混凝土条形挂板在试点建筑中的应用.pdf

2 0 1 0年第 3期 6月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 2 01 0 No 3 J u n e 混凝土条形挂板在试点建筑 中的应用 曹 颖 ， 杨金鹏 ( 1 中国矿业大学北京校区力建学院， 1 0 0 0 2 4 ；2 中国建筑设计研究院) 摘要 ： 介绍了一种新 型建筑 材料 混凝土条形挂板 的性 能特点 ， 通过试点建筑 中的应 用 ， 叙述 了具体 的应用情况 ， 并指 出 了它在实际工程应用 中需要进一步完善和研究的问题。 关键词： 混凝土条形挂板 ； 变形 ； 骨料 A b s t r a c t ： T h e p e r f o r ma n c e c h a r a c t e ri s t i c s o f c o n c r e t e s t ri p h a n g i n g s l a b ， w h i c h i s a n e w b u i l d i n g ma t e r i a l ， a r e i n t r o d u c t e d T h wu t h e a p p l i c a t i o n o n p i l o t b u i l d i n g s ， i t s d e t a i l e d a p p l i e a t i o n s a r e d e s c rib e d ，a n d s o me i s s u e s t h a t n e e d f u r t h e r i mp r o v e me n t a n d r e s e a r c h i n e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n s a r e i n d i c a t e d Ke y W o r d s ： Co n c r e t e s t rip h a n g i n g s l a b； De f o r ma t i o n； Ag g r e g a t e s 中图分类号 ： T U5 2 8 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7( 2 0 1 0 ) 0 3 6 9 0 4 0前 言 随着 自然 、 节 能 、 生 态 、 环保 的可持续 发展理念 深 入社会各个方面 ，在建筑设计 中如何运用有 效的生态 手段逐渐成为人们思考 的重点和努力 的方 向。在这 一 背景下 ，建筑材料产业特别是绿色水泥混凝 土材料 及 制 品研究和开发近几年来发展迅猛 ，与绿色建筑理 念 相互支撑 ， 相互促进 ， 共 同发展 。这其 中混凝土挂板 的 发展和应用格外突出 ， 产品类型不断增加 ， 使用方法 也 趋 于成 熟 、 简便 、 合 理 ， 已形 成 的一 系列新 兴的并且 逐 步获得推 广使用 的混凝 土制 品，一改 以往人们 印象 中 的“ 粗 、 大 、 土、 笨 ” 的形象 ， 在建筑师 的灵 活运 用之下成 为建筑造 型的重要元素 和手段 。 1 混凝土条形挂 板 1 1 板材规格 混凝 土条形挂板 的最突 出特点在于其型材规格尺 寸 ， 它具有板材宽度小 ， 长度可控 ， 型材变形小 ， 板缝可 调可控 的优点 ( 图 1 ) 。 板材 的宽度和长度应与水泥制品 的强度和厚度相 图 1 混凝土条形挂板 匹配。