林志煌
(福建省五建裝修裝飾有限公司,福建 泉州 362600)
幕墻具有美觀以及采光好的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足社會(huì)大眾對(duì)建筑審美的要求,因此,廣泛地應(yīng)用于建筑工程中。幕墻的自重及外部荷載均通過預(yù)埋件傳遞給主體結(jié)構(gòu),因此預(yù)埋件也成為建筑幕墻工程設(shè)計(jì)、施工的重點(diǎn)之一。本文從實(shí)際的工程案例出發(fā),探討影響幕墻預(yù)埋件的質(zhì)量因素,提出幕墻預(yù)埋件施工質(zhì)量控制策略,提升幕墻預(yù)埋件安裝質(zhì)量,延長幕墻使用壽命。
本工程為萍鄉(xiāng)五陂海綿小鎮(zhèn)項(xiàng)目,建筑面積為12858.96m2,地上為9915.76m2,地下為2943.20m2,建筑高度為21.6m。構(gòu)件式玻璃幕墻面積為2460m2;陶土板幕墻面積約為1390m2;金屬幕墻面積為1.05萬m2。
幕墻預(yù)埋件按安裝形式主要可分為三種:(1)面埋于混凝土結(jié)構(gòu)的上表面;(2)側(cè)埋于混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)面,(3)底埋于混凝土的下表面,本工程項(xiàng)目這三種形式均存在。
預(yù)埋件按組裝形式主要可分為:(1)錨筋與錨板焊接組合的板式預(yù)埋件,見圖1 所示;(2)錨筋與特制凹槽型錨板焊接組合的槽式埋件,見圖2 所示;(3)錨筋與錨板焊接組合且在錨板上開長條調(diào)節(jié)孔的板槽式預(yù)埋件,見圖3所示。本工程項(xiàng)目主要采用板式預(yù)埋件。
圖1 板式預(yù)埋件的埋設(shè)
圖2 槽式預(yù)埋件的埋設(shè)
圖3 板槽式組合預(yù)埋件
依據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ 133-2001)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2010)、《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ 102-2003)要求,總結(jié)預(yù)埋件的基本要求。
預(yù)埋件的錨板、錨筋的規(guī)格型號(hào)、數(shù)量應(yīng)根據(jù)幕墻的永久荷載和風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用等可變荷載共同作用下,進(jìn)行預(yù)埋件承載力計(jì)算,確定預(yù)埋件的錨板、錨筋的規(guī)格尺寸。
預(yù)埋件的錨板宜采用Q235B 的鋼板。錨板的厚度應(yīng)>0.6倍錨筋的直徑,錨板邊緣至錨筋中心的距離應(yīng)>20mm及2倍的錨筋直徑。受拉和受彎的預(yù)埋件的錨板厚度應(yīng)>8mm,且應(yīng)大于錨筋間距B/12,錨筋中心至錨板邊緣的距離應(yīng)>45mm及3倍的錨筋直徑。
錨筋采用的鋼筋應(yīng)為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)鋼,冷加工的鋼筋杜絕使用。錨筋的直徑不宜小于8mm,數(shù)量不宜小于4根,且不宜多于4層。錨筋的最小錨固長度應(yīng)≥250mm,如錨固長度不足,但錨筋數(shù)量較多時(shí),錨筋的總截面面積應(yīng)超過《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中C.0.1條計(jì)算的截面面積1.4倍,錨筋的最小錨固長度可適當(dāng)減少至≥180mm。
預(yù)埋件作為幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接橋梁,是幕墻施工的第一道關(guān)鍵工序,結(jié)合工程項(xiàng)目具體情況,預(yù)埋件從設(shè)計(jì)、采購、加工制作、運(yùn)輸倉儲(chǔ)、施工可能存在的一些問題進(jìn)行分析。
