22-蒸压加气混凝土板(nalc)与钢结构混合使用的防裂施工工法

'钢结构蒸压加气混凝土外墙板（NALC板）施工工法ConstructionMethodforSteelstructureNALCWallBoard 2011年9月20日发布2011年月日实施青岛一建集团有限公司 1前言蒸压轻质加气混凝土（NALC）板材系以水泥、石英砂、石灰为主要原料，铝粉为发泡剂，经高压蒸汽养护制成的高性能均制多孔硅酸盐板材。板材内部设有经防锈防腐技术处理的钢筋网片，可满足不同的结构设计要求。具有优越的性能：轻质性、隔热保温性、耐火性、隔音性、承载性、抗震性、抗渗性、环保性。NALC墙板虽有上述优点，但该板存在伸缩变形大，抗压、抗拉性较差，强度低易破损等缺点，板缝处理较难，而墙板本身易收缩，与钢结构混合使用时，易受钢结构支架因温度变化带来的形变，其伸缩性能与钢结构相差较大，容易出现墙体裂缝，不仅影响观感，也容易因裂缝引起渗漏，本工法通过技术措施，很好的控制了这方面的问题，取得较好效果。为了解决NALC墙板在钢结构上安装容易出现的问题，提高安装质量，青岛一建集团五分公司，结合青岛高新区中小企业孵化器项目和已完工的青岛中联广场等工程，对NALC墙板与钢结构的混合使用进行了研究完善，本工法就是在此基础上编写完成的。2工法特点2.0.1形成了钢结构与NALC板连接的深化设计，施工工艺流程更加合理化，注重钢结构与NALC墙板的结合点细部处理，从而减少了因钢结构温度形变而带动墙体变形产生外墙裂缝。2.0.2本工法操作方便，能加快施工进度，保证工程质量和施工操作的安全。3适用范围适用于各类钢结构工业与民用建筑的外墙、内隔墙、屋面。部分蒸压加气混凝土板还可用作低层或加层建筑楼板、钢梁钢柱的防火保护、外墙保温等。4工艺原理4.0.1利用对钢结构梁、柱、牛腿等节点的施工前期优化设计，通过控制钢结构安装的质量，来保证各节点的约束力，从而保证了墙板与钢结构混合使用时的质量要求，同时提高墙板的安装速度。4.0.2通过合理调整钢梁、角钢、方刚等辅助型材的位置、数量、焊接方式等，再结合板材的自身特点，提高功效。4.0.3通过使用汽车吊吊装、制作安装用吊笼、人工辅助安装等施工方法，提高工效和工程质量。5工艺流程及操作要点5.1墙板支架钢梁分层优化设计原则5.1.1考虑大面积墙板易受钢结构温度变形而变形的特点，将墙板钢结构支架分层焊接于钢柱牛腿上，分割大面积墙板，使得墙板受温度变化分开层次，减少了墙板变形的应力。5.1.2分层安装牛腿及支架梁，便于操作机控制质量，牛腿的标高以及支架梁的平整度需严格分层控制。5.2柱节点牛腿的优化设计 5.2.1钢柱牛腿的位置及尺寸经计算得出设计图，支架梁按分层后的板材理论重量，细化每层钢梁尺寸及规格。牛腿需厂家一次性加工到位，避免现场施焊带来误差。5.2.2牛腿焊接的质量控制尤为重要，牛腿经定位焊接后进行检测，消除误差后方可满焊。5.3支架梁的平整度控制及焊接墙板固定件的质量控制优化设计5.3.1由于墙板直接坐于支架梁上，所以支架梁的平整度严格控制在跨度的2‰范围内，通过水准仪及经纬仪控制其水平及轴线位置。5.3.2竖向安装的墙板上下端与钢结构连接采用Φ12热镀锌勾头螺栓连接，板宽为600mm，勾头螺栓居中安装。这就需要在支架梁的上下端各焊接一根通长的固定件（本工程使用L63×6角钢），以便于勾头螺栓的固定，在梁的平整度控制好的前提下，需对角钢焊接时的质量严格把关，钢构件因遇热易变形，故施焊时要及时调整构件的变形。固定件焊接时要注意位置的控制，墙板采用外侧安装时，要空出板材的宽度，便于后期的装饰做法。5.3.2-1勾头螺栓规格及勾头螺栓与角钢连接示意图5.4墙板安装时的要点控制优化设计5.4.1墙板安装时首先注意材料的保护，避免破损。5.4.2板材分层安装时，要注意材料尺寸，严格按照前期方案排版中的尺寸下料，一次到位，避免因选择出现误差导致反复运料，板材的尺寸要结合实际，高度控制在3米到3.5米范围为宜。