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摘 要:本文通过对石材幕墙工程埋件设置、横梁安装、挂件形式选择、防松弹簧垫圈安装施工过程质量控制的重点的探讨、分析,总结质量控制重点和方法,以便为此类工程的施工质量管理提供借鉴。
关键词:石材幕墙;埋件;横梁;挂件
一、前言
目前,石材幕墙以其天然材质、坚固永久、高贵典雅的优良品质和良好的装饰效果,在城市的公共建筑上得到广泛应用,但是,一些幕墙施工单位现场管理人员对于石材幕墙作为重型悬挂构件,在完工后的长期使用过程中会承受风荷载、地震荷载、温度应力、冻融循环的受力特征认识不深刻,对于后置埋件安装固定、横梁与立柱的连接应有一定的相对位移能力、石材挂件选择与安装时工程所在地气候相关联的重要性存在认识不足、重视不够的现象,也就导致了石材幕墙在施工过程中会遇到种种问题,若处理不当,便会留下留下质量隐患,导致在使用过程中石材幕墙出现变形、脱落的问题,造成不良后果。
二、施工过程中遇到的主要问题与解决方案
1.埋件安装的问题
虽然,规范建议幕墙立柱与混凝土结构通过预埋件连接,预埋件应在主体结构混凝土施工时埋入,由于幕墙的设计和施工需要专业资质,主体工程设计和施工单位会受到资质限制无法进行设计与施工,幕墙工程通常作为甲方直接分包的形式,由专业幕墙设计施工单位承担,由于不同单位之间协调配合的困难,幕墙的预埋件通常会由幕墙施工单位在主体结构完工后,采用在主体结构上植入化学锚栓和膨胀锚栓按照后置埋件的方法施工,当锚栓与主体结构钢筋相碰时,便导致锚栓无法安装或安装歪斜无法达到锚固承载力要求,此时应采用在无法正常安装的锚栓旁增加1/4带孔埋板(与原埋板焊接)和锚栓的方法进行加固处理。
2.横梁安装的问题
目前,石材幕墙横梁安装通常有三种形式,第一种形式:是考虑减少外挂石材对结构产生的附加弯矩满足规范要求,同时,又方便施工安装的一种形式,即横梁外侧与立柱平齐,横梁一端与立柱上焊接的角码焊接,另一端与立柱上的角码螺栓连接的方式,此种连接方式,既避免了由于横梁两端螺栓孔加工精度不够无法与立柱上角码螺栓孔对孔安装螺栓,导致现场扩孔减弱横梁连接部位受力性能的现象,又保证了横梁满足规范要求有一定的位移能力。此种连接方法,要求与横梁螺栓连接的角码翼缘厚度不小于5mm,以保证角码翼缘开两个平行的长圆孔后,能保证仍然有足够的刚度和强度以支撑石材幕墙板块通过横梁传递的荷载。
第二种形式是将横梁通过螺栓与焊接在立柱外侧的角码连接,将横梁安装在立柱外侧。此种安装形式符合规范要求,但是对原结构和埋件产生的附加弯矩较大,每个横梁角码受到的剪力较大,横梁角码与立柱的焊接要求较高,应三边围焊。
第三种形式是将作为横梁的角钢一侧翼缘直接贴焊在立柱上,每六米设一伸缩节。此种方法不符合规范要求横梁与立柱连接应有一定相对位移能力的要求,在常年温度变化不大的室内精装修和南方地区别墅墙面干挂板材时有采用,同时,有角钢竖向翼缘位于内侧,导致悬挂石材的角钢外侧刚度偏小,受力后挠度偏大,石材安装后,若石材挂件位于横梁中部,横梁的弯曲变形较大,石材水平拼缝平直度会出现较大偏差,竖向拼缝会出现上小下大的喇叭口形拼缝,影响美观;若石材分格与立柱间距相同,则影响不大。
3.石材挂件形式选用的问题及铝合金组合挂件冬施对策
第一种形式是采用称为蝴蝶扣的奥氏体不锈钢材质挂件,此种挂件强度高、刚度大、安装操作简便、与横梁接触面无需加耐热的环氧树脂玻璃纤维布或尼龙12垫片、即使在寒冷气候下工人也能方便安装,安装时,仅需要放置一个挂件拧紧一个受力螺栓即可,工艺强度值为2鲁班,石材安装工人喜欢使用,不足之处是石材与挂件用环氧树脂型石材专用结构胶粘接,固化后若更换,需要切割挂件部位石材背面,拆卸时容易损坏石材。
