郭培成

(廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院，福建漳州 363105)

ALC是蒸壓輕質(zhì)混凝土(Autoclaved Lightweight Concrete)的簡稱，也有稱AAC板。采用水泥、粉煤灰、爐渣(或硅砂)、石灰等主要原料，在內(nèi)部增加部分加強(qiáng)處理的鋼筋(一般工程上采用熱處理HPB300)，再經(jīng)過高壓蒸汽工藝的養(yǎng)護(hù)工序，形成的具有多氣孔混凝土成型板材，稱之為蒸壓輕質(zhì)混凝土。它的特點(diǎn)是：高強(qiáng)輕質(zhì)(類似于木材、鋼材，屬于強(qiáng)度較高且質(zhì)量輕的高性能材料)、保溫隔熱、阻燃耐火、吸聲隔音、承載力較強(qiáng)、抗震效果好、環(huán)保性能高、施工過程更為便捷、節(jié)約成本；能有效地解決混凝土結(jié)構(gòu)面的外觀平整度以及保證工程進(jìn)度，與鋼模、木模板支撐體系相比較而言，提高了拆模速度；鋁模板的周轉(zhuǎn)利用率高、經(jīng)濟(jì)效益好；工程材料搬運(yùn)、工作人員正常通行、現(xiàn)場的安全施工提供了保障；材料回收價(jià)值較高，從制作生產(chǎn)、工程應(yīng)用到回收等可以全部由供應(yīng)廠商來負(fù)責(zé)完成，從而受到國內(nèi)外的普遍重視。

ALC板最早在歐洲出現(xiàn)，日本、歐洲等地區(qū)已有四十多年的生產(chǎn)、應(yīng)用歷史。早期國內(nèi)廠家的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備主要引自日本和德國。目前該技術(shù)在國內(nèi)已完全消化吸收，設(shè)備實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化。ALC板包括各種工程構(gòu)件，如外墻非承重板、內(nèi)墻非承重板、樓板和屋面受力板、防火非承重、裝飾非承重等，不僅被大量使用在傳統(tǒng)混凝土框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)外墻體、防火板等圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，而且近些年也應(yīng)用在興起的各種鋼結(jié)構(gòu)多高層民用住宅、大型酒店、賓館、綜合寫字樓以及工業(yè)廠房等建筑的內(nèi)外隔墻、屋面上。近十年在河南、山東、山西等地，發(fā)展較快，也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

該工程共分為住宅、幼兒園、酒店、商場幾個(gè)功能，分三期完成，建筑工期2015年4月至2019年11月。該工程占地面積約3.5×104m2，住宅建筑總面積近37×104m2(包括多層和高層，其中主要以30層左右的建筑為主)，采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系JGJ 3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.3.1條，最大適用高度120 m，本工程結(jié)構(gòu)高度96 m，超過60 m，屬于對(duì)風(fēng)荷載敏感，在計(jì)算承載力極限狀態(tài)時(shí)時(shí)基本風(fēng)壓應(yīng)放大1.1倍，對(duì)于位移計(jì)算基本風(fēng)壓仍保持不變)。建筑物抗震設(shè)防類別為丙類，場地類別二類，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50 a，當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓0.4 kPa，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)均為二級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)(基礎(chǔ)采用筏板形式，地下室兩層，地基受力層土體主要是中粗砂土，承載力320 kPa)。本結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析，使用中國建筑科學(xué)研究院編制的PKPM系列SATWE ( V3.1.6版、V4.2版)。

2 ALC板的具體施工要求

2.1 施工順序流程

第一天測量放線、綁扎墻柱鋼筋，做好剪力墻水電預(yù)留孔；第二天拆除下層墻板，傳至上層進(jìn)行墻模板安裝；第三天，拆下層梁板模板，傳至上層安裝；第四天綁扎梁鋼筋，布置懸挑構(gòu)件模板并進(jìn)行墻模板局部位置校對(duì)調(diào)整，綁扎樓板鋼筋、樓板水電預(yù)留預(yù)埋；第五天整體表面清理、校對(duì)復(fù)核構(gòu)件尺寸、現(xiàn)場混凝土澆筑；第六天繼續(xù)上一層施工各個(gè)環(huán)節(jié)。

