鏤空花格磚幕墻施工技術(shù)

牛利強(qiáng) 黨金忠 楊浩 李世鑫 孫利兵

0 引言

隨著建筑行業(yè)的日益發(fā)展，人們對(duì)建筑外墻裝飾也有了更多的追求，在一些高等院?；蚩蒲性簠^(qū)，為了使得建筑更具有文化氣息，常采用貼飾面瓷磚或者貼砌陶土磚的外墻裝飾。但一般的飾面瓷磚及貼砌陶土磚在長(zhǎng)年雨水侵蝕下會(huì)導(dǎo)致破損、脫落，不僅嚴(yán)重影響外墻裝飾的美觀，而且存在高空墜落的安全隱患。鏤空花格磚幕墻結(jié)構(gòu)可采用干掛+螺桿栓接的方式固定在外墻結(jié)構(gòu)上，使磚與外墻結(jié)構(gòu)連接更穩(wěn)固、更安全，實(shí)現(xiàn)了多層及高層外墻的裝飾；青磚的質(zhì)感與現(xiàn)代幕墻形成強(qiáng)烈對(duì)比，實(shí)現(xiàn)古代建筑與現(xiàn)代建筑的完美結(jié)合。與此同時(shí)，該幕墻結(jié)構(gòu)耐腐蝕性好，不易風(fēng)化，有良好的抗光污染性。

1 工程概況

1.1 總體概況

該建設(shè)工程項(xiàng)目位于北京市海淀區(qū)，總建筑面積170 000m，建成后將成為集科研、教學(xué)、學(xué)術(shù)交流等于一體的綜合類(lèi)建筑。

1.2 花格磚幕墻概況

本工程鏤空花格磚幕墻結(jié)構(gòu)由立柱（方鋼）、橫梁（角鋼）、面磚（多孔陶磚）構(gòu)成，花格磚幕墻高度最大16.5m，跨度最大13.8m，立面磚間隔留空120mm×120mm，標(biāo)準(zhǔn)磚采用240mm×120mm×45mm 陶土磚。局部花格磚立剖面詳見(jiàn)圖1。

圖1 局部花格磚幕墻平立面圖

2 施工特點(diǎn)

2.1 工序簡(jiǎn)單，安裝便捷

陶土磚采用工廠直接開(kāi)模加工壓制胚胎后進(jìn)爐燒制，進(jìn)場(chǎng)后直接安裝，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)加工。

2.2 耐久性能好，使用壽命長(zhǎng)

陶土磚耐腐蝕性好，不易風(fēng)化，良好的抗光污染性，更換簡(jiǎn)單。

2.3 人員投入少，可同時(shí)多面施工

龍骨框架干掛結(jié)構(gòu)便于施工，各個(gè)工作面連續(xù)但不影響相鄰工作面同時(shí)施工，可量化板塊施工。

2.4 安裝精度高，成型觀感好

螺桿孔位上下整體貫通，龍骨沖孔位置精確統(tǒng)一，并通過(guò)陶磚的階梯式排布碼放，形成錯(cuò)落有致的分格造型，整體效果美觀，獨(dú)樹(shù)一幟。

3 鏤空花格磚幕墻施工重難點(diǎn)

3.1 構(gòu)件加工及安裝精度

花格磚幕墻構(gòu)件的加工制造、安裝精度直接影響到幕墻的質(zhì)量，鏤空花格磚幕墻的構(gòu)造及其疊放式的施工方式對(duì)各類(lèi)構(gòu)件加工及安裝精度都有很高的要求。

幕墻構(gòu)件在加工制作、拼裝過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定的加工誤差；龍骨與連接件的安裝中，會(huì)產(chǎn)生一定的安裝偏差，龍骨安裝時(shí)各龍骨的間距也很容易產(chǎn)生誤差偏差，這些誤差累加到一起，勢(shì)必嚴(yán)重影響到工程質(zhì)量，因此要求在加工、制作、安裝的每一環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格把關(guān)，力爭(zhēng)將誤差控制在最小范圍。

