直立锁边金属板防水系统在开缝式混凝土挂板斜幕墙施工中的应用
0 引言
建筑幕墙的应用始于20世纪初,当时只是玻璃幕墙,且用于建筑物局部,规模较小
1 工程概况
呼和浩特市昭君博物馆工程位于内蒙古自治区呼和浩特市玉泉区,为内蒙古自治区人民政府打造的5A级品牌旅游景区重点工程,是该自治区成立70周年的献礼工程。工程总建筑面积15 092.62m2,地下1层、地上2层,各层层高均为6m,建筑高度14.5m。外立面为倾斜式金字塔造型,采用干挂混凝土仿夯土艺术挂板幕墙,局部为玻璃幕墙。其中,倾斜式混凝土挂板幕墙面积约6 000m2,单块挂板质量约1t,且整个外立面为开缝式设计,挂板间自然留缝,不做打胶处理。
2 工程重难点
1)幕墙挂板安装精度幕墙挂板安装精度控制为本工程重点控制项。由于外立面为倾角27°~70°的倾斜式造型,挂板安装完成后需保证斜面统一、接缝整齐,故挂板安装精度高、难度大。
2)防水保温层施工本工程外挂板为开缝式设计,拼缝间不打胶,且整个外立面为斜面,雨季时将有大量雨水穿过幕墙挂板进入体系内部,所以内层防水质量为幕墙施工重中之重。
3)直立锁边面板受力传递直立锁边金属板防水系统通常作为金属屋面系统,面板无法承受荷载,故金属板防水系统受力及力的传递问题为施工重难点之一。
3 解决方案
1)经一系列对比分析,本工程采用直立锁边金属防水系统作为倾斜式幕墙防水层及保温层,解决常规幕墙施工方法带来的质量隐患。
2)开创性地通过定制转接件、铝合金支座及夹具,解决直立锁边金属板防水系统内部钢桁架及受力龙骨与外部混凝土挂板的连接问题。
3)首次提出将直立锁边金属板防水系统与开缝式混凝土挂板幕墙体系结合应用,在最大限度上发挥材料优势的同时,改变传统施工工艺与方法,降低异形外立面混凝土结构幕墙的施工难度,提高施工效率,保证工程质量。
4 施工工艺原理
通过主体结构预埋件,安装定制钢桁架及横竖龙骨,作为主受力构件,外做直立锁边金属板防水系统作为防水层、保温层;然后通过由定制T形传力转接件、U形铝合金支座及C形夹具组成的成套连接装置与混凝土挂板横竖龙骨连接,将混凝土挂板受力传至主受力构件,形成完整幕墙体系。
5 施工要点
5.1 测量放线
建立幕墙内外控制网,并进行复核校正,使之符合设计及安装要求。按设置的楼层控制点,放出龙骨和混凝土挂板面控制线,定好幕墙安装控制线。为保证不受其他因素影响,垂直钢线每层设置1个固定支点,水平钢线每5m设置1个固定支点。
5.2 钢桁架及受力龙骨安装
1)耳板安装耳板与主体结构预埋件通过焊接连接。埋板先进行偏差处理,偏差大(>±30mm)的需进行后埋处理。安装调平耳板并注意相邻竖料的平整。
2)桁架安装为确保幕墙外表面平整,首先布置作为定位基准的角位垂直钢丝,然后将桁架转接底座与耳板焊接,最后用螺栓将桁架与底座连接,自下而上安装桁架。桁架安装尺寸须满足要求。
3)龙骨安装龙骨安装前应采用拉线法进行直线度检查,将误差控制在允许范围内。横龙骨通过方钢管支腿与钢桁架连接,点焊固定。根据设计图纸在横龙骨上标出竖龙骨位置,将竖龙骨一端对准所标位置,点焊固定,调整另一端,对准标线,点焊固定。查验龙骨垂直度,合格后满焊横竖龙骨,焊缝长度依据钢材搭接长度,焊缝高度≥6mm,焊缝饱满无空隙。
5.3 直立锁边金属板防水系统安装
1)底层彩钢板安装底层彩钢板根据受力龙骨间距布置,现场裁尺,自上而下铺设,使用自攻螺钉与横竖龙骨固定,打钉处用密封胶处理。彩钢板接缝处密封板条(竖缝),打胶处理,横向不留缝(见图1)。
2)铝合金支座、T码安装底层彩钢板安装完成后应立即进行铝合金支座、T码安装,其中铝合金支座通过钢方管与受力竖龙骨进行螺栓连接,T码用不锈钢螺栓固定,并加装硬性PVC塑性法兰垫(见图2)。
3)防潮膜、保温层、防水透气膜及铝镁锰面板安装防潮膜和防水透气膜尽量保持完整,开口处用丁基胶带密封,自下而上顺水搭接铺设。保温层为双层,错缝安装。在保温层铺设过程中,同步进行铝镁锰面板现场加工、运输及铺设作业。
5.4 夹具、转接件、挂板龙骨安装
挂板横竖龙骨均采用方钢管,竖龙骨通过不锈钢螺栓组及定制铝合金转接件与夹具固定,横龙骨通过厚角钢及不锈钢螺栓组与竖龙骨连接。竖龙骨间通过方管插芯与不锈钢螺栓进行连接(见图3)。
混凝土挂板所有钢构件与龙骨均采用螺栓进行有效连接,避免焊接破坏直立锁边面板。挂板安装时,应注意斜面统一、接缝完整。
6 结语
介绍直立锁边金属板防水系统在开缝式混凝土挂板斜幕墙中的应用,通过由T形传力转接件、U形铝合金支座及C形夹具组成的成套装置,有效解决直立锁边金属防水板与斜幕墙挂板的连接问题,保证混凝土挂板的顺利安装及开缝式幕墙防水、保温效果,克服传统幕墙体系在斜幕墙中应用较差、安装易出现质量隐患等问题。
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