朱新博 黃晨茜 胡秋月

中國建筑第二工程局有限公司 北京 100060

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻技術適應國家工業(yè)化生產(chǎn)的“十三五”規(guī)劃和國家建筑裝配式發(fā)展趨勢，具備整體性強、施工速度快、隔聲性好、耐火性高及防水性高等特點，最具特色的是可以做成任意曲面的墻面，造型感強[1]。中空內(nèi)模金屬網(wǎng)水泥隔墻主要選用的材料有波形金屬網(wǎng)片、各類型輕鋼龍骨及配件、水泥砂漿；配合的專業(yè)設備有噴漿機、滾輪機、鋼板網(wǎng)固定機、射釘槍等[2]。

該技術目前只在北京、廣西、山西、江蘇、浙江、上海等地區(qū)使用過，推廣面還不大，但是隨著如南京新街口新百大廈、昆明機場、廣州科技中心等一些工程的實踐應用，中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻技術能切實解決砌塊、板材等傳統(tǒng)墻體諸多弊端的優(yōu)勢得到了驗證[3]。

本文將中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻技術應用在鄭州金融島項目上，對其性能指標進行現(xiàn)場核驗，并針對不足之處進行技術探索與改進。

1 工程概況

2018年8月開工的鄭州龍湖金融中心外環(huán)4號辦公樓項目，位于龍湖金融島上，地下水位高，對隔墻各方面性能要求較高。該項目體量大，隔墻面積占比大，地下4層，地上22層，總建筑面積為 95 539.92 m2，地下建筑面積36 897.78 m2。

在設計階段，通過對粉煤灰加氣混凝土砌塊墻、中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻、紙面石膏板隔墻、硅酸鈣板隔墻等多種方案進行優(yōu)選，篩選出粉煤灰加氣混凝土砌塊墻與中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻兩種方案。為準確對比兩者各方面性能，項目使用兩種施工工藝在地下室1層分別建立樣板區(qū)。通過現(xiàn)場實際施工，將兩者的性能進行對比分析。

2 與混凝土砌塊隔墻比較

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻主要構件是由兩道對拼同周期波形鋼網(wǎng)板、冷軋或熱軋的各類型龍骨、L形鐵組成骨架結(jié)構，再噴涂水泥砂漿形成完成的墻體結(jié)構[4]。

粉煤灰加氣混凝土砌塊墻中的砌塊是由粉煤灰、脫硫石膏、尾礦砂等工業(yè)廢渣添加鋁粉等發(fā)氣劑，通過加水攪拌發(fā)生化學反應形成孔隙，進而澆筑成塊形成的，再將砌塊砌筑成墻，外抹砂漿。

在4#樓地下室1層砌筑一面粉煤灰加氣混凝土砌塊墻的樣板墻（圖1），一面中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻的樣板墻（圖2）。在施工過程及成形后檢測過程中，我們將從以下8個方面對兩者性能進行對比分析。

圖1 中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻

圖2 粉煤灰加氣混凝土砌塊墻

2.1 施工速度指標

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻先由安裝L形鐵的工人測量安裝，再整片安裝波形金屬網(wǎng)片[5]；門窗洞口不需要做構造柱，僅需要增強龍骨在門窗洞口處補強；超高墻也無需做圈梁，僅需要增加龍骨；管線在噴涂砂漿層前預埋，無需后期切割；整體安裝速度快，勞動強度低，平均每人每日安裝厚150 mm的成墻面積約為40 m2。

粉煤灰加氣混凝土砌塊墻需要現(xiàn)場二次切割邊緣處和馬牙槎的砌塊，較大洞口處、墻體兩側(cè)等均需要做構造柱、過梁，管線面板等無法預埋，需要二次切槽埋設；超高墻需要設置腰帶；高墻砌筑時不僅施工難度大，而且勞動強度高；需要模板支架來澆筑構造柱，總體施工速度較慢，平均每人每日安裝厚200 mm的成墻面積約為15 m2。

2.2 空間面積指標

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻為厚12 cm、高5.8 m的墻；粉煤灰加氣混凝土砌塊墻為厚24 cm、高5.8 m的墻。兩個樣本墻長度均為10 m，中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻相比砌塊墻增加了地面使用面積1.2 m2，增加了室內(nèi)空間6.96 m3，為廣大業(yè)主帶來了實際效益。

2.3 成墻開裂度指標

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻中鋼網(wǎng)的網(wǎng)目為21 mm ×9 mm，使整面墻形成一個完整的基底，內(nèi)部產(chǎn)生的張應力均勻，項目建立的樣板墻墻體后期觀測有1條發(fā)絲縫產(chǎn)生，分析原因是人工攪拌水泥砂漿，導致攪拌不均產(chǎn)生裂縫，可以在裂縫處清楚地觀測到砂礫過大。

本項目建立的粉煤灰加氣混凝土砌塊樣板墻墻體后期觀測有6條發(fā)絲縫產(chǎn)生，分析原因是當溫度變化時，砌體自身易收縮，墻體內(nèi)部應力大于墻體的抗拉、抗剪切強度，產(chǎn)生裂縫。

