姜 濤
中建一局集團第五建筑有限公司 北京 100024
西藏博物館改擴建工程位于拉薩市城關(guān)區(qū),總長216 m,寬度144 m,建筑高度為36.525 m,結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限100年,總建筑面積約為57 869 m2,石材施工面積29 400 m2,屬于特大型歷史博物館。西藏博物館外幕墻從下至上采用內(nèi)收式建筑風(fēng)格,由底至頂向上收縮,外幕墻采用厚60 mm的花崗石材,石材表面處理為菠蘿毛面,石材經(jīng)表面處理后厚度為35~50 mm。外墻裝飾石材安裝完成后,整個建筑墻體呈現(xiàn)出藏式風(fēng)格,具有濃郁的民族特色(圖1)。
1)操作簡便。在幕墻斜龍骨安裝完成且石材排版優(yōu)化設(shè)計、加工后,在龍骨上干掛、拼裝就位,操作簡便,與傳統(tǒng)的石砌成斜向內(nèi)收形外墻相比,不僅節(jié)約了裝飾材料,還降低了結(jié)構(gòu)自重。
圖1 工程效果圖
2)節(jié)約材料?,F(xiàn)代設(shè)計的藏式外墻,在結(jié)構(gòu)外墻上安裝斜向內(nèi)收形的龍骨,然后在龍骨上安裝石材。與傳統(tǒng)的由底至頂用毛石堆砌成斜向內(nèi)收形的藏式外墻相比,節(jié)約了大量的外墻裝飾材料,減少了工人用量,降低了工程造價。
3)質(zhì)量可靠。現(xiàn)代藏式幕墻在主體結(jié)構(gòu)施工中,即進行幕墻埋件預(yù)埋,斜龍骨焊接在預(yù)埋鋼板上,龍骨安裝精度滿足設(shè)計要求,幕墻與主體連接質(zhì)量好。另外,傾斜幕墻比垂直幕墻受力更加合理,提高了石材穩(wěn)定性,沿襲了藏式傳統(tǒng)建筑特色。
4)防水效果好。開口式石材縫隙間無需注膠處理,外墻內(nèi)側(cè)設(shè)置一層剛性披水板進行防水,與閉口式石材外墻相比,防水效果更好。
5)具有民族特色。石材顏色為芝麻白,女兒墻銅板為藏紅色,墻體由底向上收縮,具有濃郁的藏式建筑特色。
6)安全可靠。在石材幕墻施工中,外側(cè)搭設(shè)雙排外腳手架,高空作業(yè)少、安全可靠[1-2]。
本工程設(shè)計使用100年,根據(jù)設(shè)計要求,幕墻埋件采取在主體結(jié)構(gòu)中預(yù)埋的方式,嚴(yán)禁主體結(jié)構(gòu)施工完成后,進行埋件后植施工。為此,根據(jù)設(shè)計圖紙要求,提前進行預(yù)埋件深化設(shè)計。
1)預(yù)埋鋼板的材質(zhì)必須符合設(shè)計要求。
2)預(yù)埋鋼板的厚度、截面尺寸、鋼筋與鋼板間焊接質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。
3)預(yù)埋件平面布置圖及節(jié)點深化詳圖必須經(jīng)設(shè)計單位確認(rèn)。
4)預(yù)埋鋼板水平、豎向間距必須準(zhǔn)確,必須與主龍骨十字中心線相對應(yīng)。
5)主體結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎完成后,進行鋼板預(yù)埋(圖2),經(jīng)監(jiān)理驗收合格后,方可合模、澆筑混凝土。以避免混凝土澆筑完成后出現(xiàn)漏埋、預(yù)埋錯位等影響幕墻龍骨安裝的現(xiàn)象。
圖2 幕墻埋件
1)根據(jù)建筑高度、外完成面裝飾效果,由建筑底部至頂部,根據(jù)內(nèi)收的傾斜度,對幕墻主龍骨的長度,縱、橫向間距進行深化、加工。
2)墻體為內(nèi)收式,豎向龍骨長度不一,龍骨安裝前應(yīng)校核外墻面平整度、垂直度。
3)在首層位置彈設(shè)出幕墻下口邊線,根據(jù)龍骨深化圖紙尺寸,安裝最下一道龍骨。
4)在首層位置向上返點,找出屋面位置幕墻外邊線,根據(jù)龍骨深化圖紙尺寸,安裝最上一道龍骨。
5)根據(jù)外幕墻的傾斜度,用小線將上口、下口石材龍骨外邊線拉通,即為石材幕墻外邊線。
6)根據(jù)外邊線,安裝垂直方向幕墻龍骨(圖3)。
1)巖棉厚度、容重復(fù)試檢測合格,符合設(shè)計要求。
2)將結(jié)構(gòu)墻基層清理干凈。
圖3 豎向斜龍骨
3)巖棉表面刷一層砂漿黏結(jié)劑,與基層必須黏結(jié)牢固,巖棉由墻體一個部位開始連續(xù)鋪設(shè)粘貼。
4)巖棉粘貼完成24 h后,開始安裝錨固件,錨固件伸入墻體30 mm。
5)巖棉外側(cè)必須滿貼錫箔紙。
幕墻斜向主龍骨安裝、驗收完成且?guī)r棉保溫粘貼完成后,根據(jù)深化圖紙要求,安裝橫向水平龍骨。水平龍骨與主龍骨間采用焊接連接的方式。水平龍骨采用角鋼,間距必須均勻,滿足設(shè)計要求。
