摘要:幕墙工程作为一种建筑结构的外围护构件,应通过合理的连接悬挂在主体结构上,其与主体结构连接的可靠性至关重要;幕墙面板,也是通过金属挂件及粘接剂等方式与幕墙金属骨架连接,其连接的可靠性,也决定着面板在风压等外力下的安全性。就目前幕墙与主体结构连接所使用的后锚固技术、相关材料及防火施工、幕墙工程图纸的设计及审查等相关问题进行了探讨。
关键词:幕墙工程;施工;问题;探讨
1 后锚固问题
后锚固技术,最初应是作为旧房改造,结构加固,装饰装修等无法进行预埋的需要而应用的,其连接的受力性能与基材种类密切相关,与预埋(件)相比,可能的破坏形态较多且较为复杂。其连接设计要考虑被连接结构的类型、锚栓受力状况、荷载类型、锚固连接的安全等级等多种因素。总体上说,较预埋的失效概率大,加之目前市场上锚栓种类繁多,产品质量及施工质量参差不齐,更加大了后锚固的失效概率。目前幕墙工程中存在的问题是:本应作为一种无法预埋而使用的后锚固技术,在幕墙工程的使用范围被扩大化。很多设计有幕墙的新建工程,在具体施工时为图方便不按规范,即使是设计要求预埋的也不去预埋而在主体结构结束后使用后锚固。导致后锚固在幕墙工程中大量使用的另一个原因是:很多幕墙工程,都是在主体施工过程中或结束后由业主进行招标及二次设计,这样迫使幕墙与主体结构的连接不得不在主体结构完工后以后锚固的方式进行。因此,从保证幕墙工程质量及安全的角度看,幕墙工程与主体工程图纸同时设计,相关预埋件与主体同时施工,应严格执行《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 中 7.2.4条“金属、石材幕墙与主体结构连接的预埋件,应在主体结构施工时按设计要求预埋”的强制性规定 [1] 。尽管国家于 2005 年发布并实施了《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004 [2] ,用以约束其设计及施工,但后锚固施工中存在的诸多问题,与预埋件相比,仍是难以克服的,主要为:
1)对结构造成的损伤;主要表现在对结构内钢筋的破坏。对于后锚固,应使用钢筋检测仪器检测出钢筋位置并避开进行钻孔。但在实际施工中,钻孔前真正使用钢筋检测仪器检测钢筋位置的并不多,多是根据锚固钢板所在大概位置盲目钻孔,钻机可能将构件内主筋切断或将截面削去一部分,尤其是对一些直径较小的钢筋,如箍筋等,会直接切断。对于已经成型的现浇混凝土构件来说,悬挂其上的幕墙结构,其立柱在每层设置的 2 个连接点,也多位于节点部位,尤其是框架结构,该部位也是钢筋最为密集的区域,在这样的位置钻孔进行后锚固施工,对钢筋的损伤概率也更大,这些内在的损伤不仅难以发现,也难以补救。
2)后锚固施工中其他问题;对于一些面积较大的石材及玻璃幕墙工程等,所使用的后锚固锚栓可能数以万计,除上述问题外,可能导致的其他问题还有:①因结构钢筋的影响或在抹灰层上钻孔、锚固等造成锚栓最小有效锚固深度不足。②因钢筋等影响或钻孔角度不对致使锚栓与混凝土面不垂直,即钻出的孔是斜向于混凝土面的,此类孔应按废孔处理或在锚板外侧重新设置锚栓并通过角钢、扁铁等与锚板连接固定,但施工中存在的现象是:将斜向于混凝土面的锚栓外露部分用扳手强行调直并套入锚板孔内。
3)对一些化学类药栓;在钻孔、清孔、药管的植入及锚栓与药剂的充分均匀融合、养护固化等任何一个环节的不规范都会严重影响锚栓的锚固效果。
4)锚板、锚栓的配套程度;目前一些工程上使用的锚板,其表面开设椭圆孔与所使用锚栓、螺帽及垫片等不配套,也是影响锚固效果的原因之一。
5)对于各类膨胀式锚栓,安装锚板后的紧固力,即紧固程度,在现场缺少检测。
6)后锚固螺栓的拉拔力检测,在实际检测时往往代表性差。有些工程楼层较多,检测机构到现场检测时往往选择一些相对方便检测的楼层,如只在一层(楼)选点,对较高楼层,因无安全的检测操作面等原因而不做检测,这样检测出来的结果是没有代表性的。
2 石材幕墙部分材料的使用问题