板材越 大 ， 制 品需要 的强度就越 高 ， 势必要求板 材厚度加大 ， 板 材的重量增大 ， 这会使建筑 外墙系统 的 重量相应增大 ， 最终使 建筑 主体的结构 负荷加重 ， 影 响 到建筑的经济性 。 如何防止混凝 土挂板变形开裂是水泥 制品研究必 须 解决 的问题 。 目前 研发 的混 凝土 条形 挂板 宽 度为 1 6 5 m m，它允许挂板在 自然 条件下 热胀冷缩 、湿涨干 缩 、 碳化收缩 引起 的破坏应力 ， 通过小 尺寸的制品规格 可以较大程度地化解 混凝 土变形 开裂的问题 。 板材 的横 向基本长 度为 1 8 0 0 m m，可以在设计安 装 中截断成任何 所需尺寸。条板 的横 向板缝 可以通 过 预制混凝土挂柱的齿条 间距进行调节 ，设计 中挂柱 齿 条间距为 1 5 0 m m， 板缝 宽为 1 5 m m。 板材 的厚度 为 4 0 mm， 内部 配筋 。上下 均设企 口， 位置相错 ， 这种企 口既可以使 挂板上下相扣 ， 也有效 地 解决了雨水渗漏的问题 。 在设计 中， 建筑师 曾经提出过 板缝间距为 3 0 0 m m和 1 5 0 mm两种尺寸要求 ，均可 以 通过调节挂柱齿条间距 给予解决 ( 图 2 ) 。 一 6 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0年第 3期 混凝 土与水 泥制品 总第 1 7 3 期 图 2 混凝土条形挂板标准安装方法 左图、 中网： 挂板挂装节点； 右罔： 挂装实例 混凝土条形挂板 由于其 自身宽度小长度可调 ， 对 于建筑形体 的适应性也 明显提高 ，可 以用简单 的模数 化适应凹凸变化较大的造型要求 ，这也是其他大块材 混凝土挂板不可 比拟 的另一优势。 1 2 骨料 和颜色 混凝土条形挂板的骨料大量利用 了建筑垃圾 、 粉 煤灰 、 矿渣 、 炉渣 、 煤石等固体废弃物 ， 符合节能环保要 求 ， 体现 了绿色生态 的建筑设计理念。 在试点建筑设计 中 ，建筑师希望建筑主体 以清水混凝 土的本色作为主 色调 ， 强调 自然的色泽和相对平滑的表面肌理 。 在保持 整体风格的基础上 ，在建筑主人 口的门廊处给予重点 强调和表现 。建筑 师和业主共同研究确定在人 口门廊 处 的条板骨料 中添加适量 的回收贝壳 、 海螺壳 、 碎瓷片 等 ， 使得板材在浅灰色的基调下增添独特的斑 斓色彩 ， 在 阳光照射下也具有着随机 产生 的星星点点 的反光 ， 生动而不可捉摸( 图 3 ) 。 3舔加 知 量 的 回 收 壳 、 海 螺 壳 、 砰 瓷 片 的条 板 2安装 2 1 板一柱一轻钢结构 板一柱一轻钢结构 又称 三板一柱 ，它是在钢筋混 凝土地梁的基础上 ， 使用 H 型钢及矩形钢 管组合 成钢 结构建筑主体骨架 ， 在钢立柱旁辅 以混凝土挂柱 ， 以短 钢管上下锚 固， 将混凝土条形板安装在挂柱齿条上 。 由 于采取干挂形式具有湿作业少 、 施工周期短 、 受环境影 响小 、 变形小等优点( 图 4) 。 2 2 板一柱一钢筋混凝 土框架结构 目前 ，我国绝大多数民用建筑均为钢筋混凝 土框 一 7 0 一 架结构形式。 因此 ， 在试点建筑设计中建 筑 师依 然采取 这 种普 遍 通用 的结 构形 式 ，并结合现有 的三板一柱体 系进行调 整和深化研究 ，为混凝土条形挂板 的广 泛应用提 出示范性技术措施 ，以便其批 量化生产 、 规范化使用 和市场化开发 。 混凝土条形挂板应用 于钢筋混凝土 框架结构最需要解决的就是混凝土挂柱 和结构主体 的连接 ，预 留建筑外保温板 的安装空间以及 如何避免冷桥这三个问 题 。 