5.4.3窗口、转角等细部位置应特别注意，安装后对受力集中部位按照图5.4.3-1进行加固处理。5.4.3-1竖装外墙板洞口加固构造图5.4.4板材安装时注意轴线位置的控制，板材沿支架梁安装， 在安装时注意板材与支架梁之间的位置误差控制在5mm内。5.4.5板材与板材之间采用TU型接口连接，靠紧后，采用固定片将板材之间固定住，避免板材之间扰动，产生裂缝。5.4.6横装板与竖装板的连接没有TU型接口，在此位置应注意使用聚合物砂浆粘结牢固，保证其连接强度，并增加固定片的密度（固定片采用1.2㎜厚热镀锌钢板与墙面呈45°角嵌入墙板连接处）。5.4.7跨度较大的板墙，需每隔20米加设一道胀缩缝。5.5墙板安装后的防裂措施5.5.1裂缝产生的原因墙板养护龄期不满28天、墙板自身收缩同钢构件不同、墙板之间连接不牢固等原因都会造成墙体裂缝。5.5.2易产生裂缝的位置1）墙板与H型钢梁连接的部位，墙板与钢梁连接处因温度变化的不同易产生裂缝；2）门窗口四角的位置，由于应力集中的缘故，易产生斜向裂缝；窗口下端会因为横装板与竖装板拼接，接口处易产生裂缝；3）女儿墙处即跨度较大（竖装板通长连接）的位置，若未留置伸缩缝，易使墙板板缝处开裂；4）墙板转角处，易因温度形变不同，产生裂缝。5.5.3墙板防裂措施1）对于一般的板缝裂缝，采用专用的粘结剂填实抹平；2）板材顶头与钢结构连接的缝隙，由于板材自重下压，所以上口缝隙采用聚氨酯发泡剂填充饱满后用专用填充剂封堵，再涂密封胶，产生一个柔性封堵层，防止开裂；3）大跨度墙体按20米设置胀缩缝，胀缩缝具体设置如图5.5.3-1。5.5.3-1外墙胀缩缝示意图4）外墙的内外面同时采用满铺耐碱网格布，同时板缝处加设一道200mm宽耐碱网格布防止开裂。5）墙体转角处应设置胀缩缝，具体设置内容同图5.5.3-1.6）门窗洞口四周采用角钢或U型扁钢加固，同时在门窗洞口角部应力集中点外表面增加45°斜向200㎜×500㎜耐碱网格布。7）在两道板材中间夹有钢梁的位置易受后期环境温度变化，因冷桥结露造成使用功能缺陷 ，在此位置加设一道50厚的苯板保温带，可有效防止此处两道交缝处的开裂，如图5.5.3-2图5.5.3-2墙板间工型钢梁处做法工型钢采用墙板材料填充在钢梁外表面做500高50厚苯板保温带钢梁填充处，板材与钢梁缝隙厚度2-5mm。采用专门粘结剂填平6墙板防裂操作重点6.1墙板防裂的操作重点鉴于墙板有以上易开裂的特点，要求在施工过程中，以及本道工序施工后下道工序开始前，要对墙板的细部节点，易出问题的位置必须做到仔细修整一遍，以减少开裂的可能性及后期可能带来的隐患。6.1.1对于一般的板缝拼接位置，由于有TU型接口，所以，处理较为简便，即采用NALC墙板专用粘结剂填充，填充饱满抹平即可。6.1.2墙板上口板缝，横装或竖装都会因自重下压，上口的缝隙变化较小，可采用聚氨酯发泡挤填充，填充饱满后找平。6.1.3由于拼接不到位或板有破口的位置缝隙较大，可先岩棉，后PE棒的方式填塞，填塞密实后再用专用的粘结剂封口。在缝口处，采用带网格布的塑料界格条覆盖，可避免后期在缝口处的开裂。同样，在跨度较大的墙体（如女儿墙）应20米设置一道伸缩缝，伸缩缝的位置采用相同的办法处理。6.1.4墙体装饰之前，应在墙板板缝位置先挂一道200宽的耐碱防裂网格布，大面施工时，应满挂防裂网格布。聚合物砂浆打底，外立面做柔性腻子，弹性涂料，内墙立面做柔性腻子。目的是要满足墙体的装饰做法为柔性，以最大迎合板材的形变。6.1.5窗口四角易受应力较大。在窗框的四角位置加设L型刚，使窗口四角的位置形成整体。在装饰做法之前，窗口四角斜向45°加一道防裂网格布，200宽，500长。加设L型刚和斜向的网格布是为了加强窗口四角抵抗应力，避免四角的斜向裂缝。6.1.6水平钢梁同样采用NALC板材填充，填充后就会与原有的上下墙板产生多道横缝，带来隐患。