钢框架轻质三明治板集成墙及其施工方法与流程

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种钢框架轻质三明治板集成墙及其施工方法。

背景技术：

我国处于城镇化的快速发展阶段。推广建筑工业化，发展绿色建筑，是提高住宅质量和节约住宅能耗的重大举措，对我国经济及社会发展有着极其深远的意义。钢结构住宅是“节能省地”型住宅，符合我国住宅产业化的核心理念。推广钢结构住宅产业化具有重要的战略意义。

建筑墙体的装配化程度是考核建筑工业化水平的一项关键指标。建筑工业化势必要求采用高装配化、高集成度的墙体。目前市场上涌现出一批具有轻质、高强、防火、防水防潮、施工简易等特性的新型板材。这些板材可以结合轻质填充材料组成理想的围护墙体。但目前尚没有开发一种针对钢框架-轻质三明治板集成墙的加工、施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中针对钢框架-轻质三明治板集成墙的加工、施工困难的问题，并提供一种钢框架轻质三明治板集成墙及其施工方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

钢框架轻质三明治板集成墙，包括两条平行的钢柱，作为竖向承力结构，钢柱的底部设有用于将钢柱固定于地面上的柱脚；两条钢柱之间架设若干条用于承载楼层板的钢梁，形成钢框架结构；钢框架结构的外墙一侧和内墙一侧均安装有交叉布设的横撑龙骨和竖向龙骨，水电管线穿过横撑龙骨和竖向龙骨上的开槽布设于钢框架结构内部；钢框架结构的两侧表面分别安装内墙板和外墙板，两侧墙板之间填充有保温材料填充物；所述的钢柱侧面从顶部到底部间隔设置有多块缀板，用于与相邻墙体的钢柱上的缀板连接。

作为优选，所述的钢梁采用h型钢，集成墙的内墙表面有钢梁处不铺设内墙板，钢梁上固定若干牛腿，并在牛腿上设置连接节点，用于与次梁末端的连接节点配合连接。

作为优选，所述的内墙板和/或外墙板采用纤维水泥墙板。

作为优选，所述的内墙板和外墙板在相同位置开设有贯通墙体外部和内部的的窗洞。

作为优选，所述的内墙板上开设有墙板开孔，用于安装电气开关或插座。

本发明的另一目的在于提供一种集成墙的相邻墙体连接结构，相邻墙体中，至少有1面集成墙的一条钢柱作为中心承力柱，其余每面集成墙的一条钢柱被作为束柱平行安装于中心承力柱附近；中心承力柱与束柱均从顶部到底部间隔设置有位置对应的缀板，通过螺栓将中心承力柱与其余束柱连接为整体。该连接结构适用于上述钢框架轻质三明治板集成墙。

作为优选，中心承力柱与束柱之间设置有两排或两排以上的缀板。

作为优选，相连的两块缀板通过两个或两个以上的高强螺栓紧固连接。

本发明的另一目的在于提供一种所述钢框架轻质三明治板集成墙的施工方法，步骤如下：

s1：对钢柱与钢梁通过数控切割机按照设计要求进行下料，然后组装成钢框架结构，再进行满焊、抛丸、油漆工序后吊至组装平台架上；

s2：对钢框架结构安装一侧墙体龙骨，其中对于外墙，首先安装靠近室内一侧墙体龙骨，对于内墙，首先安装有水电管线一侧的墙体龙骨；龙骨的安装方式为：间隔400～450mm设置一道竖向龙骨，竖向龙骨需预先开设方孔，用于安装横撑龙骨及暗穿水电管线；间隔300～350mm设置一道横撑龙骨，横撑龙骨与竖向龙骨之间用强攻螺钉固定并进行防锈处理；横撑龙骨与竖向龙骨两端分别插入天、地龙骨中，调整定位后用强攻螺钉固定；

s3：对待安装的水泥纤维板进行排版编号和切割；

s4：对安装完龙骨的一侧安装纤维水泥板作为墙板，板材长边须与横撑龙骨方向垂直，从板面中心开始逐渐向四周逐步延伸固定安装，板材采用自攻螺钉固定，板与板之间预留缝隙用作伸缩缝，板缝位于龙骨中线位置；一侧墙板固定完成后，埋设水电管线；有设置照明开关或插座位置需预先墙板上开孔；

s5：待一侧墙体龙骨及相关水电预埋安装完成后，翻转墙体，以与s2相同的方式安装另一侧墙体龙骨；

s6：向钢框架结构内填充满保温材料填充物，并进行压实并固定；

s7：安装另一侧墙板，并对整个集成墙墙体进行接缝处理、防水处理以及外墙装饰；

s8：将集成墙墙体成品运输至安装现场，并采用汽车吊两点吊装形式，使用扁平吊装带进行吊装；吊装至目标位置后，将钢柱底部的柱脚通过螺栓固定于地基基础上；待相邻的墙体全部安装就位后，将相邻的钢柱上位置对应的缀板通过高强螺栓进行紧固；