3.2 多孔陶土磚的質(zhì)量控制

花格磚幕墻的面磚是多孔燒結(jié)陶土磚，多孔陶土磚的質(zhì)量直接影響到花格磚幕墻的整體效果和施工質(zhì)量。需嚴(yán)格控制多孔陶土磚燒制質(zhì)量，對(duì)材料的表面質(zhì)量和尺寸及內(nèi)孔尺寸按檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可入場(chǎng)，并從進(jìn)場(chǎng)到工程移交的全過(guò)程進(jìn)行成品保護(hù)，確?；ǜ翊u質(zhì)量受控。

4 鏤空花格磚幕墻體系設(shè)計(jì)

鏤空花格磚幕墻由豎向主龍骨、橫向次龍骨、背襯板、通絲螺桿、緊固螺母，接長(zhǎng)螺母、多孔陶土磚及定位卡緊橡膠件等組成，次龍骨承托多孔陶土磚，確定其豎向定位，豎向通絲螺桿及定位卡緊橡膠件確定其水平定位?；ǜ翊u節(jié)點(diǎn)圖及做法如表1 所示。

表1 花格磚節(jié)點(diǎn)圖及做法

5 鏤空花格磚幕墻施工工藝流程

5.1 工藝流程

測(cè)量放線(xiàn)→埋件安裝→連接件安裝→鋼立柱安裝→角鋼橫梁安裝→保溫安裝→封板安裝→花格磚安裝→清潔清洗，驗(yàn)收。

5.2 施工方法

5.2.1 測(cè)量放線(xiàn)

（1）內(nèi)控線(xiàn)布置

確認(rèn)基準(zhǔn)點(diǎn)及軸線(xiàn)定位，以軸線(xiàn)為基準(zhǔn)放出幕墻內(nèi)控線(xiàn)，放在接近結(jié)構(gòu)邊緣處，內(nèi)控線(xiàn)距結(jié)構(gòu)面為500mm。

（2）外圍幕墻控制線(xiàn)布置

內(nèi)控線(xiàn)布置后，以軸線(xiàn)、基準(zhǔn)點(diǎn)、控制線(xiàn)、幕墻內(nèi)控線(xiàn)作為一級(jí)基準(zhǔn)點(diǎn)，在底層投出外圍控制線(xiàn)，用測(cè)距儀測(cè)出外控制線(xiàn)的距離，用經(jīng)緯儀監(jiān)控作出各外控線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)的交匯點(diǎn)，通過(guò)確定延長(zhǎng)線(xiàn)上的交匯點(diǎn)作出二級(jí)控制點(diǎn)，各二級(jí)控制點(diǎn)之間互相連線(xiàn)成閉合狀形成二級(jí)控制網(wǎng)，放線(xiàn)線(xiàn)差要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（3）層間標(biāo)高設(shè)置

首先在軸線(xiàn)控制線(xiàn)上使用經(jīng)緯儀采取直線(xiàn)延伸法，在便于觀察的外圍做一觀察點(diǎn)，由下而上設(shè)立垂直線(xiàn)，在儀器的監(jiān)控下，彈出垂直墨線(xiàn)，依據(jù)垂直鋼線(xiàn)在樓層外立面上懸掛10kg 重物的30m 鋼卷尺，用大力鉗將鋼卷尺夾緊，在小于4 級(jí)風(fēng)的氣候條件下，靜置后用等高法分別測(cè)量計(jì)算出各樓層的實(shí)際標(biāo)高和建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際總高度，每層設(shè)立1m 水平線(xiàn)作為作業(yè)時(shí)的檢查用線(xiàn)，并將各層高度分別用油漆記錄在立柱的同一位置處，在幕墻施工安裝直至施工完畢之前，高度標(biāo)記、水平標(biāo)記必須清晰完好，不被消除破壞。