所以，在此位置加设一道50厚的聚苯板保温层，可避免此处位置的横向开裂。50厚苯板上沿做防水处理，下口做滴水线，可有效提高整体的防水效果。7材料与设备7.1材料7.1.1板材材料需符合设计及规范要求，材料选择严格按照图集规范。本工程所用外墙NALC板参照表7.1.1-1。 表7.1.1-1外墙NALC板参照表7.1.2板材安装所需的辅助材料如勾头螺栓、紧固片等应符合要求。7.1.3钢结构材料符合设计及规范要求。按用途NALC板可分为外墙板、隔墙板、楼板、屋面板、特殊规格板等。NALC墙板的主要技术性能指标如表7.1.3-1。表7.1.3-1序号技术性能单位指标检测标准1干体积密度Kg/m³≤520GB/T11970-19972立方体抗压强度Mpa≥4.0GB/T11971-19973抗冻性（冻融100次）质量损失%≤1.5GB/T11973-19974冻后强度Mpa≥3.55干导热系数W/m.K≤0.13GB/T10295-886干燥收缩率mm/m≤0.3GB/T11972-19977软化系数≥0.858抗冲击性次≥5JC666-19979单点吊挂力N≥1200JC666-1997NALC墙板主要技术性能指标7.2设备7.2.1板材安装需8-20T吊车。材料运输需叉车，安装过程中需要准备板锯（或手提电动锯），手提电动刨，墨斗、钢卷尺、水平尺、靠尺、线坠、橡皮锤等。8质量控制8.1质量标准与规范8.1.1《钢结构工程施工质量验收规范》GB502058.1.2《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ818.1.3《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB9858.1.4《埋弧焊焊缝坡口的基本型式和使用》GB9868.1.5《焊条质量管理规程》JB32238.1.6《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB113458.1.7《蒸压轻质加气混凝土板（NACL）构造详图》03SG715-18.1.8《建筑轻质条板隔墙技术规程》JGJ/T157-2008 8.2质量控制措施8.2.1施工准备。钢结构提前优化设计，分段、分层加工等在工厂完成。墙板安装根据图纸尺寸绘制排版图确定下料尺寸。对操作工人进行水平考核。对复杂的构件，提前进行工艺试验。组织各级技术交底。8.2.2构件、材料进场时，由专职质检员进行检查，并报建设、监理单位，经验收合格后方可使用。经检验合格后NALC墙板现场堆放应按规格分区存放，堆放场地应平整，底部设置垫木，堆放时每层高≤1m，每垛高≤2m（如图7.2.2-1），还应注意防雨雪措施。专用聚合物砂浆应存放于水泥库中必须有防雨防潮措施。经检验合格后的钢构件，按种类、型号分区存放，存放场地应平整、坚实、无积水，底层垫木应有足够的支承面。钢构件叠放时，各层钢构件的支点应在同一垂直面上，防止钢构件被压变形。钢构件上不得焊接与设计无关的零件、吊环、卡具等；绑扎吊运时，在吊绳部位应用木板、麻袋或轮胎保护。图7.2.2-1NALC墙板堆放示意图8.2.3角钢等焊接前应对钢结构进行检查验收，如存在偏差应在焊接角钢过程中尽量将误差控制到允许范围内。。8.2.4墙板安装时注意材料的使用，各种型号、规格的材料不得混用，安装时注意勾头螺栓、紧固件等得安装数量不得随意减少。墙板安装应一次性安装到位，对于轴线位置的控制直观重要，具体控制数据如下表8.2.4-1表8.2.4-1项次项目名称允许偏差1墙面轴线位置3mm2层间墙面垂直度3mm3板缝垂直度3mm4板缝水平度3mm5表面平整度3mm6拼缝误差1mm7洞口位移±8mmNALC板安装控制数据9安全措施9.0.1施工作业前，必须对现场周围环境、行驶道路、架空电线、建筑物以及构件重量和分布等情况进行全面了解。吊装现场设警戒标志，并设专人警戒。