淺談鋼結構柱新型飾面及施工方案

石磊

【摘要】近年來伴隨著大量的高層、超高層建筑的日長夜大，鋼結構、勁性結構等結構形式愈加頻繁。為彌補鋼結構耐火安全性和耐久性的不足，通常在鋼結構表面涂抹鋼結構專用防火涂料來延緩和克服鋼結構在遭遇火災時引起的高溫而導致鋼材易發(fā)生變形、彎曲等危害而導致強度急劇下降引起的結構破壞、垮塌等惡性事故。由于防火涂料本身的材質質地比較柔軟和易變形，其外表如用普通砂漿和涂料等涂抹，很容易造成表面開裂、變形。所以，在中、高級裝飾施工時多采用輕鋼龍骨石膏板進行包柱處理，但此種方法會增加工程成本，同時增大柱子的橫截面積，從而會造成室內空間的消減，并對工期不利。本文通過一棟高級辦公樓的裝飾施工實踐，總結提煉一種新的鋼結構包柱施工技術，新的施工技術能夠在基本裝飾使用需求滿足的前提下，適當解決工期、成本及空間等難題。

【關鍵詞】高層;超高層建筑;鋼結構;耐火性;防火涂層;開裂;包柱;石膏砂漿

1、工程概況

國泰君安新建辦公樓由一棟21層的塔樓和一個3-5層的商業(yè)裙樓以及3層地下室組成。總建筑面積為42760㎡，建筑高度為99.95米。

主要使用功能：B1F～B3F的使用功能主要是地下車庫及設備機房;1F～2F為大堂及綜合區(qū);3F為員工餐廳;4F為會議中心;5F～18F為開放式辦公區(qū);19F～21F為高管辦公區(qū)。

結構概況：本工程地下部分為鋼筋混凝土結構，地上部分為核心筒-框架結構?？蚣苤鶠殇撝?，主要為焊接工字鋼，柱面投影面積2190㎡。

本工程工期：設計25日歷天、施工170日歷天。

2、鋼柱裝飾方案對比

本工程裝飾風格為現代風格，鋼結構柱數量多，鋼結構柱表面因防火需求涂抹了防火涂料，精裝修設計為使用輕鋼龍骨石膏板包柱，隨后批坎膩子、涂刷涂料。鑒于建筑上部基本為開放式辦公空間、施工面積大、施工工期緊的特點，包柱方案的可靠性和可操作性、工期效率、經濟性是主要選擇依據。下面是三種包柱方案的比較。

方案一：輕鋼龍骨石膏板包柱方案

輕鋼龍骨石膏板包裹立柱，先安裝50龍骨，再在輕鋼龍骨外安裝石膏板，然后在石膏板上涂抹膩子，涂刷或噴漆，但在這種施工工藝中，輕鋼龍骨需要用螺栓加固，這會破壞防火涂料的完整性，存在安全隱患，且施工周期較長，同時增加柱截面消耗一定的室內空間。

方案二：干粉砂漿（加鋼筋網）方案

使用干粉砂漿進行鋼柱飾面施工，先在柱面進行貼灰餅沖筋處理，而后制備干粉砂漿分層上墻粉刷刮平，同時在粉刷時加入鋼筋網片進行加固，減小其表面開裂脫落的風險。

方案三：石膏砂漿方案

與干粉砂漿施工方案較為相似，區(qū)別是用石膏砂漿代替干粉砂漿，石膏砂漿選用時應選擇符合技術參數的品牌。

現場選截面形式相同的3根結構柱，做輕鋼龍骨石膏板飾面、干粉砂漿（加鋼筋網）和石膏砂漿抹灰對比實驗。

粉刷石膏與干混砂漿（加鋼筋網）對比：

空鼓情況、質量分析：凝結后干粉砂漿柱子出現粉刷層空鼓脫落情況，而石膏砂漿整體性較好，未發(fā)現空鼓脫落現象。

飾面強度對比：通過粉刷石膏與干粉砂漿（加鋼筋網）的對比可以得出，粉刷石膏初凝與終凝時間均比干粉砂漿短，通過抗折與抗壓試驗得出結果：粉刷石膏抗折與抗壓均優(yōu)于干粉砂漿（加鋼筋網）。

包柱方案對比表：（根）

現場鋼結構柱柱面面積為2190平方米，故輕鋼龍骨石膏板方案總價為508080元，石膏砂漿方案總價96360元，干混砂漿（加鋼筋網）方案總價為107310元。

通過以上內容對比得知，從技術質量角度來看，粉刷石膏初凝時間與終凝時間比干粉砂漿（加鋼筋網）時間短，且抗折與抗壓性粉刷石膏均優(yōu)于干粉砂漿（加鋼筋網）。而從經濟效益角度來看，輕鋼龍骨石膏板包柱的方案總費用最高，粉刷石膏與干粉砂漿（加鋼筋網）總費用相差不大，粉刷石膏總價略低于干粉砂漿。

