GRC曲面幕墻防水一體化施工技術(shù)

王超

廣州協(xié)安建設(shè)工程有限公司 廣東 廣州 510000

1 項(xiàng)目概況

本文主要應(yīng)用于國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局廣東中心一期項(xiàng)目，工程4號(hào)業(yè)務(wù)樓外墻采用GRC外墻、局部玻璃幕墻，利用 GRC 幕墻的鋼結(jié)構(gòu)龍骨將內(nèi)外墻 GRC 板安裝于一體，在兩側(cè)板間設(shè)置防水和保溫層，形成 GRC 內(nèi)外一體的外墻體系。

1.1 GRC曲面幕墻防水施工重點(diǎn)難點(diǎn)

GRC外墻掛板采用結(jié)構(gòu)膠填縫，硅酮結(jié)構(gòu)膠具有一定熱脹冷縮特性，在陽光暴曬下容易老化。因此，一旦結(jié)構(gòu)膠老化后產(chǎn)生較大變形收縮時(shí)，在風(fēng)壓作用下，拼縫位置易滲水。若雨水從拼縫位置滲入鍍鋅板中，因廣東地區(qū)雨水酸堿性較大，時(shí)間一長(zhǎng)可能引起鍍鋅板表層深層破壞，引起銹蝕。傳統(tǒng)的GRC外墻掛板鍍鋅板與鋼龍骨采用錨釘固定，錨釘位置也是發(fā)生滲漏的薄弱環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生滲漏，將引起防水石膏板內(nèi)襯墻出現(xiàn)水印、發(fā)霉等問題[1]。

2 GRC曲面幕墻防水一體化施工技術(shù)操作要點(diǎn)

2.1 GRC曲面幕墻一體化施工

4號(hào)業(yè)務(wù)樓建筑外墻（如圖1）采用GRC掛板及局部玻璃幕墻形式，取消了傳統(tǒng)的內(nèi)襯墻，利用GRC幕墻的鋼結(jié)構(gòu)龍骨將內(nèi)外墻GRC板安裝于一體，在兩側(cè)板間設(shè)置防水和保溫層，將內(nèi)外GRC掛板、保溫、防水層做成層次鮮明的多重防水體系，形成了防水性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的外墻體系。

圖1 號(hào)業(yè)務(wù)樓效果圖

施工工藝：主軸網(wǎng)建立及控制→后置埋件（涂刷防水漆）（化學(xué)錨桿植入→抗拉拔實(shí)驗(yàn)→安裝鋼板）→安裝焊接主龍骨（焊接節(jié)點(diǎn)涂刷防水漆）→安裝焊接次龍骨→安裝防雷、外腳手架連接體→涂防火漆→安裝外側(cè)鍍鋅鋼板（涂刷防水漆）→安裝防火巖棉板→安裝內(nèi)側(cè)鍍鋅鋼板→焊接凸出短柱（防水油膏）→玻璃幕墻鋁框安裝→涂刷防水層→GRC板安裝→幕墻玻璃安裝→注膠（硅酮耐候膠+泡沫條）→內(nèi)飾面石膏板安裝→驗(yàn)收。

2.2 GRC異形多曲面外墻防水拼縫控制

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局4號(hào)業(yè)務(wù)樓水平截面呈異角度六角形，立面呈鼓狀（如圖2所示），GRC外墻曲面造型復(fù)雜。GRC外墻14.00m以下部分為內(nèi)凹，GRC板安裝、內(nèi)連接板、主次鋼龍骨與鍍鋅鋼板等構(gòu)件為外側(cè)向型。而14.00m以上部分為內(nèi)縮部位，GRC板安裝、內(nèi)連接板、主次鋼龍骨與鍍鋅鋼板等構(gòu)件為內(nèi)側(cè)向型。GRC掛板凹凸拼縫的施工順序和施工質(zhì)量需要綜合考慮。

圖2 號(hào)業(yè)務(wù)樓平面圖、剖面圖

為保證GRC掛板凹凸接縫的牢固性和防水性，提高施工質(zhì)量，我們運(yùn)用AUTODESK REVIT針對(duì)外部GRC掛板凹凸拼縫進(jìn)行全方位分析（如圖3所示），優(yōu)先分析異形結(jié)構(gòu)的曲面彎折轉(zhuǎn)角處拼縫，后分析直段并匯總各GRC板塊構(gòu)件之間的拼縫縫隙寬度，將模擬所產(chǎn)生的綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行整理優(yōu)化。

圖3 GRC外墻拼縫分析模擬示意圖

通過AUTODESK REVIT對(duì)外部GRC掛板凹凸拼縫進(jìn)行全方位分析，我們共匯總得出豎縫有1204條，橫縫有1263條。同時(shí)，對(duì)GRC掛板相鄰的縱橫向拼縫進(jìn)行位置標(biāo)注(例如豎縫SF01,02,03...，橫縫HF01,02,03...)。

對(duì)GRC掛板相鄰的縱橫向拼縫縫隙進(jìn)一步匯總（如表1），對(duì)GRC掛板拼縫縫隙小于10mm的直接采用硅酮耐候膠進(jìn)行填縫，10mm～15mm的縫隙先采用泡沫條+硅酮耐候膠進(jìn)行填縫。

