陶土板幕墻施工工法論述

米 翔 中建國際投資集團有限公司

1 工程實景及專利證書

北京大學第一醫(yī)院保健中心陶土板幕墻工程實景見圖1。

專利證書見圖2。

圖1 工程實景

圖2 實用新型專利證書

2 陶土板體系簡述

陶土板是一種以陶土為主要原料的墻體飾面材料，也可簡稱為陶板。其主要以陶土為原料經(jīng)高壓成型、低溫干燥、高溫燒制等步驟燒制而成。與傳統(tǒng)的石材等飾面相比，凸顯出了其更加綠色環(huán)保、無輻射等顯著優(yōu)點。

陶土板的顏色均為陶土燒制過程中呈現(xiàn)的天然顏色，主要以紅、灰、黃三個色系為主，色彩豐富，色澤及質(zhì)感自然，可滿足各類建筑外墻選擇的要求。

2.1 工法特點

陶土板具有以下特點：結(jié)構(gòu)合理、工藝簡單、自重較輕、可單片更換；施工方便快捷、抗腐蝕性強；不受地域、氣候諸條件影響。

陶土板主要以開縫式的安裝方式為主，陶土板與外墻之間存在空氣層，空氣能夠自由的內(nèi)外流通，在起到一定的保溫隔熱作用的同時，也可以保持外墻干燥和其保溫層，延長建筑物外墻及保溫的使用壽命，可謂一舉兩得。

圖3 土——這與人類息息相關(guān)

圖4 粗陶的本質(zhì)——藝術(shù)、古樸

2.2 工藝原理

a) 標準層：陶土板幕墻骨架體系固定在主體結(jié)構(gòu)鋼梁上，陶土板通過掛件固定在陶土板幕墻骨架體系上。

圖5 陶土板幕墻分格示意圖

b) 首層：采取后置埋板的形式對陶土板幕墻骨架體系進行固定。后置埋板采用10mm厚熱鍍鋅埋板，2M12×110mm的后擴孔機械錨栓進行固定。

幕墻分格見圖5，節(jié)點圖見圖6～圖10。

圖6 陶土板連接節(jié)點（首層縱剖面）

圖7 陶土板連接節(jié)點（橫剖面）

圖8 陶土板連接節(jié)點（縱剖面）

圖9 標準節(jié)點三維圖

圖10 接窗節(jié)點三維圖

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

施工準備 定位放線 已安裝完成的外窗防護 墻面支撐洞口剔鑿 豎向龍骨安裝調(diào)整 安裝墻體保溫系統(tǒng) 龍骨連接件安裝 鋁合金掛件安裝 陶土板面板安裝 陶土板面板調(diào)平 收邊收口 清理、驗收。

3.2 操作要點

3.2.1 定位放線

以建筑物四個大角為起點，核查主體結(jié)構(gòu)外輪廓尺寸是否存在偏差，在外墻上彈出水平控制線；根據(jù)樓體的軸線定位出垂直控制線（水平控制線及垂直控制線每個面不少于2 條，以備尺寸復核）。

再根據(jù)施工圖紙中飾面板放樣的分格尺寸，結(jié)合各立面特殊部位（如門、窗、轉(zhuǎn)角造型等）變化的位置、標高及特點排列出飾面板板塊的排列線。

根據(jù)放線結(jié)果，對實際施工的土建結(jié)構(gòu)進行測量（外輪廓尺寸、門窗尺寸、局部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角或突出物尺寸等），對誤差大需調(diào)整的位置進行處理，然后進行下一道工序。

3.2.2 外窗防護

由于本工程門窗、百葉等已安裝完成，在豎龍骨施工前，應對已完成的門窗、百葉進行必要的成品保護，以防止焊接過程中火花迸濺導致的玻璃損傷。

門窗、百葉的防護主要采用釘裝防護罩的方式，利用20mm×30mm的木方制作防護框，其外部覆蓋防火布。具體效果見圖11、圖12。

圖11 整體防護效果圖

圖12 局部防護效果圖

3.2.3 墻面支撐洞口剔鑿

首先，根據(jù)豎龍骨的定位放線及設計間距確認龍骨轉(zhuǎn)接件的墻面支撐位置；然后，使用云石機對相應位置進行開縫（開縫尺寸為400mm×350mm）；最后，使用鏨子剔鑿墻面，直至鋼梁部位。