幕墻預(yù)埋件缺乏專項(xiàng)計(jì)算,未按各效應(yīng)組合中最不利組合進(jìn)行計(jì)算或荷載作用的分項(xiàng)系數(shù)取值有誤。預(yù)埋件與砌體連接時(shí)未增設(shè)鋼筋混凝土梁等原因,預(yù)埋件的承載力不足以承載幕墻自身的重力荷載及風(fēng)荷載、地震作用和溫度作用的可變荷載,影響幕墻的結(jié)構(gòu)使用安全。
錨板、錨筋的規(guī)格尺寸小于設(shè)計(jì)要求尺寸,焊接出現(xiàn)咬邊、夾渣、氣孔、不飽滿等焊縫質(zhì)量問題,預(yù)埋件強(qiáng)度無法承載幕墻永久荷載和可變荷載的共同作用,影響幕墻的結(jié)構(gòu)安全使用。
預(yù)埋件未按圖紙及技術(shù)質(zhì)量交底要求進(jìn)行測(cè)量放線及安裝,導(dǎo)致預(yù)埋件安裝不牢固或預(yù)埋件的標(biāo)高、水平分格有誤。沒有與土建施工開展有效配合,澆筑、振搗混凝土?xí)r發(fā)生預(yù)埋件脫落、偏位等問題,無法滿足后期龍骨安裝需求。
主體混凝土強(qiáng)度也將影響預(yù)埋件的牢固程度,混凝土結(jié)構(gòu)施工及養(yǎng)護(hù)過程不當(dāng),混凝土出現(xiàn)麻面、蜂窩、內(nèi)部不密實(shí)等質(zhì)量問題,導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度等級(jí)低于C30,也將影響預(yù)埋件的承載力。
幕墻預(yù)埋件施工質(zhì)量控制應(yīng)從施工組織、材料選擇、現(xiàn)場(chǎng)安裝、后期養(yǎng)護(hù)等多方面共同協(xié)調(diào)管理,并且與土建施工緊密配合,確保預(yù)埋件施工質(zhì)量與施工進(jìn)度。
幕墻預(yù)埋件施工前,施工單位應(yīng)組織建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行圖紙會(huì)審,解決圖紙中存在的設(shè)計(jì)缺陷。需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工需求,施工組織設(shè)計(jì)及技術(shù)、質(zhì)量交底。
(1)幕墻施工前,進(jìn)行圖紙會(huì)審,使施工單位領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,掌握預(yù)埋件安裝特點(diǎn)和難點(diǎn),預(yù)防因圖紙缺陷而造成施工質(zhì)量問題。審查預(yù)埋件結(jié)構(gòu)計(jì)算書中荷載計(jì)算取值和計(jì)算結(jié)果;審查錨板、錨筋的規(guī)格型號(hào);審查預(yù)埋件的標(biāo)高、分格布置、固定方式是否滿足幕墻后期龍骨的制作安裝等。
(2)編制施工組織設(shè)計(jì)和預(yù)埋件安裝技術(shù)、質(zhì)量交底,并組織召開技術(shù)交底會(huì)議,由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人向管理人員和施工人員詳細(xì)分析項(xiàng)目中具體部位預(yù)埋件的規(guī)格、型號(hào)。施工中如何測(cè)量放線、定位。預(yù)埋件安裝固定方式及質(zhì)量要求,預(yù)埋件質(zhì)量檢查方法。使項(xiàng)目管理人員至現(xiàn)場(chǎng)施工人員都能清晰掌握預(yù)埋件安裝的技術(shù)要求。
(3)幕墻安裝施工應(yīng)選擇有資質(zhì)、有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍,并嚴(yán)格管理施工隊(duì)伍,方可高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量完成預(yù)埋件的安裝任務(wù)。
(1)嚴(yán)格管理、控制原材料的采購及加工。預(yù)埋件加工制作前,應(yīng)先查看錨板、鋼筋的合格證和檢驗(yàn)報(bào)告,確保錨筋、鋼板的規(guī)格尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求,對(duì)錨筋、錨板做力學(xué)性能試驗(yàn),校核抗拉、抗剪力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,且原材料外觀應(yīng)無明顯的銹蝕現(xiàn)象。