表1 橫豎縫寬度統(tǒng)計(jì)表

在GRC掛板凹凸拼縫模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)部防水鍍鋅鋼板拼接優(yōu)化，鍍鋅鋼板選擇與龍骨對(duì)應(yīng)規(guī)格板材，以減少拼縫，除特殊轉(zhuǎn)彎或異性部位外，避免小片材拼接做法，鍍鋅鋼板中間采用具有良好的防潮性能的憎水巖棉保溫板。GRC外墻掛板鍍鋅板與鋼龍骨采用錨釘固定位置同樣采用防水涂漆進(jìn)行涂刷。

在保證防水鍍鋅鋼板拼接質(zhì)量的同時(shí)，拼接部位與外部GRC掛板拼縫位置錯(cuò)開500mm，以增強(qiáng)二次防水效果。完成鍍鋅鋼板拼接后，在及時(shí)進(jìn)行全面鍍鋅鋼板防水涂料的涂刷。幕墻最內(nèi)側(cè)安裝耐水紙面石膏板[2]。

2.3 GRC外墻鋼龍骨與結(jié)構(gòu)安裝節(jié)點(diǎn)防水施工

GRC外墻鋼龍骨與結(jié)構(gòu)安裝節(jié)點(diǎn)的防水施工質(zhì)量是影響GRC外墻體系防水效果的重要因素。因此，我們運(yùn)用全站儀等高精度測(cè)量?jī)x器測(cè)量4號(hào)業(yè)務(wù)樓結(jié)構(gòu)完成面的結(jié)構(gòu)面尺寸大小，并以此實(shí)體測(cè)量數(shù)據(jù)建立結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)結(jié)構(gòu)模型，建立主軸網(wǎng)并進(jìn)行GRC掛板的主次鋼龍骨安裝定位，確保GRC板材滿足各個(gè)軸段、曲面段安裝需求及受力荷載要求，從而進(jìn)行后置埋件的定位并標(biāo)注。避免因?yàn)镚RC掛板及后置平板埋件的安裝偏差，導(dǎo)致GRC掛板的拼縫過大，影響施工質(zhì)量。

由專業(yè)的測(cè)量人員對(duì)后置平板埋件放線。現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)定位標(biāo)注，采用后植入經(jīng)過防水涂料處理的平板埋件。平板埋件安裝采用化學(xué)錨栓。化學(xué)錨栓鉆孔、主鋼龍骨節(jié)點(diǎn)焊接所產(chǎn)生的高溫?zé)崃繒?huì)破壞與其接觸平板埋件防水層，待冷卻后進(jìn)行二次防水涂料刷涂。

圖4 預(yù)埋件埋設(shè)節(jié)點(diǎn)示意圖

凸出短柱與連接件是連接主鋼龍骨與GRC掛板的“橋梁”，GRC外墻滲水易通過“橋梁”滲進(jìn)內(nèi)部造成內(nèi)部構(gòu)件銹蝕，因此，采用防水油膏對(duì)主鋼龍骨凸出短柱做密閉處理，滿足剛性防水的施工要求。

2.4 GRC外墻與玻璃幕墻、鋼結(jié)構(gòu)銜接點(diǎn)防水施工

4號(hào)業(yè)務(wù)樓平面呈多角度六邊形，其相鄰邊弧度與直段長(zhǎng)度均呈異比例縮放，該結(jié)構(gòu)西北角為大彎弧骨狀鋼結(jié)構(gòu)入口，其鋼結(jié)構(gòu)與鋼混結(jié)構(gòu)之間形成月牙形的嵌入連接。大彎弧骨狀鋼結(jié)構(gòu)入口與鋼混結(jié)構(gòu)形成的節(jié)點(diǎn)拼接為項(xiàng)目的一大難點(diǎn)，其曲面接駁口處GRC掛板連接安裝及接駁口防水處理更是具有難度。業(yè)務(wù)樓外墻局部采用玻璃幕墻，其間與GRC掛板銜接口處防水處理為業(yè)務(wù)樓外墻整體防水的重點(diǎn)。

圖5 號(hào)業(yè)務(wù)樓BIM模型

采用BIM技術(shù)進(jìn)行GRC與鋼龍骨、玻璃幕墻的細(xì)部構(gòu)造分析，經(jīng)過信息技術(shù)的后臺(tái)數(shù)據(jù)整理出銜接點(diǎn)的位置、傾斜度、接縫寬度的優(yōu)化數(shù)據(jù)。根據(jù)優(yōu)化數(shù)據(jù)全局指導(dǎo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)銜接段、施工部位進(jìn)行針對(duì)性控制施工，嚴(yán)格控制銜接段的接縫寬度，以利于后期打膠。

根據(jù)銜接段施工完成面的縫寬將密封膠的尖嘴切成相適應(yīng)口徑的大小，采用氣動(dòng)膠槍將膠涂在銜接段接縫內(nèi)。在密封膠凝固時(shí)間以內(nèi)進(jìn)行表面刮平、修飾等工作。表面要求特別嚴(yán)格的部位應(yīng)在涂膠部位的兩側(cè)打上保護(hù)膠帶，并在刮平后揭去[3]。

3 結(jié)束語

GRC曲面幕墻防水一體化施工技術(shù)主要應(yīng)用于曲面及不規(guī)則結(jié)構(gòu)的GRC外墻的防水施工中，它相對(duì)于常規(guī)GRC外墻的防水施工，大大提高了施工質(zhì)量，對(duì)節(jié)約社會(huì)環(huán)境資源有一定的意義；該技術(shù)的成功應(yīng)用對(duì)促進(jìn)GRC外墻施工技術(shù)的發(fā)展具有一定意義。