经过反复研究， 最终确定通过引入 L 型钢作为承托构件从而获得以上 问题 的解决 ，具体措 施 如下 ： ( 1 ) L型钢 的 固定 在 钢筋混凝土框 架梁外侧 预埋 铁件 ， L型钢 与预 埋铁件焊接 ， 为挂柱的安装提供支点。需要注意的是 ， 由于挂柱的规格 、 齿条的间距相对固定 ， 考虑到板缝的 上下统一一致 ， L型钢的纵 向位置需要在 图纸上明确 。 ( 2 ) 挂柱的固定 同三板一柱体系相 同，依然是将短钢管和 L型钢 焊接 ， 上下锚 固住挂柱 。 ( 3 ) 外墙保温板和维护砌体 的固定 建筑的外墙维护结构依然采取较为通用 的混凝土 空心砌块 ， 固定在梁上 。 保温板外贴 ， 将外墙和结构梁柱全部覆盖 ， 以避免 冷桥 的产生。 综合考虑保温板的预留厚度 、 安装挂柱的 定位尺寸 ，以及结构 承载力最终决定 了 L型钢的翼缘 尺寸为 1 6 0 mm， 厚度为 1 2 mm( 图 5 ) 。 图 4 板一柱一轻钢结构安装 左 图 ： 预制混 凝土 挂柱 ； 右上 图 ： 轻钢结 构 ； 右 中陶 ： 挂拄 和轻钢 结构 固定 ； 右下 图 ： 安装挂 板 = 、 ， ，_ 0 0 0 【 _ -_- 一 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 曹颖 ， 杨 金鹏 混 凝土 条形 挂板 在试 点建 筑 中的应 用 图 5 板一 柱一 钢 筋混 凝 土框 架 结 构 安 装 挂 板 剖 面标 准节 点 3特殊部位的处理 混凝土条形挂板通过挂柱安装可 以获得一 个大体 的墙 面效果 ，但是在一些特殊部位还需要一些 具体的 处理 ， 主要 出现在 以下几方面 。 3 1 转 角处理 现有 的混凝土条形板没有转角 L型板 ，而 建筑师 希望强调墙 面 自然 的转折 ，因此在转角处采取 干挂石 材的处理方式 ， 内侧倒 4 5度对接 ， 外侧形成 阴角 ， 可以 获得较 为平整笔挺而又相对 自然 的转角效果 ( 图 6 ) 。 图 6 平面转 角处节 点 3 2窗洞 口收 口 洞 口两 侧预 制 的封 口板平 面节 点 洞 口上 下方封 口板剖 面节 点 图 7窗洞 口挂板 收 口处 理 件 3 Ux Z 3 Ox J 2 图 8 女儿墙 收 2 1 预制压顶板 剖面节点 出于对建筑立面 整体性 的考虑 ，建筑 师不希 望在 窗洞 口出现线 条粗壮 的窗套 。因此需要在 窗洞 口处进 行相应 的细化设计 。 ( 下转第 7 4页) 一 71 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0年第 3 期 混凝 土与水泥 制品 总第 1 7 3期 插入式振捣器 ，二是采用附着式振捣器附着于柱子外 圈进行振捣 。 3 2 1 钢管混凝土施工技术 万鑫大厦钢管柱? 昆 凝土施工较普通混凝 土有较大 的施工难度 ， 钢管 内混凝土强度等级 高； 钢管柱 内 的节点核心 区钢筋 密 ， 梁 主筋均穿过柱子 ， 楼层 高 ， 混 凝土运输困难 。 为此 ， 采用塔吊吊装泵管的高位抛落法 施工 。 3 2 2 底板大体积混凝土施工技术 万鑫大厦工程 属超高层 ， 且地下 三层 ， 局部五层 ， 塔楼部分地下室底板较厚为 3 2 m， 强度等级为 C 4 0 。 结 合大体积混凝土 的浇筑 经验 ，通过采用优化混凝土配 合比和现场采用 四台地 泵一 台汽车泵相互配合 、 分工浇 筑 、 分段浇筑 、 分层浇筑 的施工工艺 。底板混凝土浇注 平面布置 如图 4 所示 。 