建筑工程中大面积金属夹芯板墙面施工技术研究

甘海涛，王剑，葛永彦，王亮亮，杨文豪

（中建七局安装工程有限公司，河南 郑州 450000）

0 引言

就当前的建筑设计施工情况而言，传统砖混或砖木结构仍然是最为主要的类型，但是其在安全性和耐久性方面表现出的性能在某种程度上已经无法满足实际的应用需求[1]。针对这一问题，为了保障墙体或屋面等围护结构能够满足居民对美好宜居环境的追求，为其设置合理的夹层结构成为建筑行业研究的新方向[2]。不仅如此，面对在宜居生态的发展号召，以居住环境为基础对建筑进行适应性优化已经成为解决相应问题的有效途径之一[3]。在此基础上，分析现阶段较为常见的建筑类型可发现，其主要分为现浇建筑、装配式建筑两种形式，并且大多数以中高层建筑为主，由此带来的最直接的影响就是施工方式及经济性存在与建筑区域实际需求和承受能力不适配的情况。结合上述的分为，以安全性、宜居性、经济性等关键指标为基础对建筑施工技术进行探索是十分必要的。在施工方式上，大多数建筑仍采用砖墙砌筑、钢筋绑扎的方式进行，如文献[4]提出装配式建筑的钢结构墙体砌筑施工技术，使砖墙与钢管束组合剪力墙、H型钢梁的连接牢固，填砖密实，从而增强建筑稳固性。还有学者利用混凝土现浇的传统工艺开展相应的施工，如文献[5]和文献[6]提出构建支立定型钢模板，利用皮带机输料系统输送混凝土，从而实现一次性整体浇筑。但上述施工方式不仅具有工艺繁琐的弊端，并且进度相对缓慢，对于劳动力的需求也较大，在施工过程中需要控制的因素较多，由此带来的最直接的影响就是施工质量无法得到可靠保证。除此之外，由于施工现场湿作业规模较大，对于大型建筑机械的使用程度较高，导致周围环境受到的影响也较为明显。上述因素都导致在建筑施工过程中，相关成本和施工效果难以得到保障。

在此基础上，本文以建筑墙面为研究对象，提出建筑工程中大面积金属夹芯板墙面施工技术研究，并以实际工程案例为基础，通过对比测试的方式，分析验证了设计施工技术的实际应用效果。

1 大面积金属夹芯板墙面施工技术设计

1.1 檩托板、檩条安装

在开展大面积金属夹芯板墙面施工前，为了确保后续的安装能够更加便捷，对应的连接能够达到牢固的状态，在墙面待施工位置安装檩托板、檩条是十分必要的。其中，在具体的施工过程中，本文利用喜利得射钉建立檩托板与原结构之间的固定关系，通过这样的方式避免对原结构造成破坏。在安装檩托板前，采用水准仪、经纬仪及水平尺进行测量放线，在待施工的钢结构梁柱上弹出十字定位线，作为檩托板安装施工的执行基准。在复核无误后，采用射钉对其进行连接。在完成檩托板安装后，需要进行拉拔测试，这样做的目的是确保射钉的连接效果能够满足墙面的设计要求，图1为4根射钉连接条件下，墙面中间大面区檩托板连接标准。

图1 墙面中间大面区檩托板连接方式示意图

按照图1所示的方式，开展对墙面中间大面区檩托板的连接。为了保障安装效果的误差在允许范围内，需要保持墙板底部翻坎的内边线与外边线对齐处于状态。针对此，可以采用经纬仪进行校准处理，并在完成檩条的安装后，再次利用经纬仪进行复核。通过这样的方式，最大限度确保檩条的外边线在同一平面上，使得墙板安装效果满足设计图纸要求。一般情况下，檩条的形态以Z形及C形为主。借助Z形和C形檩条灵活转接的属性特征，使得整体墙面檁条施工在牢固性和方便性方面得到进一步提升。但是需要注意的是，对于金属夹芯板外墙施工的垂直度及平整度而言，其直接受到檩条安装的垂直度及平整度影响。因此，本文设置墙板的接缝位置采用竖向Z形檁条进行施工。通过这样的方式，保障檩托板、檩条的安装施工质量能够为后期墙板施工质量提供可靠保障。

1.2 金属夹芯板墙板安装

在实施现场金属夹芯板墙板安装时，为了保证墙板的外观质量能够达到建筑的设计要求，本文以可灵活移动的曲臂式升降车作为主要施工装置，在此基础上，将塔式起重机、汽车式起重机作为辅助设备，以此为基础条件开展墙板的安装施工。在开展外墙板吊装时，利用勒威吸盘实现对施工结构的移动。以墙板中上部1/3处为目标位置，通过吸盘（4爪）吸住后，用麻绳系好墙板两端、中部3点部位，之后缓慢吊起。借助这样的方式，可以有效避免在墙板上的开孔操作，使得墙板密封性、保温性能能够得到最大限度的保护。不仅如此，墙板安装过程中碰撞导致的油漆破坏问题也可以得到有效解决，对于提高施工的便捷性和安全性都具有积极的促进作用。在墙板安装过程中，要秉持样板引路的基本原则。实施墙板安装之前，以技术规格书和建筑设计师要求为基础，构建实体样板，在通过验收要求后，方可继续执行大面积金属夹芯板墙面的安装施工。