第二种形式是采用铝合金型材专用组合件,此种挂件安装时,需要拧紧2个受力螺栓、3个定位螺栓、安装3个垫片、放置3个组件2个垫块,工序数量13个,工艺强度值13鲁班,是不锈钢挂架的6.5倍,而且在寒冷气候工人戴手套操作时,无法安装组合挂件上细小的水平定位螺丝,为保证挂件稳固只能用石材胶涂抹将组合挂件定位,优点是石材装上之后若需更换时,拆卸容易,不易损坏石材。然而,在实际施工过程中,每多一道人工操作工序,便会增加更多的质量控制点和控制难度。
4.螺栓弹簧垫圈的安装和疏漏的对策
防松弹簧垫圈,在石材幕墙施工过程中,是容易被疏漏的一个重要配件。由于目前市场上成套出售的国内和国外品牌化学锚栓不配置弹簧垫圈,便导致部分石材幕墙施工管理人员和安装工人认为弹簧垫圈可有可无,同时石材幕墙属于高空作业、需要安装的螺栓较多,加上施工管理人员技术交底不详细、跟踪检查困难,便导致幕墙安装工人在安装埋件、立柱、横梁、挂件螺栓时,会偶尔疏漏防松弹簧垫圈的安装。
对于埋件、立柱、横梁上弹簧垫圈的缺少,可以在龙骨验收过程中发现,并纠正,对于已安装石材挂件螺栓上弹簧垫圈的缺少,通常采用拆除石材重新安装弹簧垫圈、在螺栓头上点焊或涂抹石材胶封闭固化螺栓的方法。
三、结语
1.石材挂件的选择,应考虑安装施工的工艺强度值,即鲁班数,以便保证施工进度和质量,同时应考虑施工地区的气候,若在冬季施工,建议选择不锈钢挂件,以方便安装。
2.作为重型悬挂结构,石材幕墙,在完工后长期使用过程中要承受风荷载、活荷载、地震荷载、偶然荷载以及其它振动荷载的作用,应重视其设计施工的每一个细节,每一处焊缝和螺栓的稳定、牢固,都在保证着整个石材幕墙的稳固。
3.石材幕墙安装施工属于站在外脚手架上的高空作业,施工作业人员移动困难、手工操作难度大、材料运输不方便、施工作业隐蔽性强、跟踪检查难度大,对技术交底应细致入微,具体到螺栓和垫片,在施工过程中应加强检查,发现问题,要排查纠正,确保质量安全。
参考文献:
【1】JGJ133-2001 J133-2001 金属与石材幕墙工程技术规范【S】.北京:中国建筑工业出版社,2001.
【2】GB50010-2010混凝土结构设计规范.【S】北京:中国建筑工业出版社,2010.
【3】1CD-ROM 土木工程施工与管理 【S】北京:中国建筑工业出版社,2010.
关键词:石材幕墙;埋件;横梁;挂件
一、前言
目前,石材幕墙以其天然材质、坚固永久、高贵典雅的优良品质和良好的装饰效果,在城市的公共建筑上得到广泛应用,但是,一些幕墙施工单位现场管理人员对于石材幕墙作为重型悬挂构件,在完工后的长期使用过程中会承受风荷载、地震荷载、温度应力、冻融循环的受力特征认识不深刻,对于后置埋件安装固定、横梁与立柱的连接应有一定的相对位移能力、石材挂件选择与安装时工程所在地气候相关联的重要性存在认识不足、重视不够的现象,也就导致了石材幕墙在施工过程中会遇到种种问题,若处理不当,便会留下留下质量隐患,导致在使用过程中石材幕墙出现变形、脱落的问题,造成不良后果。
二、施工过程中遇到的主要问题与解决方案
1.埋件安装的问题
虽然,规范建议幕墙立柱与混凝土结构通过预埋件连接,预埋件应在主体结构混凝土施工时埋入,由于幕墙的设计和施工需要专业资质,主体工程设计和施工单位会受到资质限制无法进行设计与施工,幕墙工程通常作为甲方直接分包的形式,由专业幕墙设计施工单位承担,由于不同单位之间协调配合的困难,幕墙的预埋件通常会由幕墙施工单位在主体结构完工后,采用在主体结构上植入化学锚栓和膨胀锚栓按照后置埋件的方法施工,当锚栓与主体结构钢筋相碰时,便导致锚栓无法安装或安装歪斜无法达到锚固承载力要求,此时应采用在无法正常安装的锚栓旁增加1/4带孔埋板(与原埋板焊接)和锚栓的方法进行加固处理。
2.横梁安装的问题
目前,石材幕墙横梁安装通常有三种形式,第一种形式:是考虑减少外挂石材对结构产生的附加弯矩满足规范要求,同时,又方便施工安装的一种形式,即横梁外侧与立柱平齐,横梁一端与立柱上焊接的角码焊接,另一端与立柱上的角码螺栓连接的方式,此种连接方式,既避免了由于横梁两端螺栓孔加工精度不够无法与立柱上角码螺栓孔对孔安装螺栓,导致现场扩孔减弱横梁连接部位受力性能的现象,又保证了横梁满足规范要求有一定的位移能力。此种连接方法,要求与横梁螺栓连接的角码翼缘厚度不小于5mm,以保证角码翼缘开两个平行的长圆孔后,能保证仍然有足够的刚度和强度以支撑石材幕墙板块通过横梁传递的荷载。