对石材幕墙来说,目前存在问题较多的是金属挂件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆金属挂件是作为石板(面板)与金属骨架连接的重要构件,同时也支撑着石板的所有重量。挂件金属的抗弯剪能力直接影响着最后干挂成型石材幕墙的观感效果。实际施工中存在的问题是:石材幕墙中设计的不锈钢挂件往往都被价格相对便宜的普通钢板轧制并镀锌的挂件所代替了,很多幕墙施工现场很难见到真正的不锈钢挂件,即使是普通的镀锌挂件,其尺寸也往往缩水,存在很大偏差。再就是粘接剂(胶)的使用问题。粘接剂使用不当也是目前石材幕墙施工中普遍存在的一个问题。本应是用于石材间快速固定、粘接而使用的石材胶(如云石胶),却被使用到石材与金属挂件的粘接连接固定上。石板上下边的槽内被灌注的是石材胶而不是 AB 组分的干挂胶(即:环氧树脂石材幕墙干挂结构胶)。
3 以玻璃幕墙为例,对幕墙工程施工细节问题分析
①对玻璃幕墙的骨架设计、玻璃安装、构造等方面的特点进行熟悉,确定施工方案,结合幕墙设计的标准,对幕墙框架组合安装,在此过程中需要注意,幕墙框架要能够进行前后、左右、上下的三维调整,以此保证幕墙垂直度、平面度等满足验收标准, 在对幕墙框架进行调整后需要对幕墙框架的安装分格尺寸和计算中的玻璃板块尺寸进行对比, 以此对玻璃板块的尺寸、安装编号等进行确定,在此过程中要保证玻璃胶缝的一致性和玻璃规格与设计的统一性等。
②利用外压板、螺栓螺母等将玻璃板块铝合金附框与设置的立柱横梁等相固定,在此过程中需要注意,要将两个长度在 100mm 以上的铝合金托固定于玻璃板块下边,在此基础上将厚度为 1mm 的橡胶垫垫在玻璃板块的下端。
③在确定玻璃板块的尺寸满足要求,符合定位中心线标准的情况下安装玻璃板块, 以此避免出现玻璃缝不均匀等问题,在玻璃幕墙施工过程中,如果前期工作不到位或对玻璃板块的尺寸不重视, 不仅会影响玻璃幕墙的整体美观度,而且胶缝过小,在外界温度发生变化的情况下,玻璃在热胀冷缩中炸裂的可能性将加大, 对幕墙的使用安全埋下巨大的隐患。
④针对玻璃幕墙进行密封,考虑到玻璃幕墙的使用寿命、美观度和密封性,现阶段玻璃幕墙内密封通常选用优质规格的三元乙丙橡胶密封条,外密封选用聚乙烯发泡棒及耐候密封胶,在此过程中需要注意,施工人员不可随意更换使用的密封条种类,否则玻璃幕墙的稳固性、安全性和使用寿命等方面都可能受到严重影响,其直接关系到玻璃幕墙施工整体的成败。在玻璃幕墙施工的过程中需要注意, 胶缝整体的均匀性要求非常高,而且玻璃板块的尺寸与设计尺寸要高度符合,在施工的过程中如发现玻璃板块的尺寸不符合规格要 及时调整,以此避免胶缝过窄埋下玻璃幕墙安全隐患。
现阶段某些工程,为了追求经济利益,选择在玻璃板块上粘贴假胶缝,伪装出合格的假象,质量监督管理部门应坚决杜绝并严肃处理,以确保玻璃幕墙的使用安全。除上述细节问题外, 在施工的过程中仍存在大量需要注意的细节,例如在放线的过程中要对建筑物的轴线、标高控制点等进行明确和核对,保证玻璃幕墙设计满足实际要求;在安装骨架的过程中要注意保护骨架氧化膜, 针对于混凝土直接接触的氧化膜进行防腐处理;安装支撑件的过程中,要注意基座底盘在向钢骨架焊接时的准确性, 而且要有意识的避免基座底盘螺孔内进入焊渣; 玻璃幕墙中的玻璃的管理与保护十分重要,玻璃必须罩上不透光的防护罩,决不能直接放在太阳光下保存。堆放各类玻璃应以与垂直方向 5~7°角直立放着,并斜靠在一个牢固的直壁上。 所有玻璃的顶边和底边应该用油毛毡垫上,并且用保护纸板或其他油毛毡将其分开。 如果玻璃是平放着的,就必须用油毛毡盖住表面,以防止灰尘、砂粒玻璃片或其他污染物。
6 结 语
幕墙工程虽是主体工程的附属围护结构,但其与主体结构连接的牢固性、主要材料如粘接材料、受力金属材料的使用、安装工艺得当与否等直接关系到幕墙工程的使用寿命及安全性。对文中提到的当前幕墙工程设计及施工中实际存在的一些共性问题,应通过加强监管及过程控制,有些则应通过设立强制性标准条文来促进解决。
参考文献:
[1]李源.金属与石材幕墙工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.06
[2]王毅术中国建筑科学研究院.玻璃幕墙工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社.2015.09
论文作者:雷庆祖
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/17
标签:幕墙论文; 锚固论文; 玻璃论文; 石材论文; 玻璃幕墙论文; 工程论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第15期论文;