（4）外圍結(jié)構(gòu)測(cè)量

接首層控制線(xiàn)與豎向控制線(xiàn)，形成立體控制網(wǎng)，依據(jù)控制網(wǎng)測(cè)出各面、角的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)輪廓線(xiàn)，檢查建筑結(jié)構(gòu)外圍實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸之間的偏差程度，對(duì)大于或小于設(shè)計(jì)偏差要求的結(jié)構(gòu)區(qū)域，進(jìn)行修補(bǔ)。

（5）幕墻分格線(xiàn)與龍骨定位線(xiàn)放線(xiàn)

結(jié)構(gòu)外圍尺寸測(cè)量完成后，依據(jù)幕墻外控制線(xiàn)和幕墻施工中幕墻完成面尺寸，對(duì)外墻控制線(xiàn)進(jìn)行分割，分割完的尺寸即為幕墻分格線(xiàn)，同時(shí)幕墻的分格線(xiàn)也是幕墻的豎龍骨定位線(xiàn)；幕墻橫龍骨標(biāo)高可根據(jù)室內(nèi)1m 線(xiàn)進(jìn)行抄測(cè)返尺定位幕墻橫龍骨標(biāo)高，在豎龍骨上進(jìn)行水平龍骨彈線(xiàn)定位。

5.2.2 埋件安裝

（1）主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，根據(jù)定位進(jìn)行預(yù)埋件安裝。當(dāng)預(yù)埋件安裝不具備條件或漏埋時(shí)可采用后置埋件，后置埋件規(guī)格為熱鍍鋅鋼板。

（2）預(yù)埋件偏移處理：預(yù)埋件若超過(guò)偏差要求，應(yīng)采用與預(yù)埋件等厚度、同材質(zhì)的鋼板進(jìn)行補(bǔ)板。

5.2.3 連接件安裝

連接件主要由6mm 厚“U”字形鋼板折彎而成，材質(zhì)為Q235b。

（1）首先由測(cè)量放樣人員將連接件的分格線(xiàn)及標(biāo)高線(xiàn)全部彈在結(jié)構(gòu)上，作為安裝連接件的基準(zhǔn)線(xiàn)。

（2）依據(jù)放線(xiàn)組所彈中心線(xiàn)、分格線(xiàn)安裝鋼連接件，要求鋼連接件誤差控制在2～3mm 之內(nèi)。

（3）將轉(zhuǎn)接件與埋件進(jìn)行焊接，焊縫高度不低于6mm，焊縫采用三級(jí)焊縫。

5.2.4 主龍骨安裝

（1）連接件與豎向主龍骨采用M12 螺栓進(jìn)行栓接，間距不大于1m。

（2）主龍骨采用6mm×80mm×5mm 氟碳噴涂方鋼，氟碳厚度不小于75μm。

（3）鋼龍骨安裝順序是由下向上，安裝時(shí)進(jìn)行全面檢查，隨時(shí)調(diào)整、減少誤差。由于全部采用栓接方式，螺栓全部加平墊、彈墊以防松動(dòng)。

（4）整個(gè)墻面豎龍骨的安裝尺寸誤差要在外控制線(xiàn)尺寸范圍內(nèi)消化，誤差數(shù)不得向外伸延。各豎龍骨安裝依據(jù)靠近軸線(xiàn)處控制鋼絲線(xiàn)為基準(zhǔn)，進(jìn)行分格安裝。

（5）鋼龍骨的安裝，豎向必須留伸縮縫，每個(gè)樓層間一處，豎向伸縮縫留20mm 間隙，采用插芯連接，連接長(zhǎng)度不小于400mm。

5.2.5 龍骨安裝

豎向龍骨安裝完畢，檢查分格情況，然后進(jìn)行橫向龍骨的安裝。橫龍骨根據(jù)花格磚尺寸及螺桿定位，在角鋼上開(kāi)24mm×12mm 的孔依據(jù)水平橫向線(xiàn)進(jìn)行安裝，橫龍骨上下兩側(cè)與主龍骨焊接連接。

