淺析幕墻預(yù)埋件施工方法和技術(shù)

郁正華

【摘要】幕墻屬于易于替換的結(jié)構(gòu)件，除預(yù)埋件之外，其余幕墻構(gòu)件的安全等級(jí)一般不超過(guò)二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限25 年，預(yù)埋件的安全等級(jí)最低三級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限50 年。本文介紹了幕墻埋件的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了幕墻預(yù)埋件施工的實(shí)證分析。

【關(guān)鍵詞】幕墻預(yù)埋件施工實(shí)證分析

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

幕墻主要承受自重荷載以及直接作用于其上的風(fēng)荷載、地震作用效應(yīng)、溫度作用等，幕墻應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度、穩(wěn)定性和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力。幕墻屬于易于替換的結(jié)構(gòu)件，除預(yù)埋件之外，其余幕墻構(gòu)件的安全等級(jí)一般不超過(guò)二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限25 年，預(yù)埋件的安全等級(jí)最低三級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限50 年，可見(jiàn)預(yù)埋件在建筑幕墻設(shè)計(jì)中的重要性。

一、幕墻埋件的設(shè)計(jì)要求

幕墻預(yù)埋件的承載力必須通過(guò)計(jì)算或?qū)嵨镌囼?yàn)予以確認(rèn)，并要留有余地，連接件與主體結(jié)構(gòu)的錨固承載力應(yīng)大于連接件本身的承載力。任何情況下不允許發(fā)生錨固破壞。幕墻預(yù)埋件的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其受力情況(拉、剪、彎) 計(jì)算確定錨板規(guī)格、錨筋直徑、長(zhǎng)度以及焊縫厚度等，其中錨板的最小厚度和錨筋的間距、錨筋到錨板邊緣距離等規(guī)范都有相應(yīng)的構(gòu)造要求。而現(xiàn)有部分幕墻工程，特別是中小幕墻項(xiàng)目，對(duì)幕墻專項(xiàng)設(shè)計(jì)不夠重視，有的設(shè)計(jì)文件只有簡(jiǎn)單幾張圖紙，沒(méi)有預(yù)埋件的施工位置圖，有的設(shè)計(jì)文件沒(méi)有計(jì)算書，有的計(jì)算書把預(yù)埋件的設(shè)計(jì)計(jì)算忽略不提，這種簡(jiǎn)略的設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)確切的依據(jù)，不但給施工帶來(lái)盲目性，還會(huì)造成安全隱患。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002，對(duì)預(yù)埋件的要求如下。

1、承受剪力的預(yù)埋件，其受剪承載力與混凝土強(qiáng)度等級(jí)、錨固面積、直徑等有關(guān)。在保證錨固長(zhǎng)度和錨筋到埋件邊緣距離的前提下，根據(jù)試驗(yàn)得出半理論、半經(jīng)驗(yàn)的公式，并考慮錨筋的排數(shù)、錨筋直徑對(duì)受剪承載力的影響。

2、承受法向拉力的預(yù)埋件，鋼板彎曲變形時(shí)，錨筋不僅單獨(dú)承受拉力，還承受鋼板彎曲變形引起的內(nèi)剪力，使錨筋處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，在計(jì)算公式中引入錨板彎曲變形的折減系數(shù)。

3、承受彎矩的預(yù)埋件，試驗(yàn)表明其受壓合力點(diǎn)往往超過(guò)受壓區(qū)邊排筋以外，為方便和安全考慮，承受力臂取外排錨筋中心線之間的距離，并在計(jì)算公式中引入錨筋排數(shù)對(duì)力臂的折減系數(shù)。

4、承受拉力和剪力或拉力和彎矩的預(yù)埋件，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，其承載力均取線性相關(guān)關(guān)系。

5、承受剪力和彎矩的預(yù)埋件，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)V /Vuo > 0. 7 時(shí)，取剪彎承載力線性相關(guān);當(dāng)V /Vuo≤0. 7時(shí)，取受剪承載力與受彎承載力不相關(guān)。這里，Vuo為預(yù)埋件單獨(dú)承受剪力作用時(shí)的受剪承載力。

6、當(dāng)軸力N < 0. 5fcA 時(shí)，可近似取M － 0. 4NZ = 0作為受壓剪承載力與受壓彎剪承載力計(jì)算的界限條件。

承受法向拉力和彎矩的預(yù)埋件，其錨筋載面面積計(jì)算公式中拉力項(xiàng)的抗力均乘以系數(shù)0. 8，是考慮預(yù)埋件的重要性，受力復(fù)雜性而采取提高其安全儲(chǔ)備的折減系數(shù)。

直錨筋和彎折錨筋同時(shí)作用時(shí)，取總剪力中扣除直錨筋所能承擔(dān)的剪力，作為彎折錨筋所承受的剪力，根據(jù)此計(jì)算其截面面積:Asb≥1. 4V /fy － 1. 25arAs

根據(jù)國(guó)外有關(guān)規(guī)范和國(guó)內(nèi)對(duì)鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)中彎折錨筋的試驗(yàn)研究表明，彎折錨筋的角度對(duì)受剪承載力影響不大。同時(shí)，考慮構(gòu)造等原因，控制彎折角度在15° ～ 45°。當(dāng)不設(shè)置直錨筋或直錨筋僅按構(gòu)造設(shè)置時(shí)，在計(jì)算中不應(yīng)考慮，取As = 0。

二、幕墻預(yù)埋件施工的實(shí)證分析

某工程為商業(yè)和商務(wù)辦公樓，建筑面積85244 平方米，地下3 層，地上26 層，建筑高度為104.65m。本工程外裝飾幕墻工程主要內(nèi)容有：石材幕墻、玻璃幕墻、(百葉窗、鋁合金窗、隔柵)等。