2.4 強度指標

經(jīng)專業(yè)檢測，厚12 cm的中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻抗折破壞荷載28 kN，抗壓強度16 MPa[6]，抗沖擊性撞擊15次后，板面呈網(wǎng)狀破壞，沒有形成貫通裂縫；厚24 cm的粉煤灰加氣混凝土砌塊墻在受到同樣的沖擊性撞擊15次后，墻體內(nèi)砌塊呈粉碎狀，形成了貫穿式破壞孔洞。

對于單點吊掛力，項目在兩個樣板墻上將吊掛力分別加載至800 N，靜止24 h后觀測。中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻上吊掛區(qū)周圍未發(fā)現(xiàn)裂縫；粉煤灰加氣混凝土砌塊墻上膨脹螺栓被吊掛物拉至傾斜，吊掛區(qū)墻壁上從膨脹螺栓錨固點開始向外呈現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。

2.5 門窗框制作指標

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻的門窗依照國家建筑標準設計圖集，由金屬網(wǎng)片、L形鐵等制作成門窗框暗樁，與隔墻形成一個整體，門窗一次成形。

粉煤灰加氣混凝土砌塊墻需要先制作模架，將綁扎好的鋼筋籠安裝其中，使用細石混凝土進行澆筑，達到一定強度后拆除木框，形成門窗洞口。

2.6 水暖電安裝指標

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻在龍骨與網(wǎng)片等安裝完成后，按照BIM深化設計后出的圖紙，將水暖電需要的預留孔洞留設好，同時將水路、電路、電源的插座開關等均按照要求預埋好，再進行最后一道工序噴涂水泥砂漿。

砌塊墻無法做到預埋，需要在墻體安裝完成后，再切割線槽安裝管線、面板等，安裝完成后再鋪鋼絲網(wǎng)防止裂縫，最后封閉抹平。施工工序煩瑣，同時破壞了墻體整體性能，并形成大量建筑垃圾。

2.7 二次裝修指標

當業(yè)主需要對墻體進行二次設計裝修時，可以在中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻上直接整體切割墻體開設門窗，不會對整面墻體的安全性能造成損壞，廢棄的墻體內(nèi)的金屬網(wǎng)和龍骨可以回收利用；粉煤灰加氣混凝土砌塊墻若需要另開設門窗，則需要重新按照建筑要求制作，否則會使整個墻體受到破壞，同時建筑垃圾也無法回收利用。

2.8 綠色文明施工指標

中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻先在現(xiàn)場實測實量，然后在工廠預制，各種附件直接運至現(xiàn)場安裝，安裝過程中僅有少量建筑垃圾產(chǎn)生。粉煤灰加氣混凝土砌塊墻在施工過程中產(chǎn)生大量廢料、切割邊角料，同時需用許多木材、模板，導致施工現(xiàn)場復雜，產(chǎn)生的建筑垃圾較多。

通過8項指標的逐項對比，可以看出中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻的各項性能指標明顯優(yōu)于粉煤灰加氣混凝土砌塊墻，最終項目選擇應用中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻。但為了達到高質(zhì)量、高標準的工程目標，針對中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻在實際施工中發(fā)現(xiàn)的一些安全及質(zhì)量隱患，施工方在后繼施工中將進行技術創(chuàng)新。

3 技術改進

隨著中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻在建筑工程領域的廣泛應用，在施工過程中發(fā)現(xiàn)兩處安全質(zhì)量隱患，可能會影響整體建筑效果，給后期的居住舒適性帶來影響。因此，從以下兩方面對技術進行了創(chuàng)新改進，并應用在后期的施工現(xiàn)場中。

3.1 防銹蝕問題及改進

根據(jù)國家建筑標準設計圖集相關規(guī)定：所有金屬附件應鍍鋅或作防腐處理。使用到金屬材質(zhì)的情況有：中空鋼網(wǎng)內(nèi)模自保溫系統(tǒng)非承載外墻與中空鋼網(wǎng)內(nèi)模水泥內(nèi)隔墻均由中空波形金屬網(wǎng)片、各類型龍骨搭接而成，連接處由22#鐵絲綁扎連接；利用鋼筋上下與樓板固定，連接處也由22#鐵絲綁扎連接[7]；與側(cè)墻、地面由射釘、L形鐵等固定；最后在網(wǎng)面上均勻噴涂水泥砂漿。

但是在實際施工中，射釘?shù)鹊腻冧\層很容易被破壞，特別是綁絲和鋼筋一般都沒有經(jīng)過防腐處理，在這種中空的施工工藝中，潮濕空氣很容易通過縫隙進入中空空間，并長期在空間內(nèi)聚集，對金屬附件造成腐蝕破壞，影響其使用壽命。項目在樣板墻上開槽檢驗，驗證了假設，如圖3所示。

