黃亞文 陳鎮(zhèn)北 丁天盛 陽素蘋 李 鵬

幕墻即帷幕墻，如同幕布掛在外墻上面，是一種不承重的輕質(zhì)墻體，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高層建筑及大型建筑。預埋板是指建筑結(jié)構(gòu)澆筑前預先埋設(shè)在隱蔽工程內(nèi)部的構(gòu)配件，以便搭接砌筑的上部結(jié)構(gòu)。幕墻預埋板的主要作用是固定幕墻龍骨并使其與建筑主體結(jié)構(gòu)連接在一起[1]。由此可見，幕墻預埋板是建筑工程的主要部件之一，所以安全性應(yīng)該受到建筑設(shè)計人員的高度重視。

目前，大部分建筑的幕墻預埋板使用焊接技術(shù)使鋼筋與鋼板連接，需要焊接工人在高空中作業(yè)，然后通過外觀來檢測焊接質(zhì)量，并未對其進行無損探傷檢查。而且預埋板位置偏差較大，難以保證質(zhì)量，容易留下安全隱患[2]。

本文針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種用于幕墻龍骨安裝的C 型卡槽組合式預埋板免焊接施工方法。此方法具有施工簡便、設(shè)計合理、安全性高、應(yīng)用面廣、實用價值高的特點。

1 幕墻龍骨安裝的C 型卡槽組合式預埋板免焊接施工技術(shù)

1.1 工程概況

本文以湖南瀏陽市經(jīng)開區(qū)金陽智中心項目為研究對象。該工程結(jié)構(gòu)類型為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，外裝飾幕墻有玻璃幕墻和石材幕墻，外幕墻預埋板全部采用C 型卡槽組合式預埋板，由C 型槽鋼和錨釘2 部分組成，采用鉚接的方式把錨釘和槽鋼連接在一起，預埋板的抗拉強度約110 kN，抗剪承載力約80 kN。

1.2 工藝原理

安裝C 型卡槽組合式預埋板時，先將C 型卡槽預埋在主體結(jié)構(gòu)中，然后把幕墻的主龍骨固定在主體結(jié)構(gòu)上。為了增加幕墻安裝的穩(wěn)固性，需使用T 型螺栓和U 型轉(zhuǎn)接件，通過T 型螺栓在C 型卡槽內(nèi)移動來調(diào)節(jié)安裝構(gòu)件的位置，增加安裝便利性。

2 C 型卡槽組合式預埋板免焊接施工流程

C 型卡槽組合式預埋板免焊接施工流程如圖1 所示。

圖1 C 型卡槽組合式預埋板免焊接施工流程圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2.1 初步定位

安置預埋板前，按照施工設(shè)計深化圖初步設(shè)定預埋板的位置，根據(jù)占位布置圖和標高尺寸，在板邊鋼筋上或鋼筋網(wǎng)格中間畫出預埋板安置控制線（最好使用紅筆，更加醒目），由此初步確定幕墻預埋板的平面位置，如圖2 所示。

圖2 幕墻預埋板初步定位圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2.2 預埋板臨時綁扎

當每層樓的鋼筋土建梁板綁扎完成后報驗，等監(jiān)理工程師驗收合格后，按照上面初步定位的預埋板位置，用鐵絲臨時將其固定在梁、板鋼筋上。在預埋板安置過程中，遇到預埋板錨釘在箍筋中間空擋位置時，可采用鐵絲直接與主鋼筋綁扎方法，也可采用輔助鋼筋連接錨釘和主鋼筋，確保綁扎牢固[4]。

2.3 梁板邊模安裝固定

按照施工設(shè)計圖紙以及施工方案，對梁板邊模實施加固操作。根據(jù)國家規(guī)范操作要求，準確定位模板位置，加固安裝，模板平整度以及垂直度要完全符合要求。

2.4 預埋板分格及編號

安置預埋板前，要對其進行分格，把預埋板分隔線留在底模外檐口處。對預埋板編號，從軸線左邊起第1 個預埋板開始編號并記錄在驗收單中，以便施工監(jiān)理驗收。

2.5 預埋板定位放線

為保障預埋板的線性排列，埋設(shè)過程必須在拉線時操作。按照幕墻C型卡槽組合式預埋板的設(shè)計圖紙，對預埋板進行多軸線埋設(shè)，因為單軸線定位時，丈量尺寸誤差會累計，易導致預埋板偏位。采用多軸線方式進行埋設(shè)可大幅度提高放線準確度，精準設(shè)定預埋板平面位置和標高尺寸。定位預埋板位置時，可用經(jīng)緯儀和垂準儀把主控制線引測到該施工樓層，通過控制線確定預埋板的平面位置和標高尺寸，用紅色油漆標注在邊模板上，以便于安裝時能快速找到準確位置。

