余晓峰
北京清尚建筑装饰工程有限公司,邮编100025
摘 要
轻钢龙骨体系属于轻钢结构体系,是以冷弯薄壁型钢作为主要受力构件,同时装配楼板、墙板与吊顶,将工厂预制的构件进行现场拼装的轻型装配式住宅体系。该体系在日本、北美、欧洲和澳洲国象应用广泛,西方国家已经发布了用于低层轻钢龙骨结构体系的规范法则,可根据构件所承受的不同荷载,在规范中查出相应的龙骨厚度及截面大小等,使结构设计计算变得简捷方便。我国轻钢龙骨体系发展较为缓慢,20世纪80年代开始从日本和澳洲引进冷弯型钢构件,之后国外一些如澳大利亚的博思雅和加拿大的英特兰钢结构公司开始进驻国内市场,同时国内一些如上海大通钢构;浙江精工钢构等钢结构公司也积极开发此类钢构件。
现代建筑的发展和新型建筑材料的应用,建筑的非承重隔墙现已逐渐由传统的砌筑实心黏土砖向各种轻质板材或砌块发展。轻钢龙骨隔墙是以轻钢龙骨为骨架,石膏板为面层组成中间空心,两面平整的非承重隔墙体系,并且具有自重轻、不易燃、隔声、保温、抗震性能好、施工简便,工期短等众多优点,适用于工业与民用建筑、高层建筑、以及候机楼、客运站、车站、剧场、博物馆等大型室内装饰工程中。
本文针对某大型工业博物馆的单体项目中轻钢龙骨隔墙系统,阐述轻钢龙骨隔墙系统深化设计、构件加工、安装等一系列施工工艺,重点介绍龙骨、石膏板安装及节点处理等,为今后同类型施工提供参考。
关键词:钢结构;轻钢龙骨;隔墙;深化设计;施工技术
绪 论
轻钢龙骨隔墙系统骨架为轻钢结构,轻质墙填充隔声减噪阻燃岩棉为增强材料,辅以锯末、农作物秸秆为填充物复合而成,经特殊工艺加工制成。轻钢结构主要由厚0.9~3mm、经冷弯或冷轧成型的薄壁型钢及其制品构成,具有质量轻、强度高、防水、防震、防尘、隔声、吸声、恒温等功效,同时还具有工期短、施工简便等优点,已广泛应用于宾馆、候机楼、客运站、车站、剧场、商场、工厂、办公楼、旧建筑改造、室内装修、顶棚等场所。
一、工程概况
重庆工业博物馆工程施工面积6890m2,一共三层。一层为序厅和文创区,二层为主展厅,展示了重钢的发展历史,三层为创客空间。博物馆依托重钢原型钢厂部分工业遗存建设而成,由主展馆、“钢魂”馆以及工业遗址公园等室内外公共空间工业展品装置式陈列共同构成。其中主展馆利用老厂房遗留的柱、梁、基础,采用钢结构体系,成为泛博物馆的主要载体。
馆内某单体内隔墙采用轻钢龙骨石膏板隔墙体系,由金属框架、岩棉及石膏板组成。其中金属框架为1.5,1.9mm厚2种镀锌钢板龙骨组件,龙骨主要为镀锌C152×51×12.5×1.9,C152×51×12.5×1.5,U156×59×1.9,U155×59×1.5,U154×59×0.9等,其中C形为标准竖龙骨,U形用于天、地龙骨和顶部导轨,工程量约22.763t;岩棉厚度为75mm;隔墙石膏板规格为2400mm×1200mm×15mm。本工程满足《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》GB/T14978—2008规范要求,所有金属框架构件的双面连续热浸锌涂量至少达到275g/m2。
二、施工准备
2.1技术准备
轻钢龙骨施工前,应具有完备的深化设计图,应包含平面图、排版(龙骨、罩面板)立面图、节点详图(龙骨隔墙转角节点、门窗洞节点、撑杆节点、过梁节点、龙骨与混凝土反坎节点、与柱梁连接节点、窗台节点)和大样图及完整的计算书等。
2.2材料准备
1)轻钢龙骨:包括天、地龙骨,竖龙骨,横撑龙骨,连接角钢,自攻螺钉。金属框架龙骨采用Q345B级钢材(镀锌含量275g/m2),龙骨与龙骨采用M4.8×16平头自攻螺钉连接,G型龙骨(墙体角钢连接件∟90×80×15×15×1.9)与主体钢结构连接采用M5.5×38六角自攻螺钉连接,与混凝土反坎和墙壁采用M12×160化学锚栓连接;框架龙骨主要在工厂加工成型后运输至施工现场安装。