非工作人员严禁入内，吊车旋转半径内严禁人员进入，起重臂下、吊物下严禁站人。施工人员进入现场必须严格遵守施工规范、操作规程和各项规章制度，服从指挥。 9.0.2墙板安装人员、吊车司机、电焊工必须经过培训并持证上岗，作业时应密切配合。高空作业时，吊装应设置防坠落措施，作业人员应系好安全带且悬挂点牢固可靠，戴好安全帽，衣着简便，穿软底鞋。9.0.3起重机械必须按吊装规程作业，不得超载荷和吊不明重量的物件。严禁直接穿入普通索具吊装，以防在起吊过程中磨损栓孔和索具。起吊重物应绑扎平稳、牢固，不得在重物上堆放或悬挂零星物件。标有绑扎位置或记号的物件，应按标明位置绑扎，绑扎钢丝绳与物件的夹角不得小于30°，确保各方面安全可靠后，才能正式起吊。9.0.4吊装好的墙板必须固定牢固后方可脱钩。9.0.5对施焊点下方的易燃物要提前检查并转移或可靠覆盖。现场施焊要配备接渣斗，严禁焊渣随意散落。9.0.6风力超过六级或恶劣天气严禁施工。9.0.7现场用电实行电焊机和机械设备一机一闸一保护。由专职电工负责施工期间的用电安全，并定期组织有关人员检查。8.0.8板材吊装时注意观察周围人员位置，板材安装时，安装人员必须佩带安全带，并且手动工具要注意拿稳抓牢。10环保措施10.0.1现场加工剩料做到统一堆放，避免造成废弃物污染，保持环境整洁。10.0.2构件加工在工厂完成，减少现场拼装、焊接，降低噪音和光污染。施工中的噪音排放，昼间＜70dB，夜间＜55dB。操作层的围挡应提前扎设并密封。10.0.3夜间施工须达到规定要求并经有关部门批准。11效益分析11.1经济效益11.1.1通过深化设计，减少了板材用量，降低了现场板材切割量，提高整体质量。11.1.2合理的分段、分层吊装，优化工艺流程和施工方法，使施工速度加快。11.1.3蒸压轻质加气混凝土墙板（NALC）只需在墙板安装好以后刮腻子即可，不需要两面砂浆抹灰，省去了砂浆抹灰的费用，此外，在现有常用墙体材料中，单位面积墙体质量（约91Kg/㎡）,小于加气砼砌块、空心砖、混凝土空心砌块等，单位面积墙体造价较低，因此蒸压轻质加气混凝土墙板（NALC）与其他墙体材料相比较，更经济实惠、轻质高强。10.1.4蒸压轻质加气混凝土墙板（NALC）可钉、可锯、可刨、可修补，尺寸精确，安装轻便，减少抹灰工序，因此其施工速度与其他墙体材料相比提高数倍，施工效率高，能有效缩短工期。11.2社会与环保效益NLAC板材与钢结构混合使用施工相对普通钢筋混凝土结构，缩短工期，减少工序。本工法通过对板材及钢结构工程中的深化设计、型钢加工、板材的选择等问题的研究，形成了一套 可以广泛应用于钢结构厂房、多层住宅等工程中的综合施工技术，能保证工程质量、缩短工期，并可节约自然和社会资源。12工程实例12.1青岛高新区中小企业孵化器项目12.1.1本工程位于青岛高新区园内，为两个单层钢结构厂房，外围设计为NALC墙板青岛高新区中小企业孵化器项目外墙（1）本工程采用的钢结构和NALC墙板都能大大提高工程的施工进度，缩短周期，在施工操作过程中，将细部节点等位置优先处理好后，也能大幅提高工程质量，可较其他结构提前投入生产使用。（2）采用此结构，对于外立面整体效果的塑造提供了很好的平台，由于钢结构和板材的特殊性，使得本厂房完工后，外立面的整体效果非常理想。（3）由于板材为定尺材料，所以，工程过程中对材料的控制非常严格，到工程结束时，余料非常少，高效的节约成本。（4）工程中对机械的使用较少，钢结构与板材均采用汽车吊吊装，不需要其他较多的辅助设备，以便于节约成本。12.2青岛中联广场12.2.1青岛中联广场位于青岛市南京路，为已完工并投入使用的工程，此工程亦采用钢结构与墙板混合使用，外立面效果较好通过以上陈述，钢结构与NALC墙板混合使用，能大大提高施工效率，高速投产，是新兴技术的有效应用。编写：张义13706345636、孙元鹏/张洪波18754293797审核：批准：'