超長弧形面背栓式干掛陶瓷板施工技術(shù)

陳 躍

（廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司 廣州510080）

0 前言

近年來，隨著設(shè)計、施工技術(shù)水平的提高，超高層建筑應(yīng)用日益廣泛。超高層建筑外立面較多采用玻璃幕墻、干掛石材、陶瓷類外墻面磚、外墻涂料等。傳統(tǒng)陶瓷面磚材料主要使用水泥砂漿打底，膠結(jié)材料作為粘合劑與主體結(jié)構(gòu)固定為一體。由于受到外界溫差和干濕環(huán)境交替變化的影響，在建筑全使用壽命過程中，脫落和破損也是外墻瓷磚應(yīng)用的痼疾，尤其是在高層建筑中，如果瓷磚脫落，就會導致嚴重的事故。

背栓式無應(yīng)力陶瓷板錨固技術(shù)是解決上述問題的一個較佳方案。背栓固定石材技術(shù)由德國進口，技術(shù)已經(jīng)相當穩(wěn)定和成熟［1］。其抗拉拔力、抗剪力、抗風荷載和抗震都大大優(yōu)于其他模式。陶瓷板作為一種新型建筑裝飾材料，其輕便、防水、隔熱性能好［2］。該施工工藝在廣東省佛山市某隧道附屬設(shè)施工程等項目成功應(yīng)用，工程完成效果如圖1所示。

圖1 工程效果Fig.1 Engineering Renderings

1 難點及應(yīng)對措施

1.1 工程難點

⑴超長弧形飾面測量放線工作量大且精度要求高，工程平面為弧形，控制點較多且復(fù)雜，另外由于本工程曲線面較多，受外部環(huán)境（如施工過程中的風荷載、溫度變形、樓層之間的變形）影響較大，特征網(wǎng)架及鋁板的曲面控制、內(nèi)控點傳遞等難度較大，給測量放線工作帶來了很大的困難［3］。

⑵龍骨采用型鋼加工，弧形空間構(gòu)造較為復(fù)雜、體量大，骨架加工及施工安裝精度直接決定了本工程的整體施工質(zhì)量。

⑶為保證超長弧形飾面的整體效果，做到弧度自然，分縫統(tǒng)一，陶瓷板塊需要進行二次加工，加工精度要求高，接縫處理工藝及精度控制要求高。

1.2 應(yīng)對措施

⑴根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況，再建立相應(yīng)的BIM模型，通過BIM 測量數(shù)據(jù)提取坐標，將應(yīng)用成果提交給測量人員帶入現(xiàn)場放線工作，同時采用三維激光掃描儀輔助放線及結(jié)果檢查，提高精度和效率。

⑵深化設(shè)計工作主要包括三維模型的建立、加工圖、編號圖設(shè)計，確保尺寸及幾何造型準確無誤、安裝方便。

⑶通過現(xiàn)場測量形成現(xiàn)場排版圖，工廠根據(jù)現(xiàn)場排版圖制作。板塊安裝時，通過調(diào)整安裝面板支撐點處，提高安裝精度高。背栓式干掛連接通過掛件與骨架連接將板塊掛在骨架上，焊接量少，減少因焊接、打磨工藝造成的變形，確保成型效果。

⑷ 將陶瓷板模型傳導至加工廠，提取板塊的長度、寬度、封邊截面、彎曲半徑、角碼卡位等信息，數(shù)字化切割、打磨、加工。安裝時采用三維激光掃描儀與BIM技術(shù)運用相結(jié)合的驗收方式，改變傳統(tǒng)驗收方式，通過逆向建立BIM 現(xiàn)場實際模型并與設(shè)計模型相對比，進行誤差分析，隨即進行現(xiàn)場質(zhì)量整改。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 背栓式干掛陶瓷板施工工藝流程（見圖2）

圖2 施工工藝流程Fig.2 Construction Process

2.2 操作要點

⑴ 測量放線?；鶞示€放樣復(fù)核，對陶瓷墻面水平、垂直安裝基線的進行放樣定位。根據(jù)陶瓷板塊分格圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)系，測放出結(jié)構(gòu)輪廓線和節(jié)點板的位置，如圖3所示［6］。

