輕鋼龍骨水泥纖維板在施工當中應用能夠使操作更加便捷以及靈活化，通過本文上述研究，實現(xiàn)了輕鋼龍骨水泥纖維板在建筑裝飾項目板內(nèi)隔墻施工中的應用。在將該技術(shù)應用到其他類似項目當中的時候，對材料制備的優(yōu)化、原材料選擇等進行深入探索能夠進一步提升施工技術(shù)的實際作用。因此，針對這一問題，在后續(xù)的研究中還將進行深入的探索，促進板內(nèi)隔墻施工技術(shù)應用適應性進一步提升。