s9：集成墙固定完成后，通过各楼层位置处钢梁上的连接节点将钢梁与层间次梁连接；

s10：清理钢柱表面，保证平整无凹凸，并在相邻集成墙钢柱间填充保温材料，然后对钢柱间的区域安装后补段墙板。

作为优选，集成墙吊装过程中，钢柱经过初校后，将地脚螺栓螺帽拧上并且初步固定钢柱后，方可使起重机脱钩；拧紧地脚螺栓时，不允许有松动现象；地基基础上弹放的建筑物的纵、横定位轴线与钢柱底板的刻印位置吻合后方可进行钢柱的紧固。

本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

(1)高集成度

将多层墙体框架与墙体材料、水电管线、部分饰面工程整体集成形成建筑部品，集成化程度高。

(2)高装配化

建筑部品在现场全装配安装，下部通过地脚螺栓固定，侧面与相邻集成墙体通过螺栓固定，装配率高。

(3)施工周期短

集成墙体在工厂或地面预制，不占关键工期，整体施工速度快。

(4)施工质量好

墙体在工厂或地面胎架预制。对于墙体骨架的组拼焊接，可减少高空作业，便于质量和安装控制；保温材料填充及水电管线铺设由传统立面施工转为平面施工，提高铺设效率和质量。

附图说明

图1为一种柱间连接构造样式(单排缀板)；

图2为一种柱间连接节点样式(单排缀板)；

图3为另一种柱间连接构造样式(双排缀板)；

图4为另一种柱间连接节点样式(双排缀板)；

图5为钢框架-轻质三明治板集成墙施工工艺流程图；

图6为组装成的钢框架结构示意图(束柱)；

图7为组装成的钢框架结构示意图(中心承力柱)；

图8为墙体龙骨安装示意图；

图9为墙板、水电管线集成安装示意图；

图10为另一侧墙体龙骨安装示意图；

图11为墙体保温材料填充示意图；

图12为外墙板集成安装示意图；

图13为集成墙体吊装示意图；

图14为调节垫片调节示意图；

图15为柱间连接缀板安装示意图；

图16为楼层位置连接件安装示意图；

图17为墙板后补段安装示意图；

图中：钢梁1、钢柱2、束柱3、缀板4、螺孔5、柱脚6、保温材料填充物7、墙板8、组装平台架9、横撑龙骨10、竖向龙骨11、开槽12、墙板开孔13、水电管线14、窗洞17、自攻螺钉18、高强螺栓20、次梁21、连接节点22、后补墙板23

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

首先介绍本发明中，针对如何实现相邻集成墙体的连接固定而设计的集成墙的相邻墙体连接结构。本发明将传统的整体框架结构改进为多个单元式框架结构并以束柱结合的构造，柱间连接构造分为单排缀板和双排缀板两种。

如图1和2所示，为单排缀板形式的连接结构。相邻墙体中，将1面集成墙的一条钢柱2作为中心承力柱，钢柱按照墙体承力的受力要求进行选型。其余每面集成墙的一条钢柱2被作为束柱3平行安装于中心承力柱附近；中心承力柱与束柱均从顶部到底部间隔设置有位置对应的缀板4，板上开设有螺孔5，通过高强螺栓20将中心承力柱与其余束柱3连接为整体。束柱3通过高强螺栓20将受力部分转移至中心承力柱上。层间钢梁1处的缀板4上的设置两个高强螺栓20，其余的缀板4上可仅设置一个高强螺栓20。

另外，缀板也可以设成双排形式，以增加整体连接强度，其形式如图3和4所示。

下面结合附图说明该集成墙的施工方法，以便本领域技术人员了解本发明的结构以及施工过程。整体施工流程如图5所示，具体步骤如下：

1、墙体钢构件预制并拼装

(1)构件预制精度：钢柱2与钢梁1钢结构构件通过数控切割机按照图纸尺寸要求进行下料，并采取防弯曲措施，保证精度。

(2)拼装场地要求：钢构件组装场地必须平整、坚实；

(3)拼装要求：构件生产完成后需复检合格才可组装，在组装过程中必须严格按照工艺规定装配，所有构件应严格按施工图控制拼装位置，各杆件的重心线应交汇于节点中心，并完全处于自由状态，不允许有外力强制固定；