(2)預(yù)埋件加工制作。對(duì)原材料進(jìn)行加工、制作,錨板加工邊長允許誤差為±3.0mm,錨筋的長度允許誤差為+10.0mm,不允許負(fù)偏差。錨筋中心線的允許偏差為±3.0mm,錨筋與錨板面焊接后,錨筋與錨板的垂直度偏差允許值為L/50(L為錨筋的長度)。本項(xiàng)目的預(yù)埋件的錨筋和錨板采用穿孔塞焊,焊接質(zhì)量是預(yù)埋件加工的關(guān)鍵工序之一,電焊工須經(jīng)過培訓(xùn)后持證上崗。錨板的孔應(yīng)根據(jù)圖紙要求定位鉆孔,孔應(yīng)做成外喇叭口,傾斜角一般為45°±5°,錨板鉆孔后,錨筋塞入錨板后,錨板孔的最小直徑應(yīng)比錨筋大4mm左右,錨筋應(yīng)深入錨板內(nèi)應(yīng)不少于錨板厚的2/3,且不宜少于5mm。焊接時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫的質(zhì)量,焊縫的長度、高度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,避免發(fā)生錨筋咬邊、夾渣、氣孔等質(zhì)量問題。如有發(fā)生,應(yīng)及時(shí)查明原因并及時(shí)調(diào)整施焊方案。
(3)預(yù)埋件制作完成后,錨板外露部分表面均應(yīng)進(jìn)行噴砂(拋丸)除銹處理,質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB8923 中Sa2.5 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。除銹后刷防銹漆二度,調(diào)和漆二度,預(yù)防預(yù)埋件在運(yùn)輸、存放時(shí),鐵件發(fā)生腐蝕。當(dāng)預(yù)埋件表面采用熱鍍鋅防腐時(shí),根據(jù)《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求》(GB T13912-1992),鍍鋅層的厚度應(yīng)大于45μm。
(4)預(yù)埋件應(yīng)按規(guī)格型號(hào)分別規(guī)整堆放,避免錨筋彎曲變形。預(yù)埋件存放、發(fā)放應(yīng)有專人負(fù)責(zé),確保不會(huì)誤發(fā)誤用。
4.3.1 預(yù)埋件測(cè)量放線
根據(jù)圖紙,測(cè)量放線建筑的定位軸線,統(tǒng)計(jì)各定位軸線間的誤差,為滿足幕墻分格要求進(jìn)行誤差調(diào)整消化,誤差應(yīng)在相鄰定位軸線間進(jìn)行消化,幕墻每個(gè)分格間分?jǐn)傉`差應(yīng)小于2mm 內(nèi)。如超過此范圍,應(yīng)與設(shè)計(jì)單位溝通,調(diào)整幕墻分格。質(zhì)檢員應(yīng)依據(jù)幕墻分格尺寸進(jìn)行對(duì)照復(fù)核,尤其須復(fù)核定位軸線兩側(cè)相鄰的預(yù)埋件的尺寸,確保預(yù)埋件安裝精確度。
4.3.2 預(yù)埋件安裝
預(yù)埋件錨筋應(yīng)設(shè)置在構(gòu)件外側(cè)主鋼筋內(nèi)側(cè)。如果預(yù)埋件的尺寸大于400mm×400mm 時(shí),應(yīng)在錨板開設(shè)Φ20~30mm 排氣孔,確?;炷翝补嗝軐?shí)。預(yù)埋件所在位置不同,安裝固定的方法也不同,具體如下:
(1)底埋預(yù)埋件。底埋預(yù)埋件安裝時(shí),土建單位鋼筋仍未綁扎,將預(yù)埋件固定在梁底的模板面上,確保錨板的四個(gè)邊均不少于2 個(gè)釘子固定。預(yù)埋件安裝后可能會(huì)影響到后期鋼筋的鋪設(shè),為減少影響,避免出現(xiàn)鋼筋無法鋪設(shè)而破壞已安裝預(yù)埋件的情況。因此,安裝時(shí)應(yīng)與土建單位緊密配合,梁、板底膜支撐安裝完成后,與土建單位施工人員溝通是否會(huì)與主鋼筋發(fā)生碰撞。如發(fā)生碰撞,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整預(yù)埋件的位置,但仍應(yīng)確保后期預(yù)埋件仍可滿足幕墻分格使用,否則應(yīng)與土建單位溝通,適當(dāng)調(diào)整鋼筋的位置。