2.2 改進(jìn)工程質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益

ALC板材可根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行構(gòu)件加工，采用電子自動(dòng)化生產(chǎn)，避免了人為因素導(dǎo)致的質(zhì)量下降；其次結(jié)合國家提倡的建筑業(yè)節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的國家戰(zhàn)略，ALC板結(jié)合本地資源，充分利用各種工業(yè)廢渣保護(hù)生態(tài)環(huán)境。目前一般ALC板材的規(guī)格：樓面頂板標(biāo)準(zhǔn)尺寸400 mm×1 200 mm、墻板標(biāo)準(zhǔn)尺寸400 mm×2 700 mm ，類似于目前裝配式建筑，構(gòu)件的尺寸設(shè)計(jì)盡量模板化或接近模板化，這樣有利于材料利用的最大價(jià)值化，減少不必要的浪費(fèi)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 ALC板的安裝工藝要求

板材安裝時(shí)的含水率不應(yīng)大于15 %；每道墻應(yīng)選用外觀相同，薄厚一致的條板；安裝前先做作板圖，列出板安裝順序，盡量減少和避免在隔墻的垂直方向嵌入板的數(shù)量，以保證拼縫的粘結(jié)質(zhì)量；安裝時(shí)板縫要粘結(jié)牢固，板上部用U型卡或管卡固定，板就位后在板底打入木楔，底部塞入細(xì)石混凝土；在墻體粘縫沒有一定強(qiáng)度前，嚴(yán)禁碰撞振動(dòng)，以免板縫錯(cuò)動(dòng)開裂；板安裝好后板縫用抗裂砂漿粘貼100 mm玻璃纖維耐堿網(wǎng)格布(底部塞縫2周后)待板有一定的強(qiáng)度后，電工才能在板上開槽。

2.4 板與板之間如何進(jìn)行預(yù)防開裂

首先板材在加工時(shí)進(jìn)行防裂槽的設(shè)置，防裂槽的質(zhì)量主要取決于技術(shù)工人的水平，還應(yīng)考慮熱脹冷縮、板材質(zhì)量等因素，后期建議進(jìn)行抽樣檢查；其次板縫之間用抗裂砂漿或粘結(jié)劑貼寬8 cm左右的耐堿玻纖涂塑網(wǎng)格布。

2.5 板與梁之間預(yù)防開裂

在板材與梁與柱交接的板縫處，由于板材上已經(jīng)具有40～50 mm防裂槽, 梁上也應(yīng)有對(duì)應(yīng)的防裂槽，以便處理板與梁柱的板縫裂紋問題。

2.6 板與地面預(yù)防開裂

板與樓層地面之間的板縫，板材安裝完成后，地面應(yīng)做找平、貼磚，板與地面的縫隙處會(huì)隱藏起來。樓板與樓層頂板之間的板縫隙應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部填塞防裂砂漿。

2.7 水電管線線路的開槽和開孔

板材內(nèi)置鋼筋網(wǎng)片，開槽后走管線和開孔，必須采用防裂砂漿填縫。為降低成本，管線大縫內(nèi)底部可以采用水泥砂漿填充，外部采用聚合物砂漿。

2.8 支撐體系的選擇

板材之間的連接采用螺栓或銷釘，間距為300 mm左右一道；梁底支撐間距1 200～1 300 mm一道；外墻、內(nèi)墻分別采用5道背楞與4道背楞加固，主要因?yàn)橥鈮Φ氖芰Ρ容^復(fù)雜，適當(dāng)加強(qiáng)。

3 綜合效益比較分析

3.1 各種模板體系類別的綜合效益比較

正常的施工工期：木模、鋼模、鋁模分別是6 d/層、7 d/層、5 d/層；模板系統(tǒng)費(fèi)用：分別是180 元/m2、850 元/m2、1 400 元/m2；對(duì)技術(shù)工人的依賴程度：高、不高、幾乎沒要求；安裝人工費(fèi)：分別是36 元/m2、34 元/m2、27 元/m2；最終施工成績效果：分別是86 %、95 %、98 %。在現(xiàn)在勞動(dòng)力嚴(yán)重缺乏、勞動(dòng)力技術(shù)水平不高、勞動(dòng)力費(fèi)用越漲越高，采用鋁模板配備ALC板是今后建筑行業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，它可以改善施工現(xiàn)場的干凈度，節(jié)約大量時(shí)間和成本。

3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

在二期開發(fā)過程中，共11棟29層的高層住宅樓，在其中選擇了3#樓、5#樓、7#樓、9#樓采用鋁模板的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析，其它樓采用傳統(tǒng)的施工工藝和技術(shù)。