圖3 分格測量放線Fig.3 Wall Split Line

⑵龍骨安裝。龍骨采用熱鍍鋅角鋼，采用不銹鋼化學藥劑螺栓固定，龍骨利用錨桿與堅實的混凝土結(jié)構(gòu)錨固。螺栓需進行抗拔試驗，達到要求后方可進行下一步施工。 鉆孔應(yīng)垂直于墻面。在土建結(jié)構(gòu)設(shè)置變形縫的位置，干掛系統(tǒng)龍骨斷開，沿隧道縱向，每隔45 m干掛系統(tǒng)龍骨斷開。成孔后，先利用專用毛刷清理孔外圍分渣，再用高壓氣體吹凈鉆孔內(nèi)部?；瘜W藥劑膠管封口端朝鉆孔，將化學螺栓按封口朝里的方式插入鉆孔，通過電鉆+專用連接頭將螺栓緩緩旋入孔中?；瘜W螺栓到完全固化后即可安裝龍骨，如圖4所示。螺栓螺母下放置彈簧墊片，外露螺紋應(yīng)不少于2扣。

⑶框架安裝。龍骨固定在主體結(jié)構(gòu)上，左支點采用圓孔，中間或右支點采用長圓孔，水平標高控制在±1 mm 以內(nèi)［7］。背栓連接掛件與龍骨螺栓固定，固定螺孔采用長圓孔。連接掛件的定位要滿足誤差要求，龍骨采用專用熱鍍鍍鋅角鋼，龍骨由下而上進行安裝，如圖5所示［8］。龍骨分組安裝完成后，應(yīng)及時復(fù)核其水平標高和平整度，相鄰的龍骨水平標高差不得超過1 mm。

圖4 鉆孔、安裝膨脹螺栓Fig.4 Drilling and Installing Expansion Bolts

圖5 龍骨安裝、調(diào)整Fig.5 Keel Installation and Adjustment

⑷陶瓷板鉆孔。本技術(shù)陶瓷板安裝采用四點固定，板邊到固定孔的長度為該邊長的1/5，長度不宜小于100 mm。如換用1 800 mm×600 mm 規(guī)格稍大的陶瓷板，則采用六點支承安裝，原四點支承孔到板邊的距離不變，因長邊兩支承孔之間距離較大，在兩孔中心增加一個支承點，增加陶瓷板的抗彎強度。鉆孔設(shè)備選用專用背栓打孔設(shè)備，精準并無損。背栓按設(shè)計要求選用專用不銹鋼背栓（設(shè)置柔性保護套和不銹鋼套管，與陶瓷板連接處設(shè)置尼龍墊）。陶瓷板鉆孔后清理干凈孔內(nèi)及板面。

⑸陶瓷板塊掛裝。陶瓷板塊利用連接角鋼及同錨栓組合為獨立單元，從上而下安裝，通過掛件安裝到龍骨上，如圖6 所示。通過激光垂直水準儀檢查板塊水平及垂直度，然后通過微調(diào)固定面板角鋼螺栓來調(diào)整水平標高及板縫寬度，板縫水平及垂直寬度須一致，最后將連接角鋼螺栓螺母鎖定，如圖7所示［9］。

圖6 陶瓷板安裝Fig.6 Ceramic Plate Installation

圖7 陶瓷板、陶瓷板掛件連接和固定Fig.7 Connection and Fixing of Ceramic Board and Ceramic Board Pendant

⑹陶瓷板和收口完成安裝后進行板縫施工，施工前清潔板縫，不應(yīng)有雜物，在板縫塞入泡沫棒，泡沫棒直徑約為膠縫寬度的120%，長度與接縫長度一致。板縫采用耐候密封膠封堵，為防止密封膠污染面板，應(yīng)在陶瓷板縫兩側(cè)貼上美紋紙，并通過美紋紙控制膠縫的寬度，轉(zhuǎn)角及接頭處連接順暢，然后采用專用打膠槍進行密封膠施工［10］，再用專用收口刮刀刮縫（見圖8），密封膠應(yīng)飽滿光滑而有弧度。施工完成后及時清理板面污染物，如圖9所示。

圖8 陶瓷板拼縫、注膠Fig.8 Ceramic Board Seam，Glue Injection

圖9 清潔、檢查驗收Fig.9 Cleaning，Inspection and Acceptance

3 結(jié)論

超長弧形面背栓式干掛陶瓷板施工技術(shù)采用BIM 技術(shù)三維建模、實時模擬放樣、安裝，構(gòu)件工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配安裝，材料下料及安裝到位并精調(diào)，所有工序都受到嚴格的過程控制，整體弧度加工過程通過BIM 技術(shù)的輔助設(shè)計到定型加工，從根本上解決了超長弧形面陶瓷板安裝后的偏差大、精度低、施工控制難度高等問題，做到了安裝效果曲線優(yōu)美、弧度一致、板縫均勻，滿足了工程設(shè)計與施工的要求，減少材料損耗，縮短安裝工期，降低安裝費用，維護費用低，得到社會各界極大的認可。