2)填充材料有防火要求的墙体需填充岩棉,干密度80kg/m3,导热系数0.040W/(m·K),蓄热系数0.77W/(m2·K),修正系数1.2,燃烧性能为A级;衬板为15mm厚防火石膏板。
2.3施工流程
主体钢结构验收交接→反坎墙体弹线→龙骨框架定位弹线→龙骨安装→水电管线安装、保温岩棉安装→石膏板安装。
三、施工关键技术
3.1测量放线
根据业主提供的测量控制点对钢结构、混凝土反坎标高及轴线进行复核;利用水准仪在钢结构柱上划出1.000m标高,作为施工过程中金属框架标高的控制依据;参照图纸,使用经纬仪在混凝土反坎上放出金属框架墙体的中心线,并用墨斗弹线;参照弹出的中心线,向外引出76mm再弹1道墨线,作为框架墙体龙骨安装时的定位边线。
3.2龙骨框架安装
1)地龙骨安装:①龙骨安装前,必须仔细核对尺寸和型号,并核查龙骨是否有变形和表面不平整的情况;②以反坎梁上弹出的边线作为基准,将地龙骨的外边线与弹出的线对齐并进行安装。采用射钉临时固定(间隔1m),固定前参照基准标高点将地龙骨调整水平(见图1);③地龙骨安装固定后,按照施工图纸在钢结构梁上放出G形龙骨定位线,将G形地龙骨用M5.5×38六角自攻螺钉固定在结构梁上(见图2,3)。
图3龙骨与型钢柱连接节点
2)天龙骨安装:①按照施工图纸将地龙骨与竖龙骨用M4.8×16平头自攻螺钉固定,地龙骨与G形龙骨用M5.5×20六角自攻螺钉固定;②两端竖龙骨固定后,将天龙骨与竖龙骨用M4.8×16平头自攻螺钉固定;③按照施工图纸把每根竖龙骨与天地龙骨、G形龙骨固定好(见图4)。
3)横撑安装:用M4.8×16平头自攻螺钉将横撑与竖龙骨固定在一起(见图5)。
图4竖龙骨与地、天龙骨连接节点
图5横撑安装节点
一片框架墙体安装好以后按图纸复核尺寸,无误后按照上述步骤,安装后续墙体。
3.3节点施工
1)窗节点:窗台节点如图6所示。施工窗台节点时应根据深化图要求设计窗边加强龙骨,窗边转角设置标准连接件。
2)龙骨隔墙顶部与主体结构连接节点:龙骨隔墙与混凝土结构连接节点及与钢结构连接节点如图7所示。根据业主要求,所有隔墙顶与主体结构连接时均需增加滑动导轨(见图8),其作用是防止主体结构变形下挠对隔墙产生压力,损坏隔墙。
3)龙骨隔墙中专业管线安装节点:在安装过程中,应穿插电气管线安装,预留好开关盒,竖龙骨开孔采用专用开孔器,开孔大小应符合设计图纸要求,同时应在开洞位置进行龙骨补强(见图9)。开向不同房间的两电源插孔不得在同一开档的2根竖龙骨内,且插孔间距>600mm。
图6窗节点详图
图9龙骨隔墙中专业管线安装节点
部分轻钢龙骨隔墙高度超过20m,需要严格按照深化图进行分段安装,安装重难点主要在竖龙骨的平面位置对应、龙骨垂直度把控以及中间分段处理。所有竖向龙骨接长处均设置在与主结构可靠拉接的位置,最长不超过9m。
3.4石膏板安装
1)安装石膏板前应检查框架墙体的垂直度和平整度,龙骨未经检查验收不得安装面板。
2)安装一侧衬板。
3)墙体面板从墙的一端开始,顺序安装。相邻面板留3mm宽缝。
4)石膏板边应位于竖龙骨中央,石膏板与龙骨的重叠宽度≥15mm。石膏板下口离地>10mm,避免直接与地坪接触,每层石膏板下口相互错缝,缝隙>10mm,石膏板天、地缝隙用密封胶封堵密实。石膏板上口应同楼板顶紧,不留空隙。
5)根据图纸,切割并使衬板紧贴在所有孔洞周边;与不同材料对接时,到衬板边缘的间隙≥6mm;龙骨两侧单层石膏板水平拼缝应错开,同侧内外2层石膏板水平拼缝不得重合。平行接头的位置设在外层石膏板的水平拼缝处。
