瓷板背栓干掛技術(shù)在工程中的應(yīng)用

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(汕頭大學(xué) 醫(yī)學(xué)院 附屬腫瘤醫(yī)院，廣東 汕頭 515031)

引言

上海仁恒森蘭置業(yè)有限公司開(kāi)發(fā)建設(shè)的仁恒·森蘭雅苑位于浦東新區(qū)外高橋區(qū)域，北靠德愛(ài)路，東至蘭谷路，南臨東煦路，西至張楊北路，是上海市與浦東新區(qū)下一輪發(fā)展中主要的高檔生活居住區(qū)。仁恒·森蘭雅苑作為別墅級(jí)社區(qū)，一期占地面積約100 000 m2，建筑面積約163 000 m2，由38幢4～7層的多層住宅和12～18層的高層住宅組成，將高端公寓與別墅兩種精裝產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行結(jié)合。仁恒·森蘭雅苑的建筑裝飾立面變化大，線條、造型多，給施工帶來(lái)了較大難度，其裝飾效果如圖1所示。

圖1 仁恒·森蘭雅苑裝飾效果圖

1 瓷板及背栓干掛的技術(shù)特點(diǎn)

1.1 瓷板的技術(shù)特點(diǎn)

瓷板是由天然材料瓷土配以無(wú)數(shù)微米級(jí)的石英晶粒焙燒而成，質(zhì)地均勻致密，化學(xué)性能穩(wěn)定，是一種具有很高的強(qiáng)度和硬度的多晶材料，其色彩、圖案、光澤等可以人為地進(jìn)行控制，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐候性和持久性。由于瓷板具有吸水率低、抗彎強(qiáng)度高、密度大、硬度高、耐腐蝕性及耐候性強(qiáng)、抗凍性好、色澤均勻豐富、無(wú)明顯色差、不易褪色、不含放射性物質(zhì)、自重輕(自重只有天然石材的1/3)等優(yōu)點(diǎn)，是一種可持續(xù)發(fā)展的新型建筑裝飾材料[1]。根據(jù)瓷板表面是否上釉，瓷板可分為毛面和釉面兩種，除了具有優(yōu)異的性能外，釉面瓷板還具有良好的自潔功能，使得其在建筑外裝飾的應(yīng)用中迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

1.2 背栓干掛的技術(shù)特點(diǎn)

背栓干掛連接的構(gòu)造特點(diǎn)是背栓通過(guò)鋁合金掛件將瓷板與龍骨連接，水平荷載和豎向荷載通過(guò)背栓轉(zhuǎn)化為集中荷載，由鋁合金掛件通過(guò)龍骨傳遞給主體結(jié)構(gòu)[2]，背栓干掛構(gòu)造節(jié)點(diǎn)如圖2所示。通常條件下，每塊瓷板有4個(gè)背栓式掛件，每個(gè)掛件均勻承受瓷板質(zhì)量，由于掛件與龍骨掛件間的接觸面積大，因此強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好。瓷板間獨(dú)立受力，獨(dú)立安裝，方便維修更換，具有更高的安全性能和安全儲(chǔ)備。干掛瓷板背部連接可以減小瓷板面板的支承間距，減小瓷板承受的彎曲應(yīng)力，減小瓷板的厚度。

圖2 瓷板背栓干掛連接節(jié)點(diǎn)

背栓干掛適用于溫差較大的地區(qū)及具有抗震要求的建筑結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生因相互連接而造成的不可確定性力的積累，避免因應(yīng)力集中致使板材變形或破壞，提高長(zhǎng)期荷載作用下的使用壽命。瓷板背栓干掛布點(diǎn)靈活，可根據(jù)需要在瓷板距邊部一定距離的任何部位打孔布點(diǎn)，以滿足細(xì)部結(jié)構(gòu)要求。仁恒·森蘭雅苑瓷板正是利用了瓷板可以進(jìn)行任意切割加工和背栓布點(diǎn)靈活的特點(diǎn)，滿足了建筑裝飾立面線條、造型多的要求，呈現(xiàn)出一道靚麗的裝飾風(fēng)景線。

2 背栓干掛瓷板的設(shè)計(jì)

