装配式带窗洞轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合剪力墙及作法

本发明属于装配式混凝土建筑结构工程，更具体地说，是涉及一种装配式带窗洞轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合剪力墙及作法。

背景技术：

1、目前，多、高层住宅建筑中装配式混凝土结构广泛应用，但与其匹配的保温节能预制部构件的创新发展较为滞后，超低能耗、近零能耗建筑的围护结构热工性能不高、集成程度低等问题仍然存在。因此研发多功能一体化装配式剪力墙外墙体系，研发集装饰、防火、防水、隔热、耐候一体化的装配式复合外墙体系，是国家装配式绿色建筑发展的重大需求。

2、现有技术存在的瓶颈问题：1、传统外墙外保温在风荷载、长期荷载作用下易脱且落耐候性差，近年来，外墙外保温层脱落导致的安全事故频繁发生，事故集中表现在保温砂浆脱落和粘结为主的无机轻集料防火保温板脱落；一旦外墙外保温层空鼓脱落，将连同外部装饰面层大面积从高空掉落，极易造成周边行人受伤或物体损坏；2、超厚保温层长期荷载下变形难以控制，传统外保温层的使用受建筑高度限制，由于外墙外保温沿建筑外墙通高设置，且保温板弹性模量较低、变形较大，其砂浆保温层的重力荷载无法完全传递到本层的主体结构上，因此随结构高度提高会产生重力荷载累积效应，不利于外保温层的整体稳定性，国内部分地区已经对薄抹灰外墙保温系统应用高度进行了严格限制；3、传统外保温墙体窗洞口构造整体性差，外保温构造容易在窗洞口处开裂剥落，耐候性以及保温性能难以满足使用需求；4、传统外保温墙体抗火性能差，多数外保温构造无防火保护层，且聚苯乙烯、聚氨酯、发泡橡胶等有机保温板耐火性能差，导致了多起外墙外保温系统火灾事故的发生；5、外保温构造与基层墙体多采用膨胀塑料锚栓以及保温塑料钉进行锚固连接，非金属连接件抗拉及抗剪强度低、耐候性差，无法保证保温构造与墙板的有效拉结；6、传统外保温板拼缝及洞口处理困难，拼缝位置渗漏水问题较为严重，极易造成保温构造松动发生脱落。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种装配式带窗洞轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合剪力墙，适于装配式混凝土剪力墙结构超低能耗房屋带窗洞外墙，厚度小、质量轻，抗火、防水和隔热性能好。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

3、装配式带窗洞轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合剪力墙包括：

4、装配式混凝土剪力墙，由混凝土剪力墙、窗洞以及窗洞上部的连梁组成；剪力墙分布钢筋、剪力墙竖向连接钢筋、拉结钢筋以及连梁钢筋笼和连梁竖向连接钢筋绑扎形成剪力墙钢筋笼，剪力墙竖向连接钢筋下部连接有灌浆套筒，剪力墙竖向连接钢筋在墙板顶部伸出的部分以及连梁竖向连接钢筋在墙板顶部伸出的部分均与装配式混凝土楼板以及上一层的灌浆套筒连接；

5、轻钢框格，布置在剪力墙分布钢筋的外侧，由轻钢框格竖向c形钢以及轻钢框格横向c形钢焊接而成，窗框边的横向和竖向c形钢焊接形成窗框轻钢框格；轻钢框格的腹板上开有轻钢框格自攻钉孔，翼缘开有轻钢框格翼缘凹槽；

6、内叶内钢丝网砂浆层：由内叶砂浆层钢丝网与内叶砂浆连接层构成，u形钢丝的翼缘与内叶砂浆层钢丝网点焊，u形钢丝的腹杆与轻钢框格焊接；

7、钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯保温构造，由带聚苯保温板燕尾槽的聚苯保温板、珍珠岩板以及外叶砂浆层和外叶砂浆层钢丝网组成，聚苯保温板上的燕尾槽与内叶砂浆连接层机械咬合；

