装配式复合型外围护体系施工技术
1 工程概况
坪山高新区综合服务中心项目位于深圳市坪山区燕子湖片区,建筑用地面积约8.7万m
2 工艺原理
复合型外围护体系中的GRC是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料、水泥砂浆为基体材料的纤维混凝土复合材料,利用模具,采用喷射法,通过造型、纹理、质感与色彩生产出质量良好、设计性强的GRC。GRC深化加工完成后,在主体柱、构造假柱中焊接支座,通过塔式起重机或汽车式起重机将成品GRC吊运至指定位置后,将GRC内部龙骨与支座相连(焊接或栓接均可),完成安装。
将玻璃幕墙钢立柱和横梁在地面拼接好,组成钢框架,安装玻璃到钢框架上并打胶、扣上铝合金扣条,在地面将钢框架和玻璃面板组装成1个单元榀,再利用吊车配合高空车将单元榀挂装到施工外立面上,顶部与钢结构梁通过地台码栓接,实现装配式施工。
GRC与玻璃幕墙间通过垫条及打胶的形式进行收口处理,充分保证外围护系统的防水性能。
3 施工技术要点
3.1 GRC施工技术
GRC施工工序如图2所示。
3.1.1 包装运输
为避免运输过程中磕碰造成成品破损,增加损耗,采用热薄膜进行包裹,产品边角加上纸护角。产品打包好后,再检查棱角部位保护情况,以确保产品表面各部位均用热塑缠上,避免运输及吊送过程中出现刮花现象。
3.1.2 定位与支座焊接
在主体钢结构上找标高基线,运用红外线水平仪按标高标识出水平及垂直线,随后在钢柱上根据图纸焊接安装支座。
3.1.3 GRC吊装
1)确定起吊点,在GRC背部钢架使用配有拉紧器的飞行带固定吊具。
2)起吊离开地面300mm时暂停作业,对吊装的钢丝绳、卡扣、吊具等进行检查,确认牢固后方可再行起吊。
3)GRC起吊垂直后,暂停起吊,待其稳定不摆动后,由汽车式起重机平行吊运至安装位置。竖向起吊和平移过程中,在材料底部向上1.5m位置处设置缆风绳保证材料平稳移动。
4)GRC板块平移就位后,进行满焊、栓接固定。
3.2 玻璃幕墙施工技术
3.2.1 钢框架拼装及玻璃安装
1)在加工厂按加工图将钢龙骨加工钻孔。
2)将立柱和横梁、钢挂件、底部U形槽按组装图在地面加工组装焊接好后打磨刷漆。
3)钢框架组装好后进行氟碳喷漆处理。
4)将铝合金底座、铝合金挂件等型材在地面按照加工图安装固定在钢框架上,完成整个钢框架的加工组装。
5)将加工好的钢框架运至工地,再在工地地面堆场将玻璃安装到钢框架上,扣上扣条并进行打胶、清理,完成整个钢框架板块的加工组装。
3.2.2 玻璃幕墙固定系统
1)扣条系统水平向采用铝合金扣条及室内外胶条方式进行固定,玻璃幕墙底部安装有铝合金底座,底座与钢方通立柱交界处螺栓连接;相邻榀间的玻璃通过铝合金扣条与底座螺栓连接,达到水平向固定的效果。扣条与玻璃间的空隙用胶条进行封堵。水平向固定如图3所示。
2)预埋件施工主要采用槽式预埋件,在主体混凝土施工时埋入。玻璃幕墙吊装就位后与钢方通通过埋件栓接。预埋件施工属于幕墙结构性构件施工,对后续幕墙安装有很大影响。在预埋件安装过程中,须将预埋件与主体钢筋牢固连接,并在混凝土浇筑过程中派专人监督,防止对预埋件的定位产生破坏。浇筑完成后,应检查埋件下方的混凝土是否填充密实,如有空洞现象应及时整改。
3)三维调节系统常规铝合金幕墙立柱难以满足大跨度结构受力要求,且在生产加工、材料运输、施工安装方面均存在不利因素。本项目选用截面为300mm×100mm的Q235B钢方通作为受力立柱钢件,通过在工厂焊接的形式与横向100mm×100mm的钢方通横梁连接为一个整体,在立柱顶部装配可调节的多功能挂件(见图4),配合可进出调节的地台码件,实现整体幕墙的三维调节。在调节完成后进行码件的快捷定位,最终满足幕墙的结构受力要求。
3.3 整体性技术
3.3.1 密封系统