(2)側(cè)埋預(yù)埋件。當(dāng)預(yù)埋件較小時(shí),可將預(yù)埋件的錨筋與結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎固定,側(cè)模板封閉后,使錨板的外表面緊貼側(cè)模板。當(dāng)預(yù)埋件較大時(shí),錨板四邊應(yīng)預(yù)先加工工藝孔,在預(yù)埋件的內(nèi)側(cè)焊接螺帽,根據(jù)螺栓孔的位置,在模板面上鉆出相應(yīng)的螺栓孔,當(dāng)側(cè)模板安裝完成后,用螺栓穿過錨板和模板,并與螺帽連接并固定。
(3)面埋預(yù)埋件。板式預(yù)埋件尺寸較小時(shí),預(yù)埋件與主筋預(yù)留出混凝土保護(hù)層厚度,預(yù)埋件直接綁扎在主筋上。埋件上表面與混凝土表面應(yīng)齊平,在澆筑、振搗混凝土?xí)r應(yīng)隨時(shí)觀察預(yù)埋件是否移位。當(dāng)縱橫梁交接處有預(yù)埋件時(shí),此處的鋼筋比較密集,已焊接錨筋的錨板很難安裝,也易偏位,后期也很難補(bǔ)裝后置埋件。此處的預(yù)埋件可先放置鋼板,錨筋位置可適當(dāng)調(diào)整后開孔塞焊。焊接完成后,應(yīng)及時(shí)磨光預(yù)埋件外表面并做好防腐。
澆筑混凝土前,項(xiàng)目質(zhì)檢人員應(yīng)根據(jù)施工圖紙要求,復(fù)核預(yù)埋件安裝的數(shù)量、位置。確保預(yù)埋件按技術(shù)、質(zhì)量交底的要求安裝到位。澆筑混凝土?xí)r,項(xiàng)目質(zhì)檢員應(yīng)全程跟進(jìn),在預(yù)埋件附近澆筑、攪拌混凝土應(yīng)小心振搗,應(yīng)避免振動(dòng)棒直接碰撞預(yù)埋件,如因振搗碰撞導(dǎo)致預(yù)埋件偏位,應(yīng)停止?jié)仓?,安排工人及時(shí)恢復(fù)、加固預(yù)埋件。預(yù)埋件周邊的混凝土應(yīng)澆筑密實(shí),不可產(chǎn)生漏漿的現(xiàn)象。應(yīng)正確養(yǎng)護(hù)混凝土,避免混凝土干縮變形,造成預(yù)埋件內(nèi)部混凝土空鼓。模板拆除后,及時(shí)安排工人清理埋板表面的混凝土,復(fù)核預(yù)埋件安裝質(zhì)量情況,預(yù)埋件的垂直度、平整度應(yīng)≤3mm,水平標(biāo)高應(yīng)≤10mm,位置偏差應(yīng)≤20mm?;炷镣耆毯?,進(jìn)行預(yù)埋件抗拉承載力抽樣檢測(cè),應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
經(jīng)過工程的實(shí)際運(yùn)用后,預(yù)埋件安裝位置準(zhǔn)確、平整度好。極大地避免后期因預(yù)埋件安裝偏位過大,無法安裝幕墻龍骨的現(xiàn)象發(fā)生。如個(gè)別預(yù)埋件偏位較大,無法滿足幕墻安裝要求,應(yīng)統(tǒng)計(jì)偏位過大的預(yù)埋件位置和數(shù)量,書面與設(shè)計(jì)單位溝通,確定補(bǔ)救措施,如采用后切擴(kuò)孔機(jī)械錨栓和化學(xué)錨栓固定時(shí),須嚴(yán)格按照廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,施工完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行承載力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),如設(shè)計(jì)要求要進(jìn)行極限拉拔試驗(yàn),則現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。
綜上所述,幕墻預(yù)埋件作為連接主體結(jié)構(gòu)和幕墻的重要組成部分,是幕墻結(jié)構(gòu)安全的重要一環(huán)。針對(duì)幕墻預(yù)埋件容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,本文結(jié)合實(shí)際工程對(duì)其進(jìn)行分析,提出預(yù)埋件施工質(zhì)量管理方法和質(zhì)量控制策略,為幕墻的后續(xù)的施工做好準(zhǔn)備。