8、承重钢丝网架，由外叶砂浆层钢丝网、内叶砂浆层钢丝网点焊钢丝网架水平腹丝以及钢丝网架斜向腹丝构成，钢丝网架水平腹丝及钢丝网架斜向腹丝穿透珍珠岩板以及聚苯保温板后伸入剪力墙混凝土，从而实现对钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯保温构造与混凝土剪力墙的拉结；

9、轻钢组合桁架，由外砂浆面层与外叶砂浆层钢丝网构成的钢丝网砂浆层条带外弦、轻钢框格竖向c形钢以及轻钢框格横向c形钢的内弦、水平沉头断桥长自攻钉连接件的腹杆以及组合沉头断桥长自攻钉连接件的弦杆构成；断桥自攻钉连接件钻透珍珠岩板聚苯保温板后自攻连接轻钢框格竖向c形钢与轻钢框格横向c形钢；

10、窗洞自攻钉集块连接构造，窗框砂浆条带内置窗框砂浆条带钢丝网，窗框砂浆条带钢架网与外叶砂浆层钢丝网以及内叶砂浆层钢丝网搭接，在窗框砂浆条带钢丝网上焊接砂浆条带传力钢板，砂浆条带传力钢板与窗框轻钢框格的c形钢对接，在窗框砂浆条带的凹槽内放入开自攻钉孔的连接钢板，采用自攻钉穿过连接钢板后自攻连接砂浆条带传力钢板以及窗框轻钢框格的c形钢翼缘；采用高新性能砂浆抹平窗框砂浆条带的凹槽，形成自攻钉集块节点；

11、组合连接构造，包括上、下剪力墙中的剪力墙分布钢筋与灌浆套筒内的注灌浆料、左、右剪力墙的混凝土后浇条带构成的剪力墙连接构造；还包括聚苯保温板企口涂抹水泥基胶浆构成的保温层连接构造以及外叶钢丝网水泥砂浆层后抹条带连接上、下及左、右墙板的外叶砂浆层钢丝网的连接构造；所述外叶钢丝网水泥砂浆层后抹条带为墙板上、下以及左、右外钢丝网砂浆层连接构造；预制墙板上、下以及左、右端部预留75mm宽外砂浆面层后抹条带，墙板吊装定位后，上、下或左、右相邻的墙板外钢丝网砂浆层连接位置为150mm宽后抹层，内置50mm间距、2mm直径加强钢丝网，并涂抹高性能保温砂浆；所述混凝土后浇条带为左、右相邻墙板装配连接构造，水平分布钢筋突出墙板左右两端280mm与相邻墙板搭接并绑扎竖向构造筋和拉结钢筋后浇筑混凝土后浇条带，完成左、右墙板的装配连接。

12、优选地，所述混凝土剪力墙，为装配式钢筋混凝土剪力墙；剪力墙分布钢筋采用双排配筋，水平分布钢筋的直径为10mm，间距为200mm，竖向分布钢筋直径为10mm，间距为200mm，净保护层厚度为20mm，间隔400mm布置直径为6mm的拉结钢筋；采用灌浆套筒装配连接，在墙板底部间距600设置16个灌浆套筒，采用对称布置的16根直径为16mm的钢筋作为上、下剪力墙的剪力墙竖向连接钢筋以及连梁竖向连接钢筋；剪力墙分布钢筋中的竖向分布钢筋不突出墙板，剪力墙纵向连接钢筋以及连梁竖向连接钢筋的顶部突出墙板240mm与装配式混凝土楼板以及上墙板相连；在墙板底部的灌浆套筒及其上300mm范围内，总加密高度为500mm，加密布置剪力墙分布钢筋的直径为10mm、间距为100mm的水平分布钢筋，水平分布钢筋突出墙板左右两端280mm与相邻墙板搭接后浇筑混凝土后浇条带。