6)当隔墙高度大于石膏板长度而进行竖向拼接时,两侧石膏板及同侧内外2层石膏板横向接缝必须错开。
7)外层石膏板水平拼缝处采用平行接头。8)安装石膏板时,应从板的中部向板的四边固定。钉头略埋入板内,但不得损坏纸面。钉眼应用石膏腻子抹平。
9)安装自攻螺钉,自攻螺钉应陷入面板0.5~1mm,不宜切断面纸,暴露石膏;板边钉距和板中钉间距均为250mm,横向同龙骨间距(见图10);同时距板材边缘和端部至少9mm。自攻螺钉固定时,面板必须与龙骨紧靠。
图10石膏板面板螺钉间距
3.5石膏板接缝处理
1)拌制嵌缝膏,拌合后静置15min,开始进行嵌缝处理。
2)检查板缝是否清洁,无污物。
3)将嵌缝膏填入板间缝隙,压抹严实,厚度以不高出板面为宜。嵌缝膏涂抹宽度自板边应起≥50mm。
4)将接缝纸带粘在板缝处,使纸带中央折痕朝向石膏板接缝。用抹刀刮平压实,纸带与嵌缝膏间不得有气泡。
5)保证嵌缝纸带中线同石膏板缝中线重合,使嵌缝纸带在相邻两张石膏板上的粘贴面积相等。
6)将接缝纸带边缘压出的嵌缝膏刮抹在纸带上,随底层嵌缝膏一起抹平压实,使纸带埋于嵌缝腻子中。
7)静置,待其(第1道处理)凝固。
8)用嵌缝膏将第1道拼缝处理覆盖,刮平,厚度至同板面,刮平即可。宽度较原拼缝处理每边宽出至少50mm。
9)静置,待其(第2道处理)凝固。
10)嵌缝膏将第2道拼缝处理覆盖,刮平。宽度较原拼缝处理每边宽出至少50mm,最终和楔形斜边坡处找平。
11)待其凝固后,用砂纸轻轻打磨,使其同板面平整一致。
12)将不平的切断边用打磨器磨平;嵌缝膏抹在转角两面。将金属护角纸带沿中线对折,扣在转角处。用抹灰刀压实,使其同嵌缝膏黏结牢固。
13)用嵌缝膏直接抹在螺丝端头上,压实刮平。
14)覆面龙骨应沿混凝土墙阳角、阴角两侧对称布置,龙骨支撑卡与覆面龙骨扣合,并用平头自攻螺丝固定在石膏板上。
15)墙面阳角用金属护角纸带压入基层嵌缝膏内(或用金属护角纸带直接固定于石膏板上),边龙骨固定在阳角石膏板内侧。
16)墙面阴角用接缝纸带紧贴于嵌缝膏基层上,一侧石膏板紧顶混凝土墙体。
3.6填塞保温岩棉
当墙体设计有防火、保温或隔声要求时,应按设计要求在墙体中填充保温岩棉。对于龙骨双侧封板的墙体,在一侧衬板安装完成后,在衬板上安装挂钉,在安装另一侧衬板之前将岩棉固定在挂钉上,填充铺满铺平,安装牢固,不得松脱下垂。对于龙骨单侧封板的墙体,需在无衬板一侧铺设钢丝网,孔距≤50mm,再安装75mm厚岩棉,待验收合格后再封另一侧衬板。
四、质量控制措施
本工程质量控制措施主要包括质量保证体系、质量检查程序和工程工艺控制、工程材料控制等的质量保证措施。就工程材料质量保证而言,本工程应用的所有钢材、轻钢龙骨等材料在工程进场前都必须有出厂合格证和材料复检试验证书等,且在工程施工现场还应该设置收料专职员工,对不合格材料进行拒收,保证工程施工材料质量良好。同时,项目部所有工作人员还应在项目经理的领导下,建立符合本工程实际情况的轻钢龙骨隔墙施工技术“三检”制度,营造项目部全员质量管理与控制的意识和氛围。
结 论
轻钢龙骨在实际施工过程中操作便捷灵活、快速有效,在现代社会建筑行业中获得了较为快速的发展,而随着大型建筑项目建造数目的不断增加,轻钢龙骨隔墙施工技术的应用必将拥有更广阔的前景,为我国建筑业的转型升级奠定坚实的基础。
参考文献
[1]沈如明.轻钢龙骨石膏板隔墙的施工工艺及质量控制研究[J].工程技术,2015(5):74.
[2]朱立强.关于轻钢龙骨石膏板隔墙施工技术探讨[J].江西建材,2016(20):105.
[3]黄雷,杨鹏飞,魏丹,等.CH系列轻钢龙骨隔墙应用实记[J].结构施工,2017(11):1645-1647
附 录