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        超長(zhǎng)弧形面背栓式干掛陶瓷板施工技術(shù)

        2021-01-27 08:48:38
        廣東土木與建筑 2021年1期
        關(guān)鍵詞:板縫角鋼弧形

        陳 躍

        (廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司 廣州510080)

        0 前言

        近年來(lái),隨著設(shè)計(jì)、施工技術(shù)水平的提高,超高層建筑應(yīng)用日益廣泛。超高層建筑外立面較多采用玻璃幕墻、干掛石材、陶瓷類(lèi)外墻面磚、外墻涂料等。傳統(tǒng)陶瓷面磚材料主要使用水泥砂漿打底,膠結(jié)材料作為粘合劑與主體結(jié)構(gòu)固定為一體。由于受到外界溫差和干濕環(huán)境交替變化的影響,在建筑全使用壽命過(guò)程中,脫落和破損也是外墻瓷磚應(yīng)用的痼疾,尤其是在高層建筑中,如果瓷磚脫落,就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。

        背栓式無(wú)應(yīng)力陶瓷板錨固技術(shù)是解決上述問(wèn)題的一個(gè)較佳方案。背栓固定石材技術(shù)由德國(guó)進(jìn)口,技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)穩(wěn)定和成熟[1]。其抗拉拔力、抗剪力、抗風(fēng)荷載和抗震都大大優(yōu)于其他模式。陶瓷板作為一種新型建筑裝飾材料,其輕便、防水、隔熱性能好[2]。該施工工藝在廣東省佛山市某隧道附屬設(shè)施工程等項(xiàng)目成功應(yīng)用,工程完成效果如圖1所示。

        圖1 工程效果Fig.1 Engineering Renderings

        1 難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

        1.1 工程難點(diǎn)

        ⑴超長(zhǎng)弧形飾面測(cè)量放線(xiàn)工作量大且精度要求高,工程平面為弧形,控制點(diǎn)較多且復(fù)雜,另外由于本工程曲線(xiàn)面較多,受外部環(huán)境(如施工過(guò)程中的風(fēng)荷載、溫度變形、樓層之間的變形)影響較大,特征網(wǎng)架及鋁板的曲面控制、內(nèi)控點(diǎn)傳遞等難度較大,給測(cè)量放線(xiàn)工作帶來(lái)了很大的困難[3]。

        ⑵龍骨采用型鋼加工,弧形空間構(gòu)造較為復(fù)雜、體量大,骨架加工及施工安裝精度直接決定了本工程的整體施工質(zhì)量。

        ⑶為保證超長(zhǎng)弧形飾面的整體效果,做到弧度自然,分縫統(tǒng)一,陶瓷板塊需要進(jìn)行二次加工,加工精度要求高,接縫處理工藝及精度控制要求高。

        1.2 應(yīng)對(duì)措施

        ⑴根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況,再建立相應(yīng)的BIM模型,通過(guò)BIM 測(cè)量數(shù)據(jù)提取坐標(biāo),將應(yīng)用成果提交給測(cè)量人員帶入現(xiàn)場(chǎng)放線(xiàn)工作,同時(shí)采用三維激光掃描儀輔助放線(xiàn)及結(jié)果檢查,提高精度和效率。

        ⑵深化設(shè)計(jì)工作主要包括三維模型的建立、加工圖、編號(hào)圖設(shè)計(jì),確保尺寸及幾何造型準(zhǔn)確無(wú)誤、安裝方便。

        ⑶通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量形成現(xiàn)場(chǎng)排版圖,工廠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)排版圖制作。板塊安裝時(shí),通過(guò)調(diào)整安裝面板支撐點(diǎn)處,提高安裝精度高。背栓式干掛連接通過(guò)掛件與骨架連接將板塊掛在骨架上,焊接量少,減少因焊接、打磨工藝造成的變形,確保成型效果。

        ⑷ 將陶瓷板模型傳導(dǎo)至加工廠,提取板塊的長(zhǎng)度、寬度、封邊截面、彎曲半徑、角碼卡位等信息,數(shù)字化切割、打磨、加工。安裝時(shí)采用三維激光掃描儀與BIM技術(shù)運(yùn)用相結(jié)合的驗(yàn)收方式,改變傳統(tǒng)驗(yàn)收方式,通過(guò)逆向建立BIM 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際模型并與設(shè)計(jì)模型相對(duì)比,進(jìn)行誤差分析,隨即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量整改。

        2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

        2.1 背栓式干掛陶瓷板施工工藝流程(見(jiàn)圖2)

        圖2 施工工藝流程Fig.2 Construction Process

        2.2 操作要點(diǎn)

        ⑴ 測(cè)量放線(xiàn)?;鶞?zhǔn)線(xiàn)放樣復(fù)核,對(duì)陶瓷墻面水平、垂直安裝基線(xiàn)的進(jìn)行放樣定位。根據(jù)陶瓷板塊分格圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)系,測(cè)放出結(jié)構(gòu)輪廓線(xiàn)和節(jié)點(diǎn)板的位置,如圖3所示[6]。

