装配式ALC条板外墙节点施工技术

李庭丰

中建二局第一建筑工程有限公司， 北京 100176

摘 要：目前，装配式建筑主要采用非砌体外挡土墙、内隔墙、整体吊顶和综合管线，以提高装配率。随着各种装配式建筑的出现，非砌体墙板的应用越来越多，成为满足装配率的重要评分项目。非砌体外墙与钢结构连接施工过程中所反映出的应力及诸多技术问题也越来越受到重视。预制轻质板是预制钢结构建筑中常用的围护结构。为防止冷热桥的出现，外墙板多采用外挂方式与钢梁、钢柱连接。外墙板与结构的连接处是钢结构的关键部位，其性能直接影响到结构体系的刚度、稳定性和承载力。目前，国内对钢结构挂板连接方式的研究资料相对较少。现有的连接方式各不相同，标准化、集成化还不成熟。

关键词：装配式建筑；钢结构；外墙条板；ALC条板；施工节点；

前 言：大力推广节能建筑技术，即装配式建筑，是建筑业发展的必然趋势。目前，我国北方地区普遍采用多层装配式钢结构建筑。装配率主要体现在内外墙、装修、整体卫生间、整体吊顶、整体管线等方面。

1 ALC外挂墙板连接节点

1.1 预埋件采用角钢加劲肋焊接

近年来，外接节点应用广泛，具有施工方便、受力可靠等特点。这种连接方式的接头结构如图1所示，预埋件对应墙板上下两部分的接头位置。接头主要由预埋件、角钢、加劲板和焊接螺柱组成。加劲板是节点受力与极限的分界线。外部装置通过焊接螺柱焊接在墙板埋件上，传递墙板的荷载。这是一个典型的柔性接头。

图1预埋件焊接角钢加劲板连接节点

1.2 改进的焊接角钢接头方法

ALC挂板上部粘贴在钢梁底部，钢梁上层设计为混凝土叠层板。挂钩螺栓、泡沫胶、PE筋、全长角钢构成挂板与钢结构的连接节点。在结构施工过程中，荷载主要通过角钢和钩头螺栓传递，采用泡沫胶和填缝剂作为柔性填料，起到防水、保温、防风的作用，减少了外挂板埋件的制作工艺。由于铝带容易损坏，一旦埋置位置不准确，就无法现场校正，只能销毁或改作他用。因此，改进后的外连接节点减少了材料浪费，缩短了加工周期，也成为施工中广泛采用的连接节点方法。

1.3 U型扣连接节点

经过一段时间的实践，在施工过程中不断拓展思路，不断完善钢结构与外墙板的连接，从人、机、料、法、环境等方面探索出另一种外墙板连接方法。在两条ALC带之间设置200mm长的镀锌U形夹，以代替全长角钢。夹子深入两边的墙。钢梁与U形夹之间的间隙用PE杆和泡沫橡胶填充。外墙板连接节点是施工过程中的一个关键问题，工程的安装方法和顺序、缝翼的选择、门窗洞口的细部切割也是保证工程安装经济性和安全性的重要环节。

2 装配式钢结构框架墙板的操作技术

2.1 教学楼墙类型

通过对某教学楼的了解，发现该预制钢结构教学楼的墙板主要由水泥组成，在制作墙板的过程中需要多道工序才能完成。通过多种材料的加工和不同温度的影响，得到了一种满足预制钢结构住宅墙板要求的材料。

2.2 教学楼墙板的特点

首先，对预制钢结构住宅墙板的重量进行了分析。其中，墙板的材料密度为0.3g/cm2，约为我国传统建筑砖密度的三分之一，可见墙体本身的类型较轻。其次，对教学楼墙板材料的温度进行了测量。建筑中的墙板材料是在高温环境下制作的，具有良好的保温性能。在这种情况下，所生产的材料具有良好的保温性能，可以保证整个建筑的保温效果。在传热过程中，可以在一定程度上降低温度的传递。因为这种墙板在生产过程中，会受到各种高压强度的影响，所以这种墙板的使用寿命很长，而且没有明确的使用寿命。另外，氧化也不会影响这种材料，因为它具有良好的隔热性，因而具有较好的防火性能。

2.3 技术要求

在施工过程中，要严格按设计图纸进行，保证墙板材料质量符合要求，避免不必要的浪费。在排版过程中，可以选择水平行或垂直行。板的宽度不能小于300mm。对于建筑门窗的位置，可以采用上悬下固定的方法来布置，使各部门的板块能有良好的连接，保证整个墙体的刚度和稳定性。

