淺談閘站外立面短槽式石材干掛施工工法

雷 濤 劉世英

(浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 杭州 310051)

1 前言

以往閘站外立面若采用石材裝飾，一般采用濕貼法施工，但該方法缺點(diǎn)較多，如:灌注砂漿容易污染板面，特別是在日后的使用中還會出現(xiàn)泛堿掛白現(xiàn)象。另外，受季節(jié)性室外溫差變化引起的外飾面脹縮變形，使飾面板可能脫落，影響使用安全。因此，隨著科技不斷創(chuàng)新，閘站外立面石材裝飾開始采用干掛法施工，不但克服了傳統(tǒng)石材濕貼法容易產(chǎn)生的石材表面污染、變色“反堿”現(xiàn)象，使石板保持色彩光澤，而且避免了濕貼法由于溫差導(dǎo)致的板材空鼓、裂縫、脫落等現(xiàn)象，既提高了閘站外立面的美觀性、安全性和耐久性，又實(shí)現(xiàn)了水工構(gòu)筑物在施工成本和工期等方面的突破，為水工構(gòu)筑物外立面施工增添了一道新工藝。

2 工藝原理

石材干掛法又名空掛法，是利用高強(qiáng)耐腐蝕的金屬掛件，把飾面石材通過托、吊、銷、栓的方法固定在建筑物外墻上。用此工藝做成的石材飾面，在風(fēng)力和地震力的作用下允許產(chǎn)生適量的變位，以吸收部分風(fēng)力和地震力，而不致出現(xiàn)裂紋和脫落。當(dāng)風(fēng)力和地震力消失后，石材也隨結(jié)構(gòu)而復(fù)位。

原理是在外墻上增設(shè)主要支承點(diǎn)，采用金屬掛件將石材固定在墻體的鋼架上，形成石材幕墻。石材與墻體之間留出40～50mm的空腔，空腔內(nèi)不需再灌漿粘貼。

石材安裝是先將豎向龍骨焊接在墻體預(yù)埋件上，橫向龍骨與豎向龍骨連接，形成整體框架后，板材采用金屬掛件與橫龍骨連接，用蝴蝶扣掛件實(shí)現(xiàn)石材的定位，調(diào)整后固定，見圖1。

圖1 石材干掛結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

3 施工方法及關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工流程

施工流程如圖2所示。

圖2 施工流程

3.2 施工方法

3.2.1 錨固件安裝

傳統(tǒng)工藝中采用的膨脹螺栓如果不是不銹鋼，時間長了有可能會腐蝕，導(dǎo)致膨脹螺栓松動，甚至脫落，摩擦型膨脹錨栓安全性較差，在反復(fù)風(fēng)力作用下易松動。也有的采用的是混凝土中預(yù)埋件，但預(yù)埋件的缺點(diǎn)就是費(fèi)事，要求設(shè)計位置的偏差在±10mm內(nèi)，故有一定的難度。而植筋是采用結(jié)構(gòu)膠將鋼筋與混凝土粘結(jié)，利用膠體的粘結(jié)力形成面—面接觸的全長錨固體，對基材無擠壓力，可在混凝土的開裂區(qū)使用。植筋化學(xué)錨栓是由金屬螺栓和樹脂錨固劑組成，它的優(yōu)點(diǎn)是安裝簡便、抗震動、抗疲勞、成本低，而且拉拔力強(qiáng)，是混凝土墻體最常用的連接方式之一。

按照幕墻設(shè)計圖在墻、柱混凝土面上彈出錨固件的位置，錨固件與混凝土連接通常采用4根M12～14化學(xué)錨栓，錨板采用220mm×160mm×8mm熱鍍鋅鋼板，間距根據(jù)結(jié)構(gòu)梁和柱的實(shí)際尺寸和設(shè)計圖而定，但水平間距一般小于1.2m，豎向間距小于2m。根據(jù)相關(guān)防雷規(guī)范，錨固件每隔12m要與建筑防雷鋼筋網(wǎng)連接。

3.2.2 龍骨安裝

a.錨固件安裝完畢后，先安裝豎龍骨，豎向龍骨采用10～12號熱鍍鋅槽鋼制作而成。先在外墻面兩端各安裝一道豎向主龍骨，然后拉線作為平面基準(zhǔn)控制線。

b.豎龍骨垂直度可采用吊垂線進(jìn)行控制，符合規(guī)范要求后，再與錨固件進(jìn)行焊接。水平龍骨(角鋼)安裝前，先在角鋼的邊肋上鉆φ10的圓孔，便于連接件安裝。

c.水平龍骨采用50mm×50mm×5mm熱鍍鋅角鋼制作而成。第一道水平龍骨標(biāo)高以石材的設(shè)計標(biāo)高為準(zhǔn)，其余水平龍骨安裝依據(jù)石材寬度尺寸在立龍骨面上彈出標(biāo)高控制線，依次與主龍骨進(jìn)行焊接。

d.依照鋼結(jié)構(gòu)驗收規(guī)范進(jìn)行熱鍍鋅槽鋼龍骨安裝施工，按規(guī)定除去藥皮并進(jìn)行焊縫隱檢，合格后刷防銹漆三遍。

3.2.3 石材安裝

a.龍骨安裝施工完成，經(jīng)隱檢驗收合格后，根據(jù)翻樣圖核對板材規(guī)格，核對無誤后進(jìn)行板端開槽和板材安裝。短槽式干掛石材，槽長30mm左右，槽寬為