（iv）設(shè)為專家ek（k=1，2，…，N）的個體決策矩陣，其中是專家ek（k=1，2，…，N）從評價等級集合H={H1，H2，…，Ht}選取某一等級對有屬性值ui∈U的方案aj∈A進行評價的結(jié)果。其中，H={H1，H2，…，Ht}表示有 t個評價等級，Hl表示有第l個評價等級，l=1，2，...，t，例如，H 是一評分集合H={1，2，3，4，5}（1：最差；5：最好）。個體決策矩陣k=1，2，…，N）通?？赊D(zhuǎn)化為個體標準決策矩陣[12]。

2.6 預埋板埋設(shè)及固定

2.6.1 平梁結(jié)構(gòu)預埋板埋設(shè)及固定

埋設(shè)預埋板需要先在C 型卡槽組合式預埋板上設(shè)6 個鉆孔，每個孔的直徑為4 ～5 mm。當梁鋼筋綁扎完且在梁未合側(cè)模時，在梁主鋼筋上放置預埋件，注意水平位置要標注紅色，便于以后準確找到位置。在梁側(cè)模上50 mm 處標高控制線，按照標高線用釘子將預埋板固定在梁側(cè)模上，釘子長度為50 mm。

2.6.2 陰陽角結(jié)構(gòu)預埋板埋設(shè)及固定

按照幕墻施工規(guī)范操作要求，當預埋板埋設(shè)遇到陰角時，需要在結(jié)構(gòu)邊角位處向外拉開50 mm 處埋設(shè)預埋板，以免影響后續(xù)施工。按照幕墻施工規(guī)范操作要求，當預埋板埋設(shè)遇到陽角時，處理方法與陰角處相反，陽角角位的2 個預埋板與結(jié)構(gòu)邊緊靠在一起[5]。

2.6.3 框架剪力墻結(jié)構(gòu)預埋板埋設(shè)及固定

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，模板合模前需要把預埋板固定好，因為合模后一旦出現(xiàn)預埋板位置偏差等情況無法進行調(diào)整。使用吊線方法時，為避免不影響合模操作，預埋板和線錘需要退約5 mm。

2.6.4 T型螺栓與C型卡槽連接

螺栓的任意部位都可穿入小孔裝進C 型卡槽內(nèi)，90°旋轉(zhuǎn)后旋緊螺母才能固定，螺栓不可以安裝在距離C型卡槽頂端部25 mm的鉚釘外側(cè)位置。當采用的C 型卡槽配有消栓鉚釘時，可用眼睛通過槽口判斷卡槽頂端鉚釘?shù)奈恢谩?/p>

2.6.5 預埋板偏差處理方法

當C 型卡槽組合式預埋板出現(xiàn)偏差超出標準要求時需要補板，補板厚度及材質(zhì)需要與預埋板完全相同，補板需要使用化學螺栓進行固定。

2.7 混凝土澆筑

為避免預埋板澆筑時出現(xiàn)位置偏差，澆筑前需先檢驗邊模的平整度和垂直度，偏位處及時修正，保證預埋板中心標高偏差–10 ～10 mm，預埋板水平偏差–20 ～20 mm，預埋板進出結(jié)構(gòu)外表面偏差–2 ～2 mm，預埋板邊緣和中心傾斜偏差–3 ～3 mm，預埋板水平方向轉(zhuǎn)角偏差≤1°。

結(jié)構(gòu)混凝土澆筑厚度應(yīng)嚴格遵守施工規(guī)范要求。如果澆筑厚度過大會使鋼絲網(wǎng)模板向外凸出，就會使尺寸出現(xiàn)偏差。C 型卡槽組合預埋板埋設(shè)好后，要保護好預埋板，避免預埋板損壞或位移；混凝土振搗時要注意振搗器和模板的距離，避免振搗中水泥漿嚴重流失。振搗中要避開振搗預埋板，振搗棒在預埋板周邊振搗時，要適當增加振搗時間，確保預埋板周邊的混凝土充分振搗，以防漏漿或空鼓現(xiàn)象。