仁恒·森蘭雅苑背栓干掛瓷板的豎向分格基本在1 000 mm高，大部分的板材厚度采用帶筋厚度為15 mm?；u?？紤]背筋等厚度為2 mm，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)按有效厚度為13 mm進(jìn)行考慮。在標(biāo)高51.6 m以上，分格尺寸為1 000 mm×1 000 mm的部位，板材加厚1 mm，即厚度為2 mm+14 mm。

2.1 背栓干掛瓷板的結(jié)構(gòu)

仁恒·森蘭雅苑瓷板背栓干掛的支撐結(jié)構(gòu)，橫豎向均采用L50×50×4的熱鍍鋅角鋼，如圖3所示；檐口及造型柱部位采用如圖4所示鋼桁架系統(tǒng)。通過(guò)鋁合金掛件、M6不銹鋼背栓連接瓷板，通過(guò)鋁合金掛件與角碼橫梁連接于鋼立柱上。

圖3 背栓干掛瓷板節(jié)點(diǎn)

圖4 背栓干掛瓷板造型柱子節(jié)點(diǎn)

2.2 背栓干掛瓷板的局部處理

瓷板屬于硬度較高的脆性材料，為防止瓷板偶然性的碎裂，對(duì)檐口、陰陽(yáng)角等重要的安全部位的瓷板，背面采用專(zhuān)用粘結(jié)劑將瓷板與耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布緊密粘結(jié)，如圖5所示。背襯網(wǎng)格布處理后，當(dāng)瓷板在外力作用下撞擊破碎后由網(wǎng)格布拉扯住，不會(huì)發(fā)生高空墜落事故。

圖5 轉(zhuǎn)角處理與連接節(jié)點(diǎn)

在壓頂、吊頂?shù)炔课辉黾娱_(kāi)槽形式掛件，并采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘結(jié)劑填充；同樣在背栓孔內(nèi)填注環(huán)氧樹(shù)脂膠，以最大限度地保證瓷板與掛件(背栓)連接成為一個(gè)整體，使對(duì)開(kāi)孔部位板材強(qiáng)度的影響降為最低。由于采用背襯網(wǎng)格布，角鋁的機(jī)械連接，開(kāi)槽掛件與背栓、膠粘相結(jié)合錨固等有效措施，在受到意外強(qiáng)力沖擊等特殊情況下，可以有效地保證瓷板的安全性。

2.3 瓷板加工與存放

瓷板加工前，對(duì)建筑物外觀尺寸進(jìn)行復(fù)測(cè)和排版圖進(jìn)行核對(duì)，按實(shí)測(cè)結(jié)果調(diào)整排版圖。瓷板加工編號(hào)與排版圖設(shè)計(jì)一致，滿足流水施工作業(yè)要求，避免混亂。瓷板鉆孔質(zhì)量直接影響瓷板的受力性能，是一個(gè)非常關(guān)鍵的工序。鉆孔直徑的允許偏差為+0.3 mm，深度的允許偏差為±2.0 mm，孔位中心距板邊尺寸不得小于2倍的板厚。當(dāng)鉆孔造成瓷板面開(kāi)裂時(shí)，該片瓷板不得再使用。錨栓在瓷板背面安裝后，以手感能轉(zhuǎn)動(dòng)為宜，以保證無(wú)應(yīng)力。加工好的瓷板應(yīng)按編號(hào)堆放在室內(nèi)，當(dāng)需要在室外堆放時(shí)，應(yīng)采取防雨、防潮措施。

3 背栓干掛瓷板安裝

背栓干掛瓷板幕墻的安裝流程為：預(yù)埋件安裝→基層處理→定位彈線→后埋件處理→轉(zhuǎn)接件安裝→豎向龍骨安裝→防雷安裝→橫向龍骨安裝→外保溫、防火層施工→L形掛件安裝→瓷板安裝→打膠→清潔→驗(yàn)收。

3.1 瓷板骨架安裝

根據(jù)埋件布置圖對(duì)埋件進(jìn)行清理，去除表面混凝土。根據(jù)設(shè)計(jì)排列，在結(jié)構(gòu)面彈出水平線、垂直線，作為施工控制的依據(jù)。根據(jù)控制網(wǎng)進(jìn)行后補(bǔ)埋件的安裝，然后將豎向龍骨與轉(zhuǎn)接件連接，并對(duì)立柱進(jìn)行復(fù)核，調(diào)整立柱的垂直度、平整度后進(jìn)行點(diǎn)焊固定，然后根據(jù)控制線對(duì)橫梁進(jìn)行復(fù)核，調(diào)整其水平度、平整度后點(diǎn)焊固定，最后進(jìn)行鋼骨架滿焊。