(4)为安装底层墙体需要，在底层设置临时支撑，以便安装墙体龙骨。临时支撑采用c100槽钢，安装位置位于标高+0.1处。

(5)将拼装完的墙体钢构件转移至其他操作平台，进行满焊、抛丸、油漆等工序，完成后吊至墙体组装平台架9上，示意图如图6和7所示。其中，图6位束柱上的缀板4安装形式，图7为作为中心承力柱的钢柱2上的缀板安装形式，在钢柱2的不同侧面均布置有缀板4，用于与相邻的束柱连接。

(6)墙体结构为多单元式框架结构，将传统框架结构中的单根柱拆分为多根束柱，通过束柱上设置的缀板4采用螺栓固定连接。

缀板形式分为两种，一种为双排(图6)，另一种为单排(图7)。

2、安装一侧墙体龙骨

(1)墙体龙骨采用双龙骨形式，对于外墙，首先安装靠近室内一侧墙体龙骨，对于内墙，首先安装有水电管线一侧的墙体。安装前应对定尺的龙骨应检查型号、长度、壁厚等否与设计相符，对扭翘、变形等无法校正的龙骨应剔除。

(2)按设计图纸确定沿地龙骨的位置，弹好墨线。

(3)按弹线位置安装沿地、沿顶龙骨，用膨胀螺栓拉锚固定，膨胀螺栓间距不宜大于20cm；

(4)根据设计图纸，间隔400～450mm设置一道竖向龙骨，竖向龙骨需预先开设方孔，以便安装横撑龙骨及暗穿水电管线14；间隔300～350mm设置一道横撑龙骨(有水电管先需预先设置开槽12)，与竖向龙骨之间用强攻螺钉固定，固定点螺钉个数1～2个。要注意检查不同种类的龙骨不得混装.

(5)如有窗洞17，需在门窗洞口处设置加强龙骨；

(6)竖向龙骨、横撑龙骨两端分别插入天、地龙骨中，调整定位后用强攻螺钉固定，固定点螺钉个数2～3个。具体操作示意图如图8所示。

3、纤维水泥墙板排版

根据集成墙体与骨架位置对水泥纤维板进行排版编号，尤其注意后补段的编号；相邻水泥纤维板保留3-5mm孔隙做伸缩缝。

4、纤维水泥墙板切割

墙板根据排版图弹线确定切割尺寸，采用电锯进行切割，切割需两人，一人稳定板材位置，一人负责切割，切割时需戴口罩或特制防护工具，切割完成后按排版进行编号。

5、安装一侧墙板、水电管线集成

(1)安装纤维水泥墙板时，先装一侧墙板，待水电管线预埋及墙体保温材料填充完成后，再安装另一侧板。板材长边须与横撑龙骨方向垂直，从板面中心开始逐渐向四周逐步延伸固定安装，以避免固定不当产生内应力，造成板面整体不平整。板与板之间预留5mm缝隙用作伸缩缝，板缝位于龙骨中线位置。

(2)板材采用自攻螺钉18固定，螺钉应保证沉入板面，并及时涂底漆或腻子。自攻螺丝间距为200～300mm。钉孔中心离板边缘应确保10～15mm自攻钉固定完成后应立即涂抹防锈漆，防止生锈。

(3)一侧墙板固定完成后，即可埋设照明线路、下水管道等水电管线14。有设置照明开关、插座位置需预先墙板面上开孔，墙板开孔13尺寸应略大于实物的尺寸，位置应正确，套割需吻合。开孔时应在孔四角各钻一孔，孔径10mm，再用手提式云石锯沿线切割，边缘整齐具体安装如图9所示。

6、安装另一侧墙体龙骨

如图10所示，待一侧墙体龙骨及相关水电预埋安装完成后，翻转墙体，安装另一侧墙体龙骨，龙骨安装工序同步骤2相同。

7、填充墙体保温材料

墙体保温材料分为两类，一类填充式，主要为岩棉、玻璃棉等固态材料，另一类为喷筑式，包括发泡水泥、发泡混凝土、发泡聚氨酯、发泡无机纤维等流体材料。

如图11所示，向钢框架结构内填充满保温材料填充物7，且采用填充式保温材料时，应压实并固定，防止保温材料吊装时出现松动，影响保温、隔热性能。采用喷筑式保温材料时，应喷涂密实、均匀。