此工程的幕墻需要在主體工程施工過(guò)程中進(jìn)行大量的預(yù)埋件施工，為本工程施工的重要環(huán)節(jié)，預(yù)埋件處理不好，將對(duì)后期的結(jié)構(gòu)搭接、外部工程設(shè)備基礎(chǔ)的安裝固定造成重大影響。本人按照本工程的幕墻預(yù)埋件的工程特點(diǎn)，論述預(yù)埋件施工方法、技術(shù)及注意事項(xiàng)。

1、預(yù)埋件的加工及埋設(shè)施工方法

（1）預(yù)埋件的加工應(yīng)符合下列要求

焊縫高度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求；焊角沒(méi)有咬邊現(xiàn)象；防銹漆涂刷是否均勻；所用材料是否符合設(shè)計(jì)要求；加工尺寸與圖是否一致；填寫預(yù)埋件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收表；填寫《進(jìn)場(chǎng)物資報(bào)驗(yàn)表》以及上述資料經(jīng)過(guò)自檢和監(jiān)理人員檢查、驗(yàn)收通過(guò)后才可進(jìn)行埋設(shè)。

（2）預(yù)埋件的埋設(shè)

預(yù)埋件埋設(shè)之前，首先根據(jù)施工設(shè)計(jì)深化圖進(jìn)行放線定位，特別是注意轉(zhuǎn)角位置埋件的埋設(shè)，并填寫《技術(shù)交底》表備案。

當(dāng)每一層樓土建梁柱鋼筋綁扎完畢后，按照預(yù)埋件點(diǎn)位布置圖及標(biāo)高尺寸，根據(jù)土建梁柱尺寸控制線，在鋼筋上視具體情況用紅筆劃出預(yù)埋件埋設(shè)控制線。

在埋設(shè)預(yù)埋件之前，當(dāng)土建支模時(shí)，就進(jìn)行分格，將預(yù)埋件分格線彈在底模外檐口處。

根據(jù)埋件施工圖埋件分布的情況，對(duì)埋件以軸線右邊起第一個(gè)埋件進(jìn)行編號(hào)，從1 至若干個(gè)進(jìn)行埋設(shè)并以埋件檢查表填寫埋件埋設(shè)的情況。上下、左右、前后將埋設(shè)的情況記錄下來(lái)，埋件埋設(shè)后填寫《隱蔽驗(yàn)收單》并附《檢查表》報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收。

（3）預(yù)埋件埋設(shè)的要求

預(yù)埋件在埋設(shè)過(guò)程中，要以多軸線進(jìn)行埋設(shè)，相對(duì)來(lái)說(shuō)軸線之間的精確度足以滿足埋件的幾何尺寸，若以單軸線定位，丈量過(guò)程中尺寸誤差會(huì)積累，造成埋件的偏位，相對(duì)軸線偏差小于20mm。

幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接的預(yù)埋件，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)；預(yù)埋件位置偏差上下不應(yīng)大于10mm，上下測(cè)量依據(jù)底模用卷尺進(jìn)行測(cè)量。圖1 所示。

當(dāng)土建梁柱鋼筋綁扎完畢后，將預(yù)埋件用鐵絲臨時(shí)固定在鋼筋上，或點(diǎn)焊在箍筋上。

若預(yù)埋件埋設(shè)中碰到埋件在箍筋的空檔處，則可添加輔助鋼筋，或用鐵絲與主筋扎牢。

預(yù)埋件在埋設(shè)過(guò)程中，一定要緊貼模板（參見(jiàn)圖2），上下、左右偏差到20mm 影響不大，而前后傾斜將造成角碼與埋件之間接觸減少，施工難度加大。采取措施，加墊鐵塊等均為點(diǎn)接觸，受力將受影響。這時(shí)候只能采用楔型鐵塊輔助修正，這樣勢(shì)必造成施工周期長(zhǎng)、成本增加。

埋件埋設(shè)好以后，在澆搗砼時(shí)，要注意保護(hù)埋件。混凝土施工的振動(dòng)棒在埋件邊應(yīng)延長(zhǎng)振搗時(shí)間，埋件周邊的砼一定要澆搗密實(shí)，避免產(chǎn)生漏漿及空鼓現(xiàn)象，影響埋件的質(zhì)量。

預(yù)埋件在墻面埋設(shè)時(shí)，在澆混凝土?xí)r，應(yīng)跟蹤進(jìn)行檢查，若埋件高出混凝土應(yīng)立即往下打，使埋件與混凝土面一樣平。

結(jié)構(gòu)陰陽(yáng)角的埋件處理：

a、陰角部位埋件的埋設(shè)，依據(jù)幕墻安裝的需要在角位處拉開(kāi)50mm，否則影響今后施工安裝。

b、陽(yáng)角部位埋件的埋設(shè)，陽(yáng)角處的埋設(shè)應(yīng)與陰角處埋設(shè)相反，角位兩個(gè)埋件應(yīng)貼邊靠緊。

剪力墻處埋件施工：

一般情況下，待剪力墻模板合模后埋件無(wú)法進(jìn)行調(diào)整，因而在和模前將埋件固定好，采用吊線法進(jìn)行，埋件與線錘退縮5mm，以免影響合模。

圓弧處埋件施工：

圓弧位埋件的施工，應(yīng)明確是建筑分格還是結(jié)構(gòu)分格，及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通，以免誤差擴(kuò)大無(wú)法進(jìn)行施工(如圖3)。

當(dāng)預(yù)埋件埋設(shè)完畢后，應(yīng)做好記錄，并填寫預(yù)埋件安裝檢查表。