瓷板幕墻應(yīng)形成自身的防雷體系，并與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連通。標(biāo)高30 m以上，每4層(12 m左右)設(shè)置1圈Φ12 mm的圓鋼作為均壓環(huán)，如圖6所示。

圖6 防雷布置圖

女兒墻頂部、檐口處、挑檐處均應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)，并將雨棚、懸挑金屬構(gòu)件與均壓環(huán)可靠連接。圖7所示為瓷板幕墻采用Φ12 mm圓鋼將鋼立柱與均壓環(huán)相連。

圖7 防雷節(jié)點(diǎn)

3.2 背栓干掛瓷板安裝

根據(jù)控制網(wǎng)彈出每塊瓷板的控制線和每個(gè)鋼掛件的具體位置，按設(shè)計(jì)要求留置金屬與瓷板、瓷板與瓷板結(jié)合處的縫隙，畫(huà)出鋼掛件在橫梁螺栓孔的位置后進(jìn)行鉆孔。鋼掛件通過(guò)螺栓與橫梁連接，鋼掛件應(yīng)重點(diǎn)控制垂直、水平及進(jìn)出位置。鋁合金托板件與瓷板背面間的彈性橡膠墊通過(guò)背栓與瓷板連接緊密，角度應(yīng)符合要求。保溫、防火層需在掛板之前施工完成。瓷板通過(guò)鋁合金托板件上面的螺栓來(lái)控制、調(diào)節(jié)拼縫的大小，鋼掛件與鋁合金托板件設(shè)置隔離墊片。施工中用靠尺檢查并調(diào)整瓷板的垂直、水平及進(jìn)出位置。如果不符合精度要求，可通過(guò)橫龍骨上的鋼掛件和瓷板鋁合金托板件上面的螺栓調(diào)整。

3.3 瓷板飾面打膠、清潔、維護(hù)

瓷板飾面打膠不得在潮濕陰雨天進(jìn)行，打膠前對(duì)瓷板周邊進(jìn)行凈化處理，確保拼縫干燥；用美紋紙貼在瓷板四周，以防打膠時(shí)污染瓷板表面；在瓷板留縫中填充泡沫棒，用中性硅酮耐候密封膠填縫；然后剝?nèi)ッ兰y紙，膠縫應(yīng)均勻一致，平整光滑。瓷板的清洗材料不能對(duì)瓷板造成腐蝕或污染，并防止機(jī)械性劃傷或損壞。瓷板正常使用時(shí)，每隔5年應(yīng)對(duì)飾面瓷板、密封膠況等進(jìn)行檢查。若發(fā)現(xiàn)螺栓松動(dòng)應(yīng)及時(shí)擰緊；發(fā)現(xiàn)連接件銹蝕應(yīng)進(jìn)行除銹、補(bǔ)漆或更換；發(fā)現(xiàn)板材松動(dòng)、破損時(shí)，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)與更換。

4 結(jié)語(yǔ)

綠色、環(huán)保、節(jié)能、低碳已成為衡量現(xiàn)代建筑品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。仁恒·森蘭雅苑采用全新的人造板材、全新的背栓干掛技術(shù)，滿足了建筑立面線條、造型多的裝飾要求。瓷板作為一種可持續(xù)發(fā)展的新型建筑裝飾材料，將會(huì)越來(lái)越受到重視，同時(shí)也使得建筑師在外墻裝飾設(shè)計(jì)上有了更多的選擇。仁恒·森蘭雅苑背栓干掛瓷板工程目前已施工完畢并通過(guò)驗(yàn)收，其板面平整、牢固、拼縫豎直橫平、陽(yáng)角方正、縫寬均勻、顏色一致、轉(zhuǎn)角整齊，完全達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 翟廣生.淺談背栓式瓷板幕墻工程的施工技術(shù)[J].建材與裝飾：上旬，2009(10)：127-129.

[2] 劉長(zhǎng)龍，姜仁.新型瓷板技術(shù)在幕墻及飾面工程中的應(yīng)用[EB/OL].21世紀(jì)門(mén)窗幕墻網(wǎng)，(2006-11-01)[2014-01-04].news.ccd.com.cn/Htmls/2007/1/25/200712514361263937