3.2.4 豎向龍骨安裝調(diào)整

根據(jù)垂直控制線確定連接件位置（連接件采用10#熱鍍鋅槽鋼），施工時先將其點焊在結(jié)構(gòu)鋼梁上，然后對其三維誤差逐個檢查，要求其三維空間誤差符合相關(guān)規(guī)范和設計要求，經(jīng)檢查調(diào)整合格后將其滿焊固定（見圖13）。

要求：焊縫累計長度不小于100mm，三級焊縫，焊腳高度4mm。

圖13 連接件安裝節(jié)點圖

安裝完成的連接件,經(jīng)檢查驗收合格后,對焊接位置進行防腐處理：敲除焊渣并刷涂防銹漆兩道。

墻面支撐洞口的封堵：采用10mm 厚水泥壓力板，按墻面支撐洞口的尺寸切割成相應大小的U型塊。每個支撐洞口由兩個U 型塊拼接組成，將U 型塊使用鋼排釘固定于支撐洞口處；對于接口部位、與墻面接觸等部位采用耐候密封膠進行注膠處理。

套圖飾面板主龍骨采用80mm×60mm×4mm 熱鍍鋅矩管，根據(jù)建筑物的層高確定龍骨的長度，并進行下料加工。

豎龍骨下料完成后，通過焊接的方式將豎向龍骨連接于鋼連接件上；對于豎龍骨交接部位采用插芯的方式進行連接，插芯采用2L40mm×4.0mm熱鍍鋅角鋼，長度為250mm，對角布置，兩根豎龍骨之間留20mm 伸縮縫（見圖14），插芯底部與底層豎龍骨焊接，上部豎龍骨作為活節(jié)套接。

圖14 豎龍骨伸縮縫節(jié)點圖

根據(jù)水平與垂直基準線及墻面端線，對豎龍骨位置進行調(diào)整固定，每根豎向龍骨均用線墜調(diào)整垂直度，確保立柱距墻面距離及垂直度符合要求。對經(jīng)檢查驗收合格后的豎向龍骨進行滿焊固定，并對焊接位置進行防腐處理。

3.2.5 層間防火封修

a）材料準備工作

準備工作包括兩個方面：一是材料加工準備，通過設計圖紙結(jié)合施工現(xiàn)場進行尺寸復核，準確無誤后將加工圖下發(fā)加工廠進行材料加工；二是車間加工，將成品按編號順序進行裝車運輸至施工現(xiàn)場，材料裝卸必須按照編號順序碼放入庫，以免造成材料混亂。

b）防火板場內(nèi)分配

根據(jù)編號將防火板運輸?shù)较鄬氖┕げ课?，以便材料整理安裝。

c）安裝

安裝前做好施工技術(shù)交底，將準備好的的防火板按照編號安裝在相對應的施工部位上，檢查尺寸是否合適，如出現(xiàn)錯誤及時檢查材料是否按照加工圖加工，加工圖是否與現(xiàn)場吻合，做好相應記錄，以便重新整改、加工。

d）檢查安裝質(zhì)量

防火板安裝固定后，檢查是否牢固，拼縫是否整齊順滑，不允許出現(xiàn)孔洞漏釘現(xiàn)象，如有漏釘現(xiàn)象，做好相應記錄并及時整改。安裝完成后在防火板之間、防火板與墻體之間注入防火密封膠進行密封處理。

e）防火巖棉安裝

在防火板內(nèi)安裝100mm 厚的防火巖棉板，填塞時必須填充飽滿，無遺漏。

3.2.6 墻體保溫系統(tǒng)的安裝

龍骨施工完畢后，在龍骨夾層中鋪貼防火巖棉保溫層，保溫材料為50mm厚防火巖棉，采用粘接砂漿配合保溫釘進行安裝，面層抹抗裂砂漿，內(nèi)壓玻纖網(wǎng)格布。

a）首先對巖棉板進行整體排版，降低巖棉的損耗量

按保溫巖棉板標準幅面（規(guī)格：1200mm×600mm）沿水平方向自下而上進行安裝，相鄰巖棉板上下兩層的橫向板面均按1/2的板長進行交錯鋪貼，在建筑物陰陽角交叉部位應提前計算出交錯壓槎的尺寸。