3 荷载分析与安装

3.1 计算了接头的反力

ALC外墙板的荷载主要包括自重荷载（x方向）、风荷载（Y方向）和地震荷载（x、Y、z方向），通过连接节点传递给主体结构。因此，板带连接节点应具有足够的承载能力来承受墙板传递的荷载。（1）埋件焊接角钢加劲板的壁板竖向荷载由下部连接节点承担，节点支撑点与壁板偏心，因此也承受上部板条自重下偏心弯矩引起的平面外拉力；墙板在竖向作用下节点受力简图如图2所示，

图2节点受力简图

（2）焊接角钢连接节点与主体结构固定。考虑到节点一侧钢结构梁上存在防火涂料，影响焊接质量，焊接过程中应人工清除防火涂料。因此，最不利的焊接点转移到角钢与防火涂料的连接处，防火涂料应在完成后填充。（3）U型卡箍连接可避免一侧传力的偏心距，卡头两端电焊可避免防火涂料大面积损坏，降低工艺和成本。然而，在风荷载较大的迎风墙中，其可靠性和安全性仍有待验证。因此，为保证结构安全，这种连接方式主要应用于背风墙的安装。

3.2 ALC外墙施工及安装

（1）安装方法。外墙板安装主要采用塔吊、汽车吊等人工作业机械，采用电焊机、切割机、手电钻、冲击锤等机械，以及脚手架、钢梯、木梯、平板车等辅助搬运设备，采用自下而上的施工顺序，采用“地面切割、分段加工、塔吊分段吊装、顶部对接密封”的施工方法，并对本工程的施工方法进行了探讨。本工程北风侧主要采用焊接角钢和钩头螺栓连接，其余墙体采用U型卡两侧电焊施工。（2）详细设计和施工图。图纸深化是指导施工的重要技术准备。根据现有方案，应深化外墙板条的布置，明确门窗洞口、梁、柱或异形构件与板条连接所需的材料数量、节点工艺、方法、机具设备等。（3）U卡安装。1）安装第一块板。安装第一块板前，在结构顶、楼隔墙上设置U型钢板夹，然后在隔墙与结构墙（包括屋顶）之间充分涂抹水泥胶凝材料。在结构墙体上涂抹粘结料，并将隔墙板就位压实，使隔墙板顶与结构顶板顶推注浆牢固，隔墙板粘结间隙控制在4～6mm。2）U型钢板卡安装。第一块板安装完成后，在结构屋面的第一块板和第二块板之间设置U型钢板夹，钢板夹需要在两块板之间跨越。然后将安装好的横隔板和结构顶板涂上水泥胶，横隔板安装到位，挤压牢固，分步安装；U型钢夹用射钉与楼板固定，相邻两条粘贴。不允许在预应力钢筋上射钉，小于标准板的小板应靠近结构墙安装。3）板的上口与钢梁连接。U型钢卡顶部与钢梁点焊。点焊完成后涂防锈漆，涂刷防火漆，改为原钢梁。4）门头板安装。门头板安装应在两侧板安装后进行。两侧板和结构顶板应涂满水泥胶。打开门头板和两侧板（开口宽度150mm），然后将门头板就位，调整平整度和垂直度。5）更正。蒸压加气混凝土板应随安装进行校正。根据现场提供的建筑物1m控制线，将蒸压加气混凝土板底口校正到位，然后将板体与支撑线板找平，检查板的平整度是否符合要求。6）加固。检查所有偏差是否在允许范围内后，将底部木楔紧。全墙安装完毕后，当板底尺寸大于30mm时，用C20细石混凝土夯实找平；当板底尺寸小于30mm时，用1:3水泥砂浆填充。预埋件必须与板平直。细石混凝土或水泥砂浆终凝后，将坡头木楔拆除（未拆除时做防腐处理），分两次塞平。（4）焊接角钢及吊钩螺栓安装。钢梁底部焊接角钢；第二块板和第一块板也做钩螺栓孔，然后将安装好的横隔梁和结构顶板全部涂上水泥粘结剂，横隔梁安装到位，挤压牢固，分步安装。

结束语：

总之，根据钢结构的外ALC板，因地制宜地采用不同的连接方式和施工工艺，分块细化连接方式，尽量减少外部综合因素对结构抗震、抗冲击性能的影响。随着工艺的改进和装配式建筑的逐步推广，越来越多的节点连接方式被采用、应用和研究，旨在节约资源、降低能耗和绿色建筑。

参考文献：

［1］张浩冲. 关于装配式ALC条板外墙节点施工技术.2020.

［2］刘炳云. 基于BIM的钢结构住宅集成设计与应用研究.2019.