3.3 各種模板費(fèi)用比較

鋁模板費(fèi)用清單：3#樓、5#樓、7#樓、9#樓單層模板展開面積約1 900 m2，因?yàn)椴捎迷绮鹉ｓw系，現(xiàn)場配備模板4套、梁支撐體系8套、支撐立桿16套，工廠生產(chǎn)加工單價(jià)約1 350 元/m2，連同相關(guān)輔材，總價(jià)約700萬元；木模板費(fèi)用清單：施工過程中支撐體系配模15套，墻模板配模12套，梁板模板總計(jì)配模20套，總造價(jià)約為400萬元；鋼模板費(fèi)用清單：施工過程中支撐體系配模12套，墻模板配模12套，梁板模板總計(jì)配模16套，總造價(jià)約為600萬元。

3.4 各種模板攤銷成本分析：

鋁模板的周轉(zhuǎn)材料與支撐體系損耗程度，總體幾乎為0，模板中標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件約占鋁模板全部構(gòu)件70 %～80 %，正常使用周轉(zhuǎn)次數(shù)為280次以上，殘值率25 %～30 %；非標(biāo)構(gòu)件占20 %，周轉(zhuǎn)次數(shù)為26次(4層以上使用鋁模)，殘值率30 %；成本攤銷費(fèi)用約為每層1.45萬元。方木模板殘值率極低，方木周轉(zhuǎn)率約為10次，成本攤銷費(fèi)用約為每層1.4萬元。

3.5 技術(shù)、質(zhì)量成本分析

使用鋁模板代替鋼模、木模完成的混凝土構(gòu)件(梁板墻)平整度、垂直度控制精確，各個(gè)房間最大程度避免大小頭，常見的建筑局部缺陷減少，從而節(jié)省了了混凝土結(jié)構(gòu)的后期處理加工費(fèi)用。

采用鋁模板進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工，內(nèi)墻配合ALC板，可以內(nèi)、外墻免抹灰，節(jié)約了人工和內(nèi)外墻粉刷成本。以3#樓為例，內(nèi)、外墻粉刷面積約51 000 m2，可節(jié)約粉刷費(fèi)用共計(jì)138萬元；另外在施工工藝上避免了空鼓、開裂，初步計(jì)算分析節(jié)約主體維修費(fèi)用至少60萬元/棟，且裝修完成后的質(zhì)量問題界定明確。鋁模板后期配合ALC板，樓地面施工完成即可進(jìn)行精裝面；外墻同主體一次性澆筑，施工進(jìn)度明顯改善。

3.6 不同模板、不同板材對(duì)應(yīng)下建筑物的基礎(chǔ)和主體比較

5#樓與10#樓的建筑圖紙一樣，采用ALC做墻體板材，通過PKPM系列SATWE V3.1.6版分析，整體計(jì)算結(jié)果分析得出，基礎(chǔ)頂部由豎向傳遞下來的荷載較之前墻體采用空心磚、加氣混凝土砌塊而言，減少了7 %，從而使筏板厚度由原設(shè)計(jì)的1 700 mm降低為1 450 mm 即可滿足抗沖切等要求，配置受力鋼筋的面積由較原來的單位寬度減少了6 %，節(jié)約成本近80萬元左右。計(jì)算中還有大部分框架梁、剪力墻中配置的受力鋼筋面積也有下降，整體經(jīng)濟(jì)效益比較明顯。

4 質(zhì)量控制方面

4.1 保證項(xiàng)目及控制標(biāo)準(zhǔn)

原材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范；條板必須符合設(shè)計(jì)要求；認(rèn)真養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.2 控制標(biāo)準(zhǔn)

板材以1 000塊為一批，不足1 000塊時(shí)亦做一批計(jì)。每批隨機(jī)抽取50塊板，按照國標(biāo)規(guī)定進(jìn)行檢查,鋼筋保護(hù)層厚度可用量具直接測量,圖紙深化設(shè)計(jì)工作；每層ALC隔墻板安裝后，進(jìn)行驗(yàn)收并做好記錄；施工最后階段應(yīng)逐層、逐間檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)返修。

5 結(jié)束語

采用ALC板材可以降低整體建筑物的費(fèi)用，改善了建筑內(nèi)部美觀性；采用鋁模板可以更有效地提高施工工藝，縮短工期，保證工程質(zhì)量，減少環(huán)境污染，節(jié)約了大量勞動(dòng)力；采用ALC板材，較傳統(tǒng)的加氣混凝土砌塊、空心磚，使整體建筑物的基礎(chǔ)受力減小，從而更加有利于控制建筑物的沉降問題；技術(shù)裝備現(xiàn)代化、規(guī)模生產(chǎn)集約化、施工裝備一體化，可以有效地控制建筑材料的質(zhì)量，提高建筑物抗震效果和安全性能，促進(jìn)建筑行業(yè)更有效的發(fā)展。