根據(jù)尺寸計算的結(jié)果，對巖棉板進行裁剪。巖棉板剪裁部位的外邊緣直線誤差應小于5mm，用以保證安裝時拼縫不大于2mm。

b）墻面基層處理

對結(jié)構(gòu)墻面用界面劑進行整體的刷涂處理，以增強保溫巖棉板與墻體的粘接力。

c）粘接保溫巖棉板

用抹子在每塊巖棉板粘接面的四周邊部涂上50mm 寬、10mm 厚的DEA 砂漿，中間部位均勻刮上8～10 塊DEA 砂漿粘結(jié)點，粘結(jié)點間距不大于200mm，且須均勻布置，保證每塊巖棉板的有效粘貼面積不小于50%。

在保溫板粘貼完成24 小時后，方可進行保溫板錨固件的安裝。

d）保溫巖棉板的錨固

根據(jù)規(guī)范要求，巖棉板的錨固件的有效錨固深度（植入結(jié)構(gòu)墻面）不小于25mm，故根據(jù)巖棉厚度（50mm）選用Φ8×90mm的錨固螺栓。

施工中首先采用電錘在錨固點位置的外墻鉆孔，鉆頭直徑10mm，孔深（包含保溫板厚度）110mm，然后使用塑料膨脹螺栓安裝并緊固，使巖棉板與外墻面緊密結(jié)合。錨固點的布置一般設置在巖棉板的四個角部及水平縫兩相鄰巖棉板之間，每塊巖棉板錨固點應不少于5 個，在陽角及門窗洞口等節(jié)點部位，錨固點數(shù)量應適當?shù)脑黾印Ｒ虼斯こ掏鈮o均為泡沫保溫墻板，故在距離窗洞口邊緣部位，錨固點與墻體邊緣的距離不小于100mm。

保溫錨栓緊固后應略低于巖棉板表面1mm～2mm，以免對后續(xù)的抹灰工序產(chǎn)生影響。

e）抹防水抗裂砂漿

由于陶土飾面板為干掛開縫系統(tǒng)，故墻面應滿足防水功能，在外墻抹面砂漿方面選用了DBI干拌聚合物防水抗裂砂漿（內(nèi)摻防水粉），既滿足抹面的需求又起到了防水的作用，避免了二次墻面防水作業(yè)。此方案在滿足防水要求的同時，既縮短了工期又降低了成本，可謂一舉多得。

抹防水抗裂砂漿時分兩層進行，底層抹灰厚度2mm，待其初凝前，抹防水抗裂砂漿面層，并將抗堿網(wǎng)格布壓入面層中，以微見網(wǎng)格布的輪廓線為宜。抗堿網(wǎng)格布搭接寬度不小于100mm，且在陰陽角部位、門窗洞口部位等部位做附加層。

f）過程隱蔽驗收

保溫巖棉板在施工過程中，必須進行隱蔽驗收，包括巖棉的粘接、錨固點的錨固數(shù)量、錨栓的拉拔強度、巖棉板安裝的平整度、抹面的垂直平整度等，各項指標均合格后方可進行后續(xù)飾面板工序的施工。

3.2.7 安裝龍骨掛件

通過ST5.5×19不銹鋼自攻自鉆螺釘將L型鋁合金連接件固定在豎向龍骨上，根據(jù)面板與墻體之間的距離調(diào)整其位置。經(jīng)檢查調(diào)整合格后再將其初步緊固固定（見圖15、圖16）。

圖15 鋁合金連接件安裝（縱剖）

圖16 鋁合金連接件安裝（橫剖）

3.2.8 陶土板面板安裝及調(diào)平

將鋁掛件內(nèi)側(cè)掛接在鋁合金連接件上，并將鋁掛件外側(cè)下口插入底部陶土板自帶的安裝槽內(nèi)，鋁掛件外側(cè)的上口用來掛接頂部的陶土板，每塊陶土板用四個鋁合金掛件固定。

陶土板的安裝遵循自下而上的順序進行逐層安裝（安裝工序如圖17、圖18、圖19所示）。

圖17 陶板安裝工序1

陶土板塊初裝完成后對板塊進行調(diào)整，通過調(diào)整鋁合金掛件及連接件的平整度與垂直度來保證面板整體的平整效果。

陶土板板縫的留?。焊鶕?jù)設計要求，豎向膠縫5mm（注膠），水平板縫8mm（開縫）。

在陶土板板縫調(diào)整完成后，檢查并再次緊固連接件螺栓及掛件頂部的調(diào)節(jié)螺栓，以保證飾面板安裝的系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全可靠性。