在开展墙板安装时，根据排板设计确定排板起始线位置是需要首先进行的工序，本文以沿跨度方向为基础，在每根檩条上标出排板起始点，并确保各个点的连线与建筑物的纵轴线保持垂直关系。在定位好墙板起始线后，以排板起始线位置为目标位置，借助汽车式起重机吊起、移动待施工的金属夹芯板墙面，对准板材宽度覆盖标志线与起始线所在的位置，以板长方向的两端，分别对构造的长度进行适应性调节。需要注意的是，在大面积金属夹芯板墙面施工过程中，第1块起始板的安装质量直接关系到后续整体的安装效果。为此，对其进行严格校正是十分必要的，这也是避免安装到最后出现较大偏差的主要手段之一。针对此，本文在安装时，利用挂线锤实现对金属夹芯板墙面垂直度的校正。利用曲臂式升降车将施工人员移送到金属夹芯板墙面安装位置后，首先对定位放线进行检测，明确定位放线无误后，对墙面板进行固定处理，具体的固定材料为自攻螺栓。之后，再继续开展第2块金属夹芯板墙面的安装施工。在具体的安装顺序上，按照自右至左的首要顺序，次要顺序为自下而上。具体方式如图2所示。

图2 金属夹芯板墙面安装方式示意图

按照图2的方式，实现对金属夹芯板墙面的安装施工。当安装到下放线标志点处时，对整体金属夹芯板墙面的安装偏差进行复查，一般情况下，板材竖向接缝宽度为10mm ，此时需要确保其误差为2.0mm以内。通过这样的方式，确保后续对板材进行全面紧固时，不会出现金属夹芯板墙面连接松动的情况。

按照上述所示的方式，实现对建筑工程中大面积金属夹芯板墙面的施工，保障最终的施工效果能够满足设计要求，墙面对应的性能参数也能够达到建筑安全要求。

2 应用测试

2.1 测试环境

在测试本文设计的大面积金属夹芯板墙面施工技术实际应用效果的过程中，本文以 8mm 冷拉光圆钢筋，和 6mm 热轧光圆钢筋为基础，构建了测试墙面试件。其中，试件墙面的混凝土材料为 C20。具体的混凝土立方体的抗压强度参数为15.0MPa，轴心抗拉强度参数为1.60MPa，钢筋的屈服强度参数为385 MPa，极限抗拉强度参数为400.0 MPa。在此基础上，考虑到在具体的建筑工程中，墙体的规格设计存在一定的差异，为此，本文设计了三种不同规格的墙体结构，具体的指标参数信息如表1所示。

表1 墙体规格设计

以表1所示的数据信息为基础，结合相关性能参数配置情况，采用本文设计施工技术实现对三个试件墙面的施工。在此基础上，为了能够更加直观地分析本文设计施工技术性能，分别采用文献[4]和文献[5]提出的施工技术，按照相同的参数信息，构建相应的试件墙面。通过对不同施工技术下墙面的性能进行分析，测试本文设计施工技术的应用效果。

2.2 测试方案

在对墙体的性能进行分析时，本文主要以荷载强度为指标，开展了相应的测试，具体的测试环境如图3所示。

图3 试件墙面测试环境

以图3所示的测试环境，对于所有荷载、应变、位移数据，本文主要是通过 DS3816N 实现对具体数据的采集。在对位移计进行布置时，本文以量程为50mm的位移计对墙体的竖向、平面外位移情况进行测试。

对于位移计的位置，直接将其放在试件墙体的混凝土表面即可，考虑到探针存在插入混凝土的可能性，由此会导致测量结果存在不同程度的误差。为此，本文利用AB 胶，在测点位置粘贴规格为 4.0cm×4.0cm 的玻璃片，通过这样的方式保持测点处于平整状态。其中，墙体正面的位移计用于获取试件墙体的平面外位移参数；墙体侧面的位移计用于获取试件墙体的竖向位移参数。

对于混凝土应变片的位置，本文为主要将其布置在墙面边缘暗柱位置，以及混凝土面层的中间位置，以此获得墙体暗柱和喷射混凝土面层不同部位的应变变化参数，为后续的应力性能分析提供数据基础。结合表1可以看出，本文设计的试件墙体在结构上整体呈现出对称的特点，对应的荷载也按照对称的方式施加。因此，在布置混凝土应变片时，以试件墙体的正面为主要集中区域。

对于钢筋应变片的位置，主要将电阻应变片按照对称的方式粘贴在试件墙体的受力纵向钢筋、底部连接钢筋位置，通过这样的方式实现对各级荷载下，钢筋应变及其受力变化情况的准确获取。

2.3 测试结果与分析

在上述测试环境的基础上，分别对比了不同金属夹芯板墙面施工技术下，对应的 测试结果，得到的数据信息如表2、表3和表4所示。

表2 不同施工技术下试件1测试结果

表3 不同施工技术下试件2测试结果

表4 不同施工技术下试件3测试结果

结合表2、表3和表4所示的测试结果可以看出，在三种不同的金属夹芯板墙面施工技术下，不同试件墙体的测试结果呈现出了较为明显的差异。其中，本文设计施工技术下，开裂荷载和极限荷载均明显高于对照组，对应的位移变形量也明显低于对照组。结合上述的测试结果可以得出结论，本文设计的大面积金属夹芯板墙面施工技术可以有效保障施工墙体的性能达到较高水平，满足建筑的安全要求。

3 结论

本文提出建筑工程中大面积金属夹芯板墙面施工技术研究，切实提高了施工墙面的性能，主要结论如下：

（1）设置墙板的接缝位置采用竖向Z形檁条进行施工，提升檩托板、檩条的牢固性和方便性；

（2）利用挂线锤实现对金属夹芯板墙面垂直度的校正；

（3）本文设计施工技术下，开裂荷载和极限荷载均有提升，位移变形量较低。