13、优选地，所述连梁为混凝土剪力墙的窗洞顶部的连接构造，其长度与窗洞宽度相等，截面高度为窗洞上沿至墙板混凝土顶部的距离，截面宽度与墙体厚度相等；其内部配置6根直径10mm的纵向钢筋，以及直径8mm间距150mm的箍筋；纵向钢筋与箍筋形成了连梁钢筋笼；在连梁的纵筋之间配置直径16mm的连梁竖向连接钢筋，与上墙板的灌浆套筒连接；连梁的底部，即窗洞上沿配置有窗框轻钢框格的横向c形钢，连梁沿长度方向等距布置两段轻钢框格竖向c形钢。

14、优选地，所述轻钢框格竖向c形钢与所述轻钢框格横向c形钢是由竖向、水平间距均不大于800的c形钢焊接而成，轻钢框格在与内叶砂浆层钢丝网净距10mm的位置采用直径为2mm的u形钢丝分别点焊以连接钢丝网和轻钢框格，轻钢框格竖向c形钢与内叶砂浆层钢丝网水平分布钢丝点焊，轻钢框格横向c形钢与内叶砂浆层钢丝网竖向分布钢丝点焊，水平、竖向点焊的间距不大于200mm；轻钢框格截面高70mm、宽50mm、板厚不小于2mm，轻钢框格开宽140mm、高60mm轻钢框格翼缘凹槽，从而形成净距140mm、高60mm、宽60mm的凸出钢段；轻钢框格竖向c形钢凸出钢段从剪力墙的水平及竖向分布钢筋之间距外侧分布钢筋净距10mm的位置锚入剪力墙混凝土，内叶砂浆层钢丝网与剪力墙外侧分布钢筋的净距为20mm，浇筑剪力墙混凝土后带凸出钢段的轻钢框格10mm通高截面嵌入剪力墙混凝土10mm，凸出钢段锚固于剪力墙混凝土中60mm；为便于自攻钉连接间自攻轻钢框格的c形钢腹板，在轻钢框格竖向c形钢与轻钢框格横向c形钢的腹板上开小于自攻钉直径的圆孔，以便于自攻钉穿过。

15、优选地，所述窗框轻钢框格为沿混凝土剪力墙的窗洞四周布置的轻钢框格，沿窗框左、右边缘布置轻钢框格竖向c形钢，沿窗框上、下边缘布置轻钢框格横向c形钢，窗框轻钢框格靠近传动一侧翼缘外表面与窗框表面混凝土平齐，其翼缘内侧粘贴木块，自攻钉穿过连接钢板上的自攻钉孔，自攻连接窗框轻钢框格翼缘，自攻钉钻入翼缘内侧的木块。

16、优选地，所述内叶砂浆连接层内叶砂浆层钢丝网为聚苯保温板燕尾槽与剪力墙混凝土的砂浆层，内叶砂浆层钢丝网与带燕尾槽聚苯保温板的净间距为10mm，采用强度不低于c20的14mm厚的砂浆带麻面抹平内叶砂浆层钢丝网与聚苯保温板燕尾槽的间隙；u形钢丝为内叶砂浆层钢丝网与轻钢框格连接构造，其弯折翼缘与内叶砂浆层钢丝网钢丝点焊，腹杆与轻钢框格竖向c形钢以及轻钢框格横向c形钢焊接；所述聚苯保温板为内侧与内叶砂浆连接层连接处带有燕尾槽的聚苯保温板；所述珍珠岩板为墙板防火层，其厚度为25mm；所述外叶砂浆层为墙板外侧强度大于或等于c20的25mm厚的砂浆层，外叶砂浆层内置直径为2mm间距50mm的外叶砂浆层钢丝网，外叶砂浆层钢丝网的砂浆净保护层厚度为10mm。