第二种形式是将横梁通过螺栓与焊接在立柱外侧的角码连接,将横梁安装在立柱外侧。此种安装形式符合规范要求,但是对原结构和埋件产生的附加弯矩较大,每个横梁角码受到的剪力较大,横梁角码与立柱的焊接要求较高,应三边围焊。
第三种形式是将作为横梁的角钢一侧翼缘直接贴焊在立柱上,每六米设一伸缩节。此种方法不符合规范要求横梁与立柱连接应有一定相对位移能力的要求,在常年温度变化不大的室内精装修和南方地区别墅墙面干挂板材时有采用,同时,有角钢竖向翼缘位于内侧,导致悬挂石材的角钢外侧刚度偏小,受力后挠度偏大,石材安装后,若石材挂件位于横梁中部,横梁的弯曲变形较大,石材水平拼缝平直度会出现较大偏差,竖向拼缝会出现上小下大的喇叭口形拼缝,影响美观;若石材分格与立柱间距相同,则影响不大。
3.石材挂件形式选用的问题及铝合金组合挂件冬施对策
第一种形式是采用称为蝴蝶扣的奥氏体不锈钢材质挂件,此种挂件强度高、刚度大、安装操作简便、与横梁接触面无需加耐热的环氧树脂玻璃纤维布或尼龙12垫片、即使在寒冷气候下工人也能方便安装,安装时,仅需要放置一个挂件拧紧一个受力螺栓即可,工艺强度值为2鲁班,石材安装工人喜欢使用,不足之处是石材与挂件用环氧树脂型石材专用结构胶粘接,固化后若更换,需要切割挂件部位石材背面,拆卸时容易损坏石材。
第二种形式是采用铝合金型材专用组合件,此种挂件安装时,需要拧紧2个受力螺栓、3个定位螺栓、安装3个垫片、放置3个组件2个垫块,工序数量13个,工艺强度值13鲁班,是不锈钢挂架的6.5倍,而且在寒冷气候工人戴手套操作时,无法安装组合挂件上细小的水平定位螺丝,为保证挂件稳固只能用石材胶涂抹将组合挂件定位,优点是石材装上之后若需更换时,拆卸容易,不易损坏石材。然而,在实际施工过程中,每多一道人工操作工序,便会增加更多的质量控制点和控制难度。
4.螺栓弹簧垫圈的安装和疏漏的对策
防松弹簧垫圈,在石材幕墙施工过程中,是容易被疏漏的一个重要配件。由于目前市场上成套出售的国内和国外品牌化学锚栓不配置弹簧垫圈,便导致部分石材幕墙施工管理人员和安装工人认为弹簧垫圈可有可无,同时石材幕墙属于高空作业、需要安装的螺栓较多,加上施工管理人员技术交底不详细、跟踪检查困难,便导致幕墙安装工人在安装埋件、立柱、横梁、挂件螺栓时,会偶尔疏漏防松弹簧垫圈的安装。
对于埋件、立柱、横梁上弹簧垫圈的缺少,可以在龙骨验收过程中发现,并纠正,对于已安装石材挂件螺栓上弹簧垫圈的缺少,通常采用拆除石材重新安装弹簧垫圈、在螺栓头上点焊或涂抹石材胶封闭固化螺栓的方法。
三、结语
1.石材挂件的选择,应考虑安装施工的工艺强度值,即鲁班数,以便保证施工进度和质量,同时应考虑施工地区的气候,若在冬季施工,建议选择不锈钢挂件,以方便安装。
2.作为重型悬挂结构,石材幕墙,在完工后长期使用过程中要承受风荷载、活荷载、地震荷载、偶然荷载以及其它振动荷载的作用,应重视其设计施工的每一个细节,每一处焊缝和螺栓的稳定、牢固,都在保证着整个石材幕墙的稳固。
3.石材幕墙安装施工属于站在外脚手架上的高空作业,施工作业人员移动困难、手工操作难度大、材料运输不方便、施工作业隐蔽性强、跟踪检查难度大,对技术交底应细致入微,具体到螺栓和垫片,在施工过程中应加强检查,发现问题,要排查纠正,确保质量安全。
参考文献:
【1】JGJ133-2001 J133-2001 金属与石材幕墙工程技术规范【S】.北京:中国建筑工业出版社,2001.
【2】GB50010-2010混凝土结构设计规范.【S】北京:中国建筑工业出版社,2010.
【3】1CD-ROM 土木工程施工与管理 【S】北京:中国建筑工业出版社,2010.