工期對比：通過輕鋼龍骨石膏板、粉刷石膏與干粉砂漿（加鋼筋網）的對比可以得出，輕鋼龍骨石膏板所需工期最長，粉刷石膏與干粉砂漿（加鋼筋網）兩者工期相當。

空間效果對比：輕鋼龍骨石膏板方案增加了裝飾完成面厚度，增加了鋼柱橫截面積，減少室內可用面積，相對而言，粉刷石膏與干粉砂漿的完成面厚度小，消耗室內可用面積少。

綜上所述，我們選擇了石膏砂漿加涂料的包柱方案。

3、施工技術特點

相對于傳統(tǒng)的輕鋼龍骨包柱施工技術，石膏砂漿包柱施工技術具有以下特點：

整體性：使用石膏砂漿代替?zhèn)鹘y(tǒng)輕鋼龍骨包柱技術，石膏砂漿具有較強的整體性。

保護性：終凝后的石膏砂漿具有一定的防火功能，可以在鋼結構表面增加一道防護。

創(chuàng)新性：通過對傳統(tǒng)做法及類似做法的研究改善，完美實現集多種優(yōu)點于一身。

4、施工工藝流程及操作要點

4.1施工工藝流程

找平放線→墻面貼灰餅沖筋→制備漿料→涂抹底層石膏→鋪設玻璃纖維網格布→涂抹中層石膏→鋪設玻璃纖維網格布→涂抹面層石膏→刮平→檢查驗收

4.2操作要點

4.2.1找平放線

沿墻彈出1m標高線，地面彈出墻面完成面線以及天花造型線，并使用噴漆進行標注以區(qū)分線的類型。

4.2.2墻面貼餅沖筋

依據設計圖紙要求，再根據現場實際情況，進行吊垂直線等工作，確定刮抹厚度，刮抹厚度應根據完成面厚度而定。墻體不平整度較大時，應根據現場實際情況逐層進行找平施工。貼灰餅時應由上而下進行，并隨時用直靠尺確認好垂直與平整。當灰餅硬度符合要求時，可進行沖筋，沖筋應與灰餅所用砂漿一致。

4.2.3制備漿料

使用攪拌機將材料摻水攪拌，攪拌均勻后，由小推車或灰桶運送至所需位置，運送距離應盡量短，運送至指定位置后，應盡快使用。

4.2.4涂抹底層石膏

在涂抹底層石膏前，先在防火涂料層涂界面劑，再涂3-5mm厚的底層石膏砂漿。若防火涂料層凹凸度較大時，可分層墊平。

4.2.5鋪設玻璃纖維網格布

待底層石膏涂抹完畢后，立即在底層石膏砂漿上鋪設玻璃纖維網布。玻璃纖維網格布的拼接長度應大于100mm。

4.2.6涂抹中層石膏

當玻璃纖維網格布鋪貼完，進行中層石膏涂抹，中層石膏涂抹分兩次進行，兩次涂抹的厚度均為3-5毫米。

4.2.7鋪設玻璃纖維網格布

中層石膏砂漿涂抹完畢后，再鋪貼一層玻璃纖維網格布，玻璃纖維網格布的拼接長度應大于100mm。

4.2.8涂抹面層石膏

最后涂抹面層石膏砂漿兩道，兩道厚度均為3-5毫米。隨后用刮杠刮平。

5、注意事項

（1）每次施工前，應計算墻面施工所需的用量，應根據計算使用量進行制備，要做到勤拌勤用。

（2）當石膏砂漿已經發(fā)生初凝時，不可再加入水攪拌使用。

（3）石膏砂漿是一種空氣硬化材料，不能作為長期接觸的裝飾材料，但可用于基層施工，如內墻抹灰。

（4）制備砂漿時不可再混合其他材料使用。

6、實施效果與結語

本施工技術的實施除滿足了設計效果，還在一定程度上增縮減了工期及成本，增加了業(yè)主的滿意度，而且此項施工技術本身在一定程度上可為今后類似工程的施工提供了可靠的借鑒，而且具備相當可觀的社會與經濟效益。

并且石膏砂漿在一定程度上有保溫、隔熱以及降低房屋本身能耗等功能。使用石膏砂漿不但不破壞原有防火涂料層，終凝后的石膏砂漿還具有一定的防火功能，一旦發(fā)生火災，可起到一定的阻火作用。石膏砂漿粘接力強，無空鼓開裂等現象，在裝飾工程適用性強，不會散發(fā)氣味，并在長時間使用后外表無明顯裂縫，可以使得工程施工質量更上一個層次。

參考文獻：

[1]《建筑工人職業(yè)技能培訓教材》編委會《抹灰工》中國建材工業(yè)出版社

[2]趙云龍，徐洛屹.《石膏干混建材生產及應用技術》中國建材工業(yè)出版社

[3]趙云龍.《建筑石膏生產與應用技術》中國建材工業(yè)出