圖18 陶板安裝工序2

圖19 陶板安裝工序3（完成圖）

3.2.9 收口、收邊

陶土飾面板外墻屋頂部位及外窗頂部和底部均采用3mm厚鋁單板進行收口處理。為防止發(fā)生雨、雪、水等滲漏狀況，鋁單板與陶土飾面板接縫處進行打膠密封。具體構(gòu)造如圖20、圖21所示。

圖20 窗口頂部收邊收口做法

3.2.10 防雷接地措施

本工程防雷等級為二類，建筑高度為23.55m，防雷接地措施為：屋頂?shù)匿X板造型預埋件及豎龍骨上端與頂層圈梁的接閃器可靠焊接。

3.2.11 清理、驗收

陶土板具有自潔層，雨水沖刷可自行清潔。在陶土飾面板施工完成后，可以直接用清水清洗；當局部有油漬時，可以配合清潔劑進行擦拭，但切忌用砂紙等硬質(zhì)物品進行打磨，以免傷害其自潔層。

陶土飾面板的驗收貫穿在整個施工階段，從龍骨安裝、防腐、保溫安裝、飾面板的安裝等，均應在質(zhì)量管控的基礎上進行，關(guān)鍵節(jié)點施工的旁站也是必不可少的。

4 質(zhì)量管控

4.1 質(zhì)量管控的要求

a) 鋼龍骨、各類鋼配件等鋼材的材質(zhì)均選用Q235，且表面均采用熱鍍鋅處理。鋁合金掛件、不銹鋼螺栓等輔材必須符合相關(guān)規(guī)范和設計要求。在質(zhì)量控制資料方面，生產(chǎn)廠家的營業(yè)執(zhí)照、產(chǎn)品的合格證、材質(zhì)單、型式檢測報告等均應齊全、有效，現(xiàn)場設專人進行進場材料的驗收，驗收合格后方可用于工程的生產(chǎn)作業(yè)。

b) 陶土飾面板材料允許尺寸偏差，如表1所示。

c) 陶土板面板安裝允許尺寸偏差，見表2所示。

表2 人造板材飾面板組裝允許偏差

4.2 質(zhì)量保證措施

a) 陶土板在其加工、運輸過程中要輕拿輕放，手推車運輸時采用軟物襯墊、分隔及固定，避免磕碰或破損，并根據(jù)使用部位、尺寸進行分層、分類碼放，減少其移動次數(shù)，避免破損。

b) 實行樣板先行制度。在施工前，截取有代表性的位置（標準層）加工制作1:1的施工樣板，樣板包含窗間柱、層間梁、外窗四邊收口以及大面的陶土板等。經(jīng)業(yè)主、設計等相關(guān)單位確認后，方可進行大面積施工。

c) 陶土飾面板作為建筑物的“外衣”，首先著重于陶土板塊的色差問題，在材料出廠前必須進行板塊的預排版，對于有色差的板塊進行篩選、重做?，F(xiàn)場安裝方面，也應注意安裝的精度，確保板塊之間的拼縫寬窄統(tǒng)一、橫平豎直。

d) 作業(yè)面施工完畢后，應做好成品保護標識，在進行外墻其他作業(yè)時，避免磕碰、涂料污染、劃傷等情況的發(fā)生。在發(fā)生破損或嚴重污染時，應及時記錄并更換。

e) 在拆除或使用大型機械（如吊籃、市政挖掘機等）時，必須設專人進行看護，隨時提醒，必須發(fā)生磕碰、劃擦等有可能破損陶土飾面板的現(xiàn)象。

鳴謝：本文以“北京大學第一醫(yī)院保健中心陶土板幕墻工程”為實例，對陶土板幕墻施工工法進行了淺顯的論述，由于本人知識面及行業(yè)經(jīng)驗所限，難免有不足之處，懇請廣大讀者給予批評、指正，在此深表感謝！

同時，特別感謝本工程的參建單位以及材料廠家對本文的技術(shù)支持。