8、安装另一侧墙板

如图12所示，待墙体保温材料填充完成后，按照图纸，安装外墙板，安装工序同步骤5一致。

9、墙板接缝处理

(1)用毛刷略微湿润后对接缝部位进行清洗，待接缝部位无明显粉尘后方可进行填缝处理。

(2)使用清洁的容器和搅拌工具，严格按照填缝膏说明书配制填缝腻子。

(3)用填缝腻子将板缝处封堵至两侧板边同一高度，板缝要嵌满嵌实无高低差。待其干燥后，检查填缝处是否有裂纹产生，如产生裂纹需重新填缝。

10、墙体防水处理

(1)将墙体表层附着的杂物清扫干净，保证墙体表面平整、清洁。

(2)用水泥砂浆将墙面基层上坑凹、缝隙等分别找平，并将浮沉等清理干净。

(3)采用丙乳密封液防水，涂抹时需朝一个方向进行，不宜反复来回压抹。涂抹2～3次，每次涂抹厚度1cm左右，待上一次涂抹初凝以后再进行下一次涂抹。

11、安装墙体装饰材料

外墙装饰可喷涂真石漆，也可采用轻质外挂板。

喷涂真石漆工艺如下：

(1)施工流程：墙面检查修补清理→批腻子2道→界面剂1道→弹墨线分格→贴交道分格条→喷第一道真石漆→撕揭第一层胶带→喷第二道真石漆→撕揭第二层胶带→灰缝处理→喷涂封闭漆1道。

(2)真石漆需彻底搅拌均匀，且必须进行试喷；门窗部位进行必要的包裹和遮盖，以防止污染和锈蚀；喷涂时按自下而上顺序施工，需做到均匀、厚薄一致，无色泽偏差，无流挂，漏底，阴角处无积料。

12、成品、运输防护

出厂前根据墙体安装方向做好标识，并做好成品墙体防护，防止变形、受潮、损坏。运输过程中采用专用护具进行节点防护，并采取一定措施进行油漆防护。

13、集成墙体临时堆放要点

(1)最底层墙体应离地300mm，距墙体两端1/3处下垫双排枕木，以防墙体变形。

(2)墙体堆放应按墙体材料分类分区堆放整齐，稳固。

(3)墙体叠层堆放也要求下垫枕木，且叠层堆放个数不应大于5个，并要求每个集成墙体摆放的枕木应尽量放置在同一垂直面上，做到防止变形、牢固，以防墙体变形或损坏。

(4)在搬运、堆放时，不得在墙体上行走或踩踏，以免损坏墙体。

14、集成墙体吊装

在集成墙体吊装前，应确保相邻墙体已安装就位。

集成墙体吊装采用汽车吊两点吊装形式，使用扁平吊装带，保证吊装过程中集成墙体垂直于地面，避免吊装过程中墙体油漆破损，此外还需防止墙体间碰撞，损坏墙板。

墙体通过柱脚螺栓及墙体缀板螺栓共同定位，以确保墙体定位精确。

具体吊装方式如图13所示。

15、集成墙体柱脚固定

集成墙体就位前，为便于墙体钢柱2落位，调整调节垫板，如图14所示。钢柱经过初校，地脚螺栓螺帽拧上并且初步固定后，方可使起重机脱钩，拧紧地脚螺栓时，不允许有松动现象。基础上弹放的建筑物的纵、横定位轴线与柱底板的刻印位置吻合后方可进行钢柱的紧固。

16、相邻集成墙体连接

(1)柱间缀板连接固定

整体集成墙体固定完成后，将柱间缀板通过高强螺栓20固定，安装方式如图15所示。

(2)楼层位置连接件安装就位

集成墙固定完成后，通过楼层位置连接件将墙体与层间次梁21连接，以保证墙体受力要求，如图16所示。钢梁1最好采用h型钢，集成墙的内墙表面有钢梁1处不铺设内墙板，钢梁1上固定若干牛腿，并在牛腿上设置连接节点22，用于与次梁21末端的连接节点配合连接。

17、墙板后补段安装：清理柱表面，保证平整无凹凸；并在相邻集成墙钢柱间填充保温材料，上述工作完成后才可安装已编号的后补墙板23，如图17所示。

基于上述施工方法，本发明的钢框架轻质三明治板集成墙结构如下：包括两条平行的钢柱2，作为竖向承力结构，钢柱2的底部设有用于将钢柱固定于地面上的柱脚6；两条钢柱2之间架设若干条用于承载楼层板的钢梁1，形成钢框架结构；钢框架结构的外墙一侧和内墙一侧均安装有交叉布设的横撑龙骨10和竖向龙骨11，水电管线14穿过横撑龙骨10和竖向龙骨11上的开槽12布设于钢框架结构内部；钢框架结构的两侧表面分别安装内墙板和外墙板，两侧墙板之间填充有保温材料填充物7；所述的钢柱2侧面从顶部到底部间隔设置有多块缀板4，用于与相邻墙体的钢柱2上的缀板4连接。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。