图 4 底板混凝土浇注平面布置图 3 2 _ 3 超高混凝土泵送技术 由于主塔楼和副塔楼均属于超高结构 ，混凝 土泵 送高度达到 1 5 0 m左右 ， 且强度等 级达 到 C 4 0 ， 因此混 凝土 的泵送至关重要 。 根据测量泵 管走 向、 现场泵车行 程及工程结构布局特点 ， 对泵管合理布置 ， 以降低能耗 和原材料 消耗 ，采用每个塔楼 两泵布置 、一泵到顶技 术 ， 完成塔楼部分超高混凝土的浇筑任务。 为防止发生 泵管爆裂及堵管 ， 每层浇筑之前 ， 均要检查泵管连接处 的固定情况。 3 2 4超高核心筒混凝土施工技术 考虑主塔楼和副塔楼施工安全 ， 工期又紧 ， 核心筒 几何尺寸固定等特点 ，采用整体提升大钢模模板体 系 的施工方案 ， 整体提升大钢模模板体系 由提升系统 、 平 台系统 、 大钢模系统 、 挂脚手架系统组成 ， 它的特点有 ： 核心筒内外同步施工； 具有封闭的操作环境， 保障 施工安全； 采用大钢模， 确定保证施工质量； 提高 施工效率。 4总结 随着现代化施工技术 的发展 ，超高层建筑如雨后 春笋 ， 超高层建筑的施工工艺等待大家不断去研究 。 新 材料 、 新工艺 、 新技术 、 新设 备的开发和利用都将推动 建筑结构施工技术水平的巨大提高 。 参考文献 ： 1 钱稼茹 ， 林立岩， 王湛 ， 等 钢管混凝土叠合柱结构技术规程【 M 中 国计划出版社 ， 2 0 0 5 ， 北京 1 2 林锦胜 ， 吴欣之 ， 龚剑 ， 等 广州新电视塔结构施工技术【 J 施 工技 术 ，2 0 0 9 ， 3 8 ( 3 ) ： 9 1 4 收 稿 日期 ： 2 0 1 0 0 4 0 2 作者简介： 尹素花 ， 讲师、 国家注册一级建造师 通讯地址： 石家庄市红旗 大街 6 2 6号 联 系 电话 ： 1 5 0 3 0 1 1 7 4 2 0 E ma i l ： y i n s u h ua 7 6 1 26 c om 妇船娅 妇 韭船 业船妇业逝船逝 船 业妇 韭逝业逝船 盥 业船妇 坐 妇 誊妊业业 ( 上 接第 7 l页 ) 在洞 口两侧以预制的封 口板作为混凝土条形板 的 收 E l 。封 1：3板和挂板基本对齐， 形成细腻平整 的线条。 在洞头上方 以预制挂板和 L型钢栓接 ，作为混凝 土条形板下缘 的收 口。 在 洞头下方 以预制 的 L型窗 台板 和和 L型钢 焊 接 ， 和混凝土条形板上缘企 口搭接 ， 防止雨水渗漏 ( 图 7 ) 。 3 3 女儿墙收 口和梁底处理 女儿墙收 口需设预制压顶板 ， 梁底需设封 口板 ， 其处 理与窗洞 I S I 上下收 IZ l 的处理方式类 同 ，需要结合实际 情况 细化设计预制 ， 这里不再 累牍 ( 图 8 ) 。 4结语 通过挂板型材的骨料质感色彩 、结构体系的适用 7 4 性 、 具体的安装措施 、 以及特殊部位的处理等方 面的应 用 研究为混 凝土条 形挂板 的广泛应 用提供 了一个 示 范 ， 并为今后进一步推广应用积累了经验 。当然 ， 建筑 转角 、窗洞 口等位置 的标准化处理将是混凝土条形挂 板应用于 民用建筑过程 中需要进一 步完善的重点 ， 有 待进一步研究。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 4 1 6 作者简介 ： 曹颖 ( 1 9 7 3 一) ， 女 ， 讲 师。 通讯地址 ： 北京朝阳区安慧里逸园 l O号楼 联 系 电话 ： 1 3 6 7 1 3 3 5 8 7 3 E -mail ： c a o 35 21 vipsin a o o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m