GRC与玻璃幕墙及玻璃幕墙间采用密封胶或胶条进行密封。密封胶原则上使用符合国家标准的中性硅酮结构胶和中性硅酮密封胶。其中,结构胶注胶在工厂内进行,并按要求先对玻璃边缘进行二度清洁;中空玻璃采用双道密封。
3.3.2 防水与成品保护
在产品全部安装修补完成并初步验收合格后进行打胶工作;打胶完成并验收合格后,用塑料薄膜进行成品保护。待屋面工程完工后进行表面防水处理,为避免二次污染,可在标高3.000m以上利用2~3辆工程吊车进行表面防水处理,标高3.000m以下利用活动脚手架进行表面防水处理。
为保证外围护系统的防水效果,满足使用功能,在本复合型体系施工完成后,应进行外墙淋水试验,加强对外墙渗水质量缺陷的控制。
将淋水装置安装在被检区域的外侧,喷水嘴距离外围护系统100~150mm,并应在被测试幕墙或GRC表面形成连续水幕,尤其着重喷射位于GRC与玻璃幕墙及玻璃幕墙间交界处。在室内观测有无渗漏现象发生。淋水试验≥2次,第1次为全面检查,发现渗漏点并进行整改;第2次为最后检查,确保交付时外围护系统渗漏率接近零。对有渗水现象的部位,记录其位置,整改后继续进行淋水检测。
4 质量控制措施
4.1 加工精度控制
1)GRC板块加工严格遵循JC/T 1057—2007《玻璃纤维增强水泥外墙板》标准,按照此规范严格进行加工和成品验收,保证加工精度。
2)钢框架加工全过程严格按照图纸和规范要求进行,并定期抽查检验加工精度,对不符合要求的产品一律进行清理并重新加工,保证加工精度。
4.2 过程检验验收
加工好的成品到货后首先进行观感检验和物理化学性能检验,确认无误后再进行规格、精度检验,确认无误后方可允许材料进场。
施工过程中派专人进行每道工序的自检、互检、交接检,严格审查每道工序,对焊接、打胶等关键工序严格把控。
施工完成后,按照GB/T 15227—2007《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》对外围护系统的性能进行检测,确保此复合型外围护系统满足规范要求。
复合型外围护系统打胶质量至关重要,应严格控制。用泡沫棒填充应平整密实,贴美纹纸打胶,打胶质量要求横平竖直、顺滑美观,不能出现飞边、起泡、不均匀、不连续等质量通病。硅酮结构密封胶使用前,应经国家认可的检测机构进行与其相接触材料的相容性和剥离黏结性试验,并应对邵氏硬度、标准状态拉伸黏结性能进行复验。检验不合格的产品不得使用。密封胶性能应满足GB 16776—2005《建筑用硅酮结构密封胶》及GB/T 14683—2003《硅酮建筑密封胶》的要求。
5 结语
坪山高新区综合服务中心项目采用复合型外围护体系,设计理念中体现汉唐复兴时期独具特色的建筑外立面效果,其中GRC及玻璃幕墙均为工厂生产,减少了建筑材料损耗,同时此外墙体系无湿作业,减少了建筑垃圾产生;吊装过程中采用整体式吊装,极大提高了外墙的施工效率,实现了快速施工,有效控制了建筑工程质量。综上所述,装配式复合型外围护体系有助于外墙系统以较低成本有序、快速、安全、保质地施工,值得进行推广应用。
[2]郑毅,莫林.大直径渐变式圆弧状玻璃幕墙施工技术[J].施工技术,2019,48(4):106-109.
[3]袁烽,柴华,张啸.基于建筑机器人的木结构建筑小批量定制化生产模式探索[J].建筑结构,2018,48(10):39-43,55.
[4]孔令虎.GRC复合外墙系统在建筑工程中的应用及探讨[J].居舍,2017(22):32,60.
[5]陆津龙,左蔚文,刘雄,等.国内外幕墙的发展历史及现状[J].住宅科技,2009,29(4):46-49.
[6]李保峰.“双层皮”幕墙类型分析及应用展望[J].建筑学报,2001(11):28-31,2-3.
[7]程小剑,曹亚军,梁勇,等.西安丝绸之路国际会展中心幕墙超长钢吊柱安装技术[J].施工技术,2019,48(6):51-53.