淺談玻璃幕墻中膨脹螺栓施工技術(shù)研究

呂斌

摘? 要：“膨脹螺栓”是一種后錨固措施，在玻璃及石材幕墻施工中，通常采用膨脹螺栓連接的方式來使幕墻整體與結(jié)構(gòu)進行有效的連接?！芭蛎浡菟ā钡氖褂锰嵘税踩禂?shù)，也改進了幕墻施工技術(shù)，這項技術(shù)在當(dāng)前的施工環(huán)境中廣受歡迎。該文通過分析上汽長風(fēng)項目中膨脹螺栓在玻璃幕墻中的使用技術(shù)研究，希望能給相關(guān)施工人員提供一些有效的參考建議。

關(guān)鍵詞：玻璃幕墻;膨脹螺栓;施工技術(shù)

中圖分類號：TU382? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

隨著我國建筑化的不斷推進，建筑的外立面設(shè)計效果越來越作為評價一個工程的重要指標(biāo)，而外立面的主要載體—玻璃及石材幕墻也得到了前所未有的發(fā)展，但是幕墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中存在某些特殊的性質(zhì)，同時施工中所涉及的種類繁多，在這個以“安全”作為絕對控制點的大環(huán)境下，對幕墻施工技術(shù)也提出了非常高的要求，在過程中需要對其進行科學(xué)合理、精確的計算，同時在施工過程中需要進行更好的質(zhì)量控制，此外在現(xiàn)場操作人員方面必須具備專業(yè)素質(zhì)，因此，我們需要采取有效的措施對膨脹螺栓的施工技術(shù)進行全面控制。

1 工程概況

上?，F(xiàn)代汽車服務(wù)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)（上汽長風(fēng)）項目位于上海市普陀區(qū)丹巴路以東，云嶺東路以北，華師大附屬四中以西及錦鵬置業(yè)住宅項目以南所合圍的區(qū)域內(nèi)。該項目的工程效果圖如圖1所示。基地面積45 802 m2，建筑高度51.65 m，總建筑面積：190 940 m2。建筑單體主要包括4棟11層的辦公樓，命名分別為A#1樓、A#2樓、A#3樓、B樓，建筑標(biāo)高55.8 m和1棟4層，命名A#4樓，建筑標(biāo)高23.6 m的展示中心。

圖1 工程效果圖

幕墻體系主要由整體中空玻璃幕墻搭配層間金屬板為主體，每層以石材線條裝飾組成。玻璃幕墻設(shè)計使用年限不少于25年，其支承結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限不少于50年。

2 膨脹螺栓設(shè)計及應(yīng)用說明

2.1 工作原理

通過螺紋的軸向移動使圓錐部位移動，進而使膨脹管的外周面形成很大的正壓力，加之圓錐的角度很小，從而使墻體、膨脹管及圓錐間形成摩擦自鎖，從而起到固定作用。

2.2 設(shè)計說明

根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 02—96的要求，玻璃幕墻立柱與混凝土結(jié)構(gòu)宜通過預(yù)埋件連接，預(yù)埋件應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)混凝土施工時埋入。在沒有條件采用預(yù)埋件連接措施時，應(yīng)采用可靠的連接措施并應(yīng)通過試驗決定其承載力。預(yù)埋件分預(yù)埋件和后置預(yù)埋件，后置預(yù)埋件的錨固作用一般通過膨脹螺栓來實現(xiàn)，但由于其工作可靠性較差，因此在工程設(shè)計中對后者的要求更高，它除要求其錨固結(jié)構(gòu)要合理，選用材料要正確，施工質(zhì)量達到規(guī)范要求外，還規(guī)定主體結(jié)構(gòu)的混凝土強度不低于C30。

3 膨脹螺栓工藝應(yīng)用

3.1 鉆孔過程

首先，在鉆孔之前必須嚴(yán)格按照圖紙的要求在混凝土結(jié)構(gòu)面定位出膨脹螺栓安裝的位置。二者，施工中沖擊鉆的鉆頭直徑一定要和膨脹螺栓的膨脹管完全相同。三者，鉆孔的深度必須得到嚴(yán)格把控，一般情況下比膨脹螺栓埋入深度多10 mm。四者，鉆孔過程中必須保證鉆機垂直度。如鉆頭施工中與鋼筋相碰，使鉆頭深度無法達到設(shè)計要求，其錯孔必須采用適當(dāng)?shù)牟牧线M行封堵，新的位置應(yīng)距離錯孔處有3倍鉆頭直徑。如果錯孔未進行填孔措施，其新的位置需將距離控制在鉆孔深度2倍以上。