當澆筑混凝土時，在施工現(xiàn)場的看管人員，應(yīng)實時檢查整個作業(yè)過程中是否導致預埋板位置出現(xiàn)偏差，如出現(xiàn)偏差立刻調(diào)整，以保證混凝土澆筑工作正常進行；當進行墻面混凝土澆筑時，施工現(xiàn)場的看管人員如發(fā)現(xiàn)預埋板高出混凝土結(jié)構(gòu)標高時，應(yīng)立刻把預埋板打進去，使其和墻面混凝土水平面對齊。如圖3 所示。

圖3 C 型卡槽組合式預埋板需與混凝土結(jié)構(gòu)面水平對齊（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2.8 預埋板埋設(shè)要求

C 型卡槽組合式預埋板施工埋設(shè)要求及注意事項如下：第1，C 型卡槽組合式預埋板及配件所用材料必須符合設(shè)計要求，加工尺寸要與設(shè)計圖紙一致。第2，預埋板埋設(shè)前要先放線定位，轉(zhuǎn)角位置預埋板的埋設(shè)施工要特別細心。第3，預埋板埋設(shè)檢查表要清晰記錄施工位置上下、左右、前后的預埋板埋設(shè)情況。第4，預埋板位置相對軸線的偏差應(yīng)小于20 mm，上下偏差應(yīng)小于10 mm。第5，預埋板埋設(shè)過程中應(yīng)貼近模板，如發(fā)生前后傾斜狀況，需采用楔形鐵塊輔助修正角碼與預埋板之間的接觸面。第6，圓弧面預埋板施工時，應(yīng)及時與工程設(shè)計師溝通，確定好建筑分格與結(jié)構(gòu)分格，避免增加誤差影響后續(xù)施工。第7，主受力預埋板施工時，應(yīng)采用兩方對穿螺栓和2 個膨脹螺栓，當對穿螺栓直徑≥10 mm 時，需要用玻璃絲布堵塞周邊縫隙。第8，預埋板施工完成后，需要至少刷2 遍防水漆來做防腐處理。第9，預埋板施工完成后，必須進行極限拉拔試驗，然后出具相關(guān)試驗報告。

3 C 型卡槽組合式預埋板節(jié)點計算

已知節(jié)點高度15.7 m，基本風壓0.35 kN/m2，風壓高度變化系數(shù)1.14，體型系數(shù)–1.4，場地粗糙類別B 類，陣風系數(shù)1.65，垂直方向和水平方向間距分別為3.9 m 和1.8 m，混凝土強度等級為C30。

C 型卡槽預埋件受到拉力時，極有可能造成預埋板卷邊的剪切破壞，通過式（1）檢測預埋板的抗剪承載力，用Vc表示槽鋼所受的剪力設(shè)計值，取值為9.12 kN，如果V≥Vc，則說明抗剪承載力能滿足要求。

式中：t為槽鋼卡槽處的厚度；tc為T型螺栓T 字頭寬度；fv為槽鋼的抗剪設(shè)計值；n為T型螺栓的。

因為V=26.88 kN ＞Vc，所以該預埋板的抗剪承載力滿足要求。

當預埋板卷口受壓破壞時會造成剪切破壞，受壓破壞會增強剪切破壞程度，通過式（3）檢測預埋板的抗壓承載力，如果N≥NC，則說明抗壓承載力滿足要求。

式中：t1為槽型預埋板卷邊的長度；f3為槽鋼的抗壓設(shè)計值。

因為N=123 kN ＞NC，所以該預埋板的抗壓承載力滿足要求。

只考慮預埋板卷口剪切破壞和受壓破壞的方式可能與工程實際情況存在一定差異，因此以預埋板卷口的剪壓形式進行分析比較合理。使用式（3）～式（5）檢測預埋板的剪壓復合承載力。如果(βva4)α4+(βna4)α4≤1，則說明剪壓復合承載力滿足要求。

式中：Nc為槽鋼所受的壓力設(shè)計值；βva4為剪力作用設(shè)計值和材料抗剪強度設(shè)計值的比值；βna4為拉力作用設(shè)計值和材料抗拉強度設(shè)計值的比值。

因為0.12063 ＜1，所以該預埋板的剪壓復合承載力滿足要求。

根據(jù)式（3）～式（5）可得，C 型卡槽的組合式預埋板具有較好的抗剪承載力、抗壓承載力和剪壓復合承載力。

4 結(jié)語

與平板預埋板相比，使用C 型卡槽組合式預埋板的成本更低，能節(jié)省安裝工時，降低材料損壞風險。但該方法存在不足之處，如澆筑振搗時水泥漿會沿著孔洞外溢，產(chǎn)生蜂窩，后續(xù)需針對此問題進行深入研究。