5.2.6 防火、保溫安裝

花格磚幕墻保溫采用巖棉，巖棉釘采用φ8mm 巖棉錨固釘。

（1）龍骨安裝完畢后，進(jìn)行保溫巖棉的安裝。用巖棉釘將巖棉固定在混凝土上，每平方米不少于5 個(gè)巖棉釘。

（2）保溫巖棉安裝時(shí)，應(yīng)拼縫密實(shí)，不留間隙，巖棉安裝完畢后巖棉拼縫部位用鋁箔膠帶粘貼密實(shí)，以免發(fā)生冷橋現(xiàn)象。

5.2.7 封板安裝

實(shí)體墻部分花格磚背部需設(shè)置襯板封閉，以達(dá)到防水、美觀效果。封板采用1.2mm 厚鋼板，根據(jù)外觀要求，表面進(jìn)行氟碳噴涂。

5.2.8 花格磚安裝

花格磚采用240mm×120mm×45mm 雙孔燒結(jié)陶土磚，磚中部設(shè)置3mm×3mm 裝飾凹槽，磚孔直徑為24mm（能穿過(guò)螺桿接長(zhǎng)螺母），磚孔中心距180mm（可根據(jù)立面透光率及造型調(diào)節(jié)間距）?；ǜ翊u龍骨安裝示意圖如圖2 所示。

圖2 花格磚龍骨安裝示意圖

（1）定位劃線(xiàn)：在墻面測(cè)量放線(xiàn)工序的基礎(chǔ)上，確定花格磚板塊在外平面的水平、垂直位置；并在框格平面外設(shè)控制點(diǎn)、拉控制線(xiàn)，控制安裝的平面度和各組件的位置。

（2）花格磚安裝整體自下而上，首先安裝起步花格磚螺桿，花格磚螺栓采用φ12mm 鍍鋅通絲螺桿，在首道次龍骨底部用M12 不銹鋼張緊螺母固定螺桿，然后平穩(wěn)將花格磚抬起，將對(duì)準(zhǔn)已固定在橫梁上的螺桿緩緩插入，使花格磚稍向前傾，待穿過(guò)螺桿后，再讓花格磚恢復(fù)到垂直狀態(tài)。

（3）調(diào)節(jié)花格磚位置，將定位卡緊橡膠件穿入花格磚螺桿中，下部凸起塞進(jìn)已放置好的花格磚孔內(nèi)，然后放入第二塊花格磚，定位卡緊橡膠件上部凸起塞進(jìn)第二塊花格磚中，重復(fù)此操作直至第六塊花格磚安裝完成。

（4）第六塊花格磚安裝完成后，采用配套50mm 長(zhǎng)外六角加長(zhǎng)連接螺母接長(zhǎng)通絲螺桿，接長(zhǎng)螺母深入兩端螺桿各20mm，中空10mm，安裝7 塊花格磚之后，墊片頂住上部橫龍骨，在第二道橫龍骨上部采用M12 不銹鋼張緊螺母固定螺桿并旋緊固定本單元花格磚。

（5）重復(fù)（3）、（4）、（5）操作直至最后一步花格磚安裝完成，花格磚安裝示意詳見(jiàn)表2。

表2 花格磚安裝示意圖

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)工程實(shí)踐，花格磚幕墻采用鏤空花格磚幕墻施工技術(shù)將傳統(tǒng)建材與現(xiàn)代幕墻施工工藝融合，將陶磚的安裝方式由傳統(tǒng)的砌筑方式變?yōu)轭?lèi)似于現(xiàn)代幕墻的安裝方式，無(wú)濕作業(yè)，施工效率大大提高，施工受環(huán)境影響小，質(zhì)量更易控制，大大縮短了施工工期，更加安全可靠，易于保養(yǎng)，并且其干掛的安裝方法較常規(guī)濕貼方式更加簡(jiǎn)便快捷、穩(wěn)固可靠，為高層仿古磚幕墻提供了一種新的思路。鏤空花格磚幕墻采用鏤空的設(shè)計(jì)，青磚的質(zhì)感，與現(xiàn)代幕墻形成強(qiáng)烈對(duì)比，實(shí)現(xiàn)古代建筑與現(xiàn)代建筑的完美結(jié)合，具有很好的推廣前景。