圖3 樣板墻上開槽檢驗現(xiàn)場圖

創(chuàng)新性改進方法有以下3種。

1）在一般干燥環(huán)境下，在鋼筋綁扎固定、波形金屬網(wǎng)固定及搭接等工序全部完成后，在固定部位進行二次噴涂防腐劑處理，避免接頭處鍍鋅層破壞，進而造成局部腐蝕；同時可以通過在墻體頂部預留排氣孔，將內(nèi)部水汽及時排除，進而減少熱脹冷縮造成的變形破壞；在潮濕環(huán)境下，可根據(jù)潮濕程度進行不同工藝的防腐處理，如噴漆、熱鍍鋅等。

2）實際施工中除預留出的中空內(nèi)?？臻g外，還留有許多空隙。在網(wǎng)片固定時，固定件與室內(nèi)地面錨固時一般由發(fā)泡劑填充、密封膠封閉，從而可以起到局部防腐作用，類比分析墻體與預留孔封閉施工時，同樣可以用發(fā)泡劑將空隙填充，并用密封膠完全封閉，可有效減少外部空氣的進入。

3）水泥砂漿在噴涂過程中含有大量水分，在砂漿硬化過程中，會將水分揮發(fā)擴散至中空內(nèi)模中，在整面墻體封閉后，仍留有內(nèi)部腐蝕的隱患。在實際噴涂前，將適量干燥劑均勻放置在中空內(nèi)模中，在墻體密閉后能吸收墻體內(nèi)部濕空氣，有效降低內(nèi)部腐蝕的可能性。

3.2 吊掛件安裝問題及改進

根據(jù)相關建筑設計規(guī)定，中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻可以分為中空鋼網(wǎng)內(nèi)模自保溫系統(tǒng)非承載外墻與中空鋼網(wǎng)內(nèi)模水泥內(nèi)隔墻。中空鋼網(wǎng)內(nèi)模自保溫系統(tǒng)非承載外墻上吊掛件安裝如圖4所示，M10膨脹螺栓需要在波形鋼網(wǎng)波谷處安裝，牢固地打入水泥砂漿內(nèi)，且單點吊掛件的實際質(zhì)量不得超過50 kg。

圖4 自保溫墻體吊掛件安裝

吊掛件安裝質(zhì)量可以滿足后期住戶的生活需求，例如吊柜、電熱水器等的安裝。在施工過程中，鋼網(wǎng)由工廠預制成形后運至工地進行現(xiàn)場對接組裝，實際施工過程中具有各種不可控性，導致在后期實際裝修中，無法準確判斷出中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻的波形鋼網(wǎng)波谷分布位置，試點安裝又會造成墻體損傷。

同樣的問題反映在中空鋼網(wǎng)內(nèi)模水泥內(nèi)隔墻上，如圖5所示，電熱水器或吊柜在單點掛載力超過80 kg時通過金屬膨脹螺栓安裝在水泥暗樁內(nèi)，水泥暗樁是將細石混凝土填充到中空內(nèi)模波形金屬網(wǎng)片內(nèi)形成的（相當于金屬膨脹螺栓直接深入固定在金屬網(wǎng)片之間）；在單點掛載力不超過80 kg時，不需要填充細石混凝土做成水泥暗樁[8]。在后期實際裝修中，成墻亦無法判斷出電熱水器或吊柜的準確安裝位置。

圖5 中空隔墻吊掛件安裝

創(chuàng)新性改進方法有以下2種。

1）制作項目施工標準間隔橫尺，統(tǒng)一標準，嚴格要求，在交付時，保證整個項目各段中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻內(nèi)的波形金屬網(wǎng)片統(tǒng)一波形間隔，方便后期裝修施工。在交付各個業(yè)主時，根據(jù)項目部制作的標準間隔橫尺做成標準紙質(zhì)軟尺，發(fā)放給業(yè)主以便于其在裝修時測量，保證吊掛件安裝的安全性及裝修施工的簡易性。

2）規(guī)范安裝行為，落實對安裝工人的崗前培訓與技術交底，管理人員做好監(jiān)督工作，保證網(wǎng)片按照BIM深化設計[9]后確定的凹凸波形安裝固定，為后期裝修施工提供質(zhì)量與安全保障。

4 結(jié)語

依托龍湖金融中心項目，建立厚12 cm中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻樣板區(qū)與厚24 cm粉煤灰加氣混凝土砌塊墻樣板區(qū)，通過施工工期、勞動力投入、室內(nèi)空間等指標對比，優(yōu)選出中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻作為二次結(jié)構墻體。此外，項目在施工過程中對中空鋼網(wǎng)內(nèi)模輕質(zhì)隔墻防銹蝕問題、吊掛件安裝位置不明確的問題進行了技術改進，并在后續(xù)施工中進行了初步應用。

實踐證明，技術改進后的工藝效果顯著，對后續(xù)大規(guī)模應用具有很強的指導意義。下一步擬將創(chuàng)新性改進方法結(jié)合BIM技術進行大范圍標準化施工，爭取在提高工程質(zhì)量的同時贏得良好的社會和經(jīng)濟效益。