        圖3 分格測(cè)量放線(xiàn)Fig.3 Wall Split Line

        ⑵龍骨安裝。龍骨采用熱鍍鋅角鋼,采用不銹鋼化學(xué)藥劑螺栓固定,龍骨利用錨桿與堅(jiān)實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)錨固。螺栓需進(jìn)行抗拔試驗(yàn),達(dá)到要求后方可進(jìn)行下一步施工。 鉆孔應(yīng)垂直于墻面。在土建結(jié)構(gòu)設(shè)置變形縫的位置,干掛系統(tǒng)龍骨斷開(kāi),沿隧道縱向,每隔45 m干掛系統(tǒng)龍骨斷開(kāi)。成孔后,先利用專(zhuān)用毛刷清理孔外圍分渣,再用高壓氣體吹凈鉆孔內(nèi)部?;瘜W(xué)藥劑膠管封口端朝鉆孔,將化學(xué)螺栓按封口朝里的方式插入鉆孔,通過(guò)電鉆+專(zhuān)用連接頭將螺栓緩緩旋入孔中?;瘜W(xué)螺栓到完全固化后即可安裝龍骨,如圖4所示。螺栓螺母下放置彈簧墊片,外露螺紋應(yīng)不少于2扣。

        ⑶框架安裝。龍骨固定在主體結(jié)構(gòu)上,左支點(diǎn)采用圓孔,中間或右支點(diǎn)采用長(zhǎng)圓孔,水平標(biāo)高控制在±1 mm 以?xún)?nèi)[7]。背栓連接掛件與龍骨螺栓固定,固定螺孔采用長(zhǎng)圓孔。連接掛件的定位要滿(mǎn)足誤差要求,龍骨采用專(zhuān)用熱鍍鍍鋅角鋼,龍骨由下而上進(jìn)行安裝,如圖5所示[8]。龍骨分組安裝完成后,應(yīng)及時(shí)復(fù)核其水平標(biāo)高和平整度,相鄰的龍骨水平標(biāo)高差不得超過(guò)1 mm。

        圖4 鉆孔、安裝膨脹螺栓Fig.4 Drilling and Installing Expansion Bolts

        圖5 龍骨安裝、調(diào)整Fig.5 Keel Installation and Adjustment

        ⑷陶瓷板鉆孔。本技術(shù)陶瓷板安裝采用四點(diǎn)固定,板邊到固定孔的長(zhǎng)度為該邊長(zhǎng)的1/5,長(zhǎng)度不宜小于100 mm。如換用1 800 mm×600 mm 規(guī)格稍大的陶瓷板,則采用六點(diǎn)支承安裝,原四點(diǎn)支承孔到板邊的距離不變,因長(zhǎng)邊兩支承孔之間距離較大,在兩孔中心增加一個(gè)支承點(diǎn),增加陶瓷板的抗彎強(qiáng)度。鉆孔設(shè)備選用專(zhuān)用背栓打孔設(shè)備,精準(zhǔn)并無(wú)損。背栓按設(shè)計(jì)要求選用專(zhuān)用不銹鋼背栓(設(shè)置柔性保護(hù)套和不銹鋼套管,與陶瓷板連接處設(shè)置尼龍墊)。陶瓷板鉆孔后清理干凈孔內(nèi)及板面。

        ⑸陶瓷板塊掛裝。陶瓷板塊利用連接角鋼及同錨栓組合為獨(dú)立單元,從上而下安裝,通過(guò)掛件安裝到龍骨上,如圖6 所示。通過(guò)激光垂直水準(zhǔn)儀檢查板塊水平及垂直度,然后通過(guò)微調(diào)固定面板角鋼螺栓來(lái)調(diào)整水平標(biāo)高及板縫寬度,板縫水平及垂直寬度須一致,最后將連接角鋼螺栓螺母鎖定,如圖7所示[9]。

        圖6 陶瓷板安裝Fig.6 Ceramic Plate Installation

        圖7 陶瓷板、陶瓷板掛件連接和固定Fig.7 Connection and Fixing of Ceramic Board and Ceramic Board Pendant

        ⑹陶瓷板和收口完成安裝后進(jìn)行板縫施工,施工前清潔板縫,不應(yīng)有雜物,在板縫塞入泡沫棒,泡沫棒直徑約為膠縫寬度的120%,長(zhǎng)度與接縫長(zhǎng)度一致。板縫采用耐候密封膠封堵,為防止密封膠污染面板,應(yīng)在陶瓷板縫兩側(cè)貼上美紋紙,并通過(guò)美紋紙控制膠縫的寬度,轉(zhuǎn)角及接頭處連接順暢,然后采用專(zhuān)用打膠槍進(jìn)行密封膠施工[10],再用專(zhuān)用收口刮刀刮縫(見(jiàn)圖8),密封膠應(yīng)飽滿(mǎn)光滑而有弧度。施工完成后及時(shí)清理板面污染物,如圖9所示。

        圖8 陶瓷板拼縫、注膠Fig.8 Ceramic Board Seam,Glue Injection

        圖9 清潔、檢查驗(yàn)收Fig.9 Cleaning,Inspection and Acceptance

        3 結(jié)論

        超長(zhǎng)弧形面背栓式干掛陶瓷板施工技術(shù)采用BIM 技術(shù)三維建模、實(shí)時(shí)模擬放樣、安裝,構(gòu)件工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝,材料下料及安裝到位并精調(diào),所有工序都受到嚴(yán)格的過(guò)程控制,整體弧度加工過(guò)程通過(guò)BIM 技術(shù)的輔助設(shè)計(jì)到定型加工,從根本上解決了超長(zhǎng)弧形面陶瓷板安裝后的偏差大、精度低、施工控制難度高等問(wèn)題,做到了安裝效果曲線(xiàn)優(yōu)美、弧度一致、板縫均勻,滿(mǎn)足了工程設(shè)計(jì)與施工的要求,減少材料損耗,縮短安裝工期,降低安裝費(fèi)用,維護(hù)費(fèi)用低,得到社會(huì)各界極大的認(rèn)可。

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