3.2 清潔孔穴

在鉆孔完成后，需將孔穴進行全面的清理，只有將孔穴中的灰塵及碎片雜質(zhì)進行全面的清理，才能更好地保證膨脹管膨脹后產(chǎn)生足夠的摩擦力。

3.3 放置膨脹螺栓

（1）安裝過程中，在敲擊過程中保證螺母不被破壞，之后再將墊圈和螺母按照相關(guān)的要求安裝完成，用力將螺母緊固，這樣就可以有效地保證膨脹管底部能夠處在外脹的狀態(tài)下，從而使其能夠和混凝土孔壁緊密地結(jié)合在一起。

（2）安裝鐵件過程中，先將膨脹螺栓的平墊、彈墊和螺母完整拆下，再進行鐵件安裝，待鐵件進行有效地調(diào)整后，扭動扳手直到墊圈和固定物表面齊平，如果沒有特殊要求，一般擰緊程序為“用手?jǐn)Q緊后再用扳手?jǐn)Q三到五轉(zhuǎn)”，在此過程中，可采用扭力扳手進行控制扭力，保證膨脹管漲開，這樣一來就完成了整個安裝的過程。

（3）膨脹螺栓埋入深度以其固定用螺栓直徑4倍為計算基準(zhǔn)，膨脹螺栓固定深度會對膨脹螺栓固定的承受能力產(chǎn)生十分重大的影響，很多膨脹螺栓在固定過程中都采取了最小的固定深度，在施工的過程中可以選擇加大膨脹螺栓的長度來減少固定物自身的厚度。

（4）邊緣之間的距離是膨脹螺栓固定深度的1.25～1.35倍。對于不同種類的膨脹螺栓，在固定的時候一定要按照最小邊緣距離的要求來設(shè)定，這樣就可以有效地保證膨脹螺栓在膨脹過程中建材的邊緣位置不會產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。

（5）2個膨脹螺栓之間的安全距離極限值是膨脹螺栓固定深度的0.5～2倍。幕墻工程中所要固定的鐵件或支架的負(fù)荷多由固定系統(tǒng)中的幾個膨脹螺栓共向承擔(dān)，較小的膨脹螺栓固定間距會減小單個膨脹螺栓的極限負(fù)荷。如果膨脹螺栓之間的距離≤規(guī)定值，極可能造成混凝土的錐形斷裂影響相鄰的膨脹螺栓。

4 過程管理與控制

4.1 原材料控制

根據(jù)設(shè)計圖紙嚴(yán)格控制膨脹螺栓進貨渠道，進場后要求提供型式檢驗報告、產(chǎn)品合格證、廠家資質(zhì)，明確產(chǎn)品自身拉拔及其他受力系數(shù)。

4.2 加強施工人員操作素質(zhì)

人為性的操作工序往往存在不確定性，特別在于受力構(gòu)件的把控。進場后需加強施工人員管理，規(guī)范操作流程，增強質(zhì)量意識，加大抽查力度，保證整體膨脹螺栓擰緊。

4.3 拉拔試驗

進行現(xiàn)場拉拔試驗。根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑睦沃担褂美蝺x隨機對現(xiàn)場膨脹螺栓進行拉力、剪力等試驗。幕墻上膨脹螺栓的現(xiàn)場拉拔不僅針對膨脹螺栓的試驗，同時也是對其建筑的土建結(jié)構(gòu)、混凝土標(biāo)號，整個建筑物的框架結(jié)構(gòu)、膨脹螺栓的質(zhì)量、膨脹螺栓的安裝工藝、安裝位置等進行全面的綜合檢測。

5 結(jié)語

隨著幕墻工程的不斷發(fā)展，越來越多的新型設(shè)計及想法會體現(xiàn)在建筑外觀，而作為外幕墻的主要受力構(gòu)件，理應(yīng)受到越來越多的關(guān)注。該文通過分析上汽上風(fēng)項目膨脹螺栓的技術(shù)研究及質(zhì)量控制，為以后類型工程及膨脹螺栓的使用積累了經(jīng)驗，同時也讓干過的工程人了解其重要性。

參考文獻

[1]王珊珊，何良.建筑幕墻中膨脹螺栓的應(yīng)用及設(shè)計中注意的問題[J].才智，2010（8）：31.

[2]金晨.一種鎂合金壓鑄系統(tǒng)小型設(shè)備安裝用新型膨脹螺栓設(shè)計及應(yīng)用[J].管理技術(shù)，2018（11）：174-176.