焊接固定角碼與埋件,角碼與豎向龍骨之間通過螺栓連接,角碼應(yīng)進行鍍鋅處理。豎向龍骨為鍍鋅方管,螺栓為不銹鋼螺栓。待豎向龍骨調(diào)整完畢后,緊固螺栓將豎向龍骨固定,然后安裝水平龍骨。水平龍骨一端與豎向龍骨螺栓連接,另一端與豎向龍骨焊接,水平龍骨應(yīng)固定牢固、位置準(zhǔn)確。所有焊縫應(yīng)進行防銹、防腐處理。
幕墻主龍骨、次龍骨、巖棉粘貼等工作隱蔽驗收完成后,開始進行披水板安裝。成卷的鋼板進場并經(jīng)驗收合格后,在現(xiàn)場加工成整塊鋼板,鋼板厚度為1.5 mm。
披水板龍骨應(yīng)與石材豎向龍骨焊接牢固,所有焊縫應(yīng)進行防銹、防腐處理。
龍骨驗收合格后進行披水板安裝(圖4),從勒腳部位,由底至頂連續(xù)拼裝。披水板采用鉚釘和自攻螺絲進行安裝,水平接縫以上板壓下板。所有接縫和安裝孔洞均打密封膠。
圖4 披水板安裝
傳統(tǒng)干掛石材連接件安裝采用普通螺栓,然后在石材面打膠。為解決披水板安裝后普通螺栓無法安裝的問題,采用自錨螺母固定。自錨螺母具有操作簡單、可單面固定的特點,解決了開口式石材披水板安裝后連接件無法固定的問題。
1)石材加工前,根據(jù)墻面整體進行深化設(shè)計、排版。通過深化設(shè)計確定單塊石材的截面尺寸、接縫寬度,確保石材色澤一致,減少外觀缺陷。
2)石材采用專業(yè)鉆孔機進行加工,注意控制成孔位置、深度等指標(biāo)。石材孔位為四點分布(圖5)。
圖5 石材加工示意
3)對符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的板材進行編號,將編號紙貼在石材正面的右上角,按施工時間要求,由搬運組運送到安裝位置。
4)石材板應(yīng)表面平整、邊緣整齊、棱角沒有破損、無污染點。板材幾何尺寸準(zhǔn)確,顏色協(xié)調(diào)一致,且應(yīng)達到設(shè)計所要求的厚度。
5)安裝石材板的鋼錨固件與連接件及配件應(yīng)先進行設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算與試驗,并按設(shè)計要求選用。
6)石材運往安裝現(xiàn)場前必須進行預(yù)拼裝檢驗。預(yù)拼裝后,構(gòu)件尺寸不滿足設(shè)計要求的部位必須進行返工處理,以保證現(xiàn)場的安裝精度要求。
1)石材進場后,對出現(xiàn)破損、色差的構(gòu)件進行更換。校核石材規(guī)格和基面尺寸,以及加工種類和加工的邊、線,進行開孔加工。
2)按圖紙的石材面編碼。編碼工作由技術(shù)員在石材二次加工區(qū)完成,一邊編碼,一邊再檢查石材。根據(jù)施工要求,由搬運工將編好碼的石材搬運至安裝部位。
3)進行對號安裝,從落地的第1行開始安裝,首先應(yīng)進行預(yù)掛、試拼工作,保證墻面對位。按照基面與落地所彈的線,校準(zhǔn)垂直位置,下端用木楔墊平墊穩(wěn)。
4)裝上掛件,腰子槽與橫角鋼眼子對準(zhǔn)。
5)裝上不銹鋼螺栓及彈墊片,擰緊螺帽,封好各連接點錨固劑。
6)自第2行開始在板材下側(cè)先注入錨固劑,裝上掛件,逐塊逐行、自下而上安裝完為止。水平和豎直縫隙寬度用厚5 mm白色有機膠片墊嵌調(diào)整,必須注意上下塊荷載傳遞。若連接件上口低于墊嵌條平面,則必須用不銹鋼墊圈套于銷子,墊在連接掛件上找平(圖6)。
1)石材的安裝必須牢固,無歪斜、缺棱掉角和裂縫等缺陷。嚴(yán)禁使用不合格配件及出現(xiàn)少件現(xiàn)象。
2)石材板縫應(yīng)平直,寬窄均勻,無掛件突出板面現(xiàn)象。接縫處密封膠順直光滑,表面潔凈,色澤與石材顏色協(xié)調(diào)一致。
3)石材干掛工程四周與主體之間的間隙,應(yīng)采用防水的保溫材料填塞,內(nèi)外表面應(yīng)采用密封膠連續(xù)封閉,接縫應(yīng)嚴(yán)密不漏水,石材表面用沖洗干凈。
石材在安裝過程中應(yīng)隨時控制表面平整度,上下塊石材間應(yīng)粘貼緊固,相鄰2塊石材水平縫應(yīng)平順。石材安裝完成后,縫隙應(yīng)順直、寬窄一致、縫隙飽滿。
同一軸線上縱、橫方向的柱應(yīng)成排、成行,完成面邊線應(yīng)一致。邊線及邊線控制線彈設(shè)應(yīng)在同一條線上,避免安裝過程中出現(xiàn)累計誤差(圖7)。
圖6 石材干掛
圖7 安裝完成效果
西藏博物館改擴建工程的結(jié)構(gòu)形式為組合結(jié)構(gòu),外墻裝飾采用大型開口式藏式石材幕墻施工。施工中通過采用現(xiàn)代幕墻工藝,與傳統(tǒng)的藏式外墻工藝相比,不僅保證了施工進度,而且安全可靠,同時還降低了施工成本。
本文基于工程實際,總結(jié)了藏式外墻的設(shè)計、加工、安裝等內(nèi)容,希望可為今后類似工程的施工提供相關(guān)的經(jīng)驗參考。