17、优选地，所述窗框砂浆条带为连接内叶砂浆连接层与外叶砂浆层的窗框封边混凝土砂浆条带，其厚度为50mm，宽度为外叶砂浆层至混凝土剪力墙外表面的距离，其内部配置直径4mm间距200mm的窗框砂浆条带钢筋网，窗框砂浆条带钢筋网嵌入内叶砂浆连接层与外叶砂浆层100mm与内叶砂浆层钢丝网和外叶砂浆层钢丝网搭接并绑扎；长220mm宽80mm的砂浆条带传力钢板与窗框砂浆条带钢筋网的2根沿剪力墙平面外方向的分布钢筋焊接，钢板外侧与剪力墙平面平行方向的分布钢筋焊接以加强钢板与窗框砂浆条带的锚固性能，砂浆条带传力钢板处的窗框砂浆条带留有凹槽，砂浆条带传力钢板与窗框轻钢框格对接，采用自攻钉穿过连接钢板自攻钉孔，自攻钻入砂浆条带传力钢板以及窗框轻钢框格，最后采用高性能砂浆将砂浆条带传力钢板处窗框砂浆条带凹槽填平。

18、优选地，所述水平沉头断桥长自攻钉连接件与组合沉头断桥长自攻钉连接件均为轻钢组合桁架的腹杆，是连接25mm厚钢丝网砂浆层条带外弦与轻钢框格内弦的连接件；水平沉头断桥长自攻钉连接件与组合沉头断桥长自攻钉连接件沉入尺寸大于或等于50mm的沉头纤维复合连接件钻透珍珠岩-聚苯保温层并自攻连接轻钢框格；沉头纤维复合连接件为3mmx60mmx60mm的外方板、退台4mmx46mmx46mm方板、居中的外径14mm内径10mm长50mm的空心圆杆、居中的外径14mm内径6mm长20mm的空心圆杆一次成型的连接件；水平沉头断桥长自攻钉连接件的沉头纤维复合连接件的方板与空心圆杆的角度为90度，组合沉头断桥长自攻钉连接件沉头纤维复合连接件的矩形板与空心圆杆的角度分为穿过水平长自攻钉的90度、穿过斜向向上长自攻钉的45度两种；钢制自攻钉的钉帽直径10mm、钉杆6mm、通长带螺纹；在轻钢框格竖向c形钢的顶部与底部布置水平沉头断桥长自攻钉连接件，中部布置组合沉头断桥长自攻钉连接件；轻钢框格横向c形钢上布置水平沉头断桥长自攻钉连接件，间距不超过800mm。

19、优选地，所述钢丝网架水平腹丝与钢丝网架斜向腹丝，为连接内叶砂浆层钢丝网与外叶砂浆层钢丝网的承托钢筋丝；钢丝网架由内叶砂浆层钢丝网、外叶砂浆层钢丝网点焊间距200mm的直径为2mm的钢丝网架水平腹丝及斜向向上45度的钢丝网架斜向腹丝构成，钢丝网架水平腹丝及钢丝网架斜向腹丝穿透25mm厚的珍珠岩板以及24mm厚的内叶砂浆连接层粘接带燕尾槽的200mm厚的聚苯保温板后伸入剪力墙混凝土水平投影60mm。

20、装配式带窗洞轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合剪力墙的作法包括以下内容：

21、首先，制备保温剪力墙，工艺如下：

22、第一步、工厂加工轻钢框格竖向和横向c形钢并焊接，绑扎剪力墙钢筋笼、连梁钢筋笼，安装灌浆套筒，购买聚苯保温板与珍珠岩板，并将其切割拼装成所需尺寸；制备内外钢丝网、钢丝网架腹丝以及焊接有传力钢板的窗框砂浆条带钢筋网，预制水平沉头断桥长自攻钉连接件和组合沉头断桥长自攻钉连接件；

23、第二步、将轻钢框格安装定位在剪力墙钢筋笼上，通过u形钢丝将内钢丝网连接在轻钢框格上，通过工程塑料等垫块在轻钢框格与聚苯保温板燕尾槽表面间隔内砂浆层的厚度并定位聚苯保温板、珍珠岩板以及外钢丝网；将窗框砂浆条带钢筋网与内外叶钢丝网进行绑扎，其上焊接的砂浆条带传力钢板与窗框轻钢框格对齐；

24、第三步、将钢丝网架水平腹丝和钢丝网架斜向腹丝依次穿透珍珠岩板、聚苯保温板，将将钢丝网架腹丝两端与内、外钢丝网点焊形成钢丝网架，并伸入剪力墙内部一定锚固距离；将水平断桥自攻钉连接件以及组合断桥自攻钉连接件长自攻依次穿透珍珠岩板、聚苯保温板，自攻连接轻钢框格，并伸入剪力墙内部一定锚固距离；

25、第四步、浇筑内、外钢丝网砂浆面层以及带有凹槽的窗框砂浆条带，并养护；在窗框砂浆条带凹槽内放入连接钢板，其表面与砂浆条带传力钢板以及窗框轻钢框格窗洞一侧翼缘贴合，采用自攻钉穿过连接钢板自攻钉孔，自攻连接砂浆条带传力钢板以及窗框轻钢框格翼缘；采用性能砂浆抹平窗框砂浆条带凹槽；

26、第五步、以钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯保温构造为底模，浇筑剪力墙混凝土，并养护；

27、然后将制备好的保温剪力墙装配起来，其施工流程如下：

28、第六步：将装配式混凝土楼板安装到下层混凝土剪力墙上部，铺设砂浆垫层；将左、右装配式剪力墙水平钢筋搭接，绑扎竖向构造钢筋和拉结钢筋，并在左、右相邻墙板竖向混凝土后浇条带内侧支模板，外侧聚苯保温板兼做模板；

29、第七步：将下层剪力墙及连梁顶部纵向受力钢筋，与上层剪力墙底部灌浆套筒对接，并将上下墙板的聚苯保温板企口以及后抹砂浆条带对接，通过预留孔向套筒中灌注灌浆料，在水平预留条带中绑扎附加钢丝网并采用高性能保温砂浆抹平上、下墙板间水平砂浆条带；在左、右墙板件的竖向后浇条带中建筑混凝土，在竖向预留条带中绑扎附加钢丝网并采用高性能保温砂浆抹平左、右墙板间竖向砂浆条带；

30、第八步：拆除模板，形成上、下墙板后抹砂浆条带与灌浆套筒组合连接构造，以及左右墙板的后抹砂浆条带与后浇混凝土组合连接构造，用防水涂料粉刷墙板外叶砂浆面层，采用内墙涂料粉刷墙板内部钢筋混凝土剪力墙。

31、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

32、1、钢丝网砂浆-珍珠岩面层解决了传统外保温墙体抗火性能差的缺点，珍珠岩板具有防火、隔热性能好的优点，可以有效提高墙体外保温系统的耐火性能，降低装配式保温剪力墙外墙系统火灾事故风险。高性能砂浆层具有良好的结构、防水、耐候性能。

33、2、轻钢组合桁架与承重钢丝网架构造可有效抵抗长期荷载下砂浆层向下的剪切变形，并可将这种剪切变形控制在各楼层并不向下传递，解决了超厚保温层长期荷载下变形难以控制的技术瓶颈问题。轻钢组合桁架与承重钢丝网架中的水平系杆可以有效抵抗垂直于墙板平面的剥离作用，如风吸力等，防止保温层因脱离墙板表面而剥落。断桥自攻钉连接件强度高、隔热性能好、安装方便，避免了传统金属连接件的冷桥问题，相比传统非金属连接件的拉结强度也有显著提高。轻钢框格与钢筋混凝土剪力墙间具有可靠的锚固能力，增强了外保温系统与剪力墙的整体性。

34、3、自攻钉集块连接节点主要起到抗剪和抗拉作用，来抵抗外保温构造的自重以及风吸力造成的剥离作用。可有效抵抗长期荷载下窗边框周围砂浆层向下的剪切变形，并可将这种剪切变形控制在本层并不向下传递。窗框砂浆条带和自攻钉集块连接节点增强了窗洞口处外墙板保温构造与混凝土剪力墙的连接，也提高了窗洞口的密封保温性能，提高了保温构造的耐候性。

35、4、组合连接构造中的钢丝网砂浆后抹条带增强了墙板砂浆面层的整体性，解决了传统保温板拼缝连接问题，提高了墙板防水性能，使墙板保温构造具有良好的耐候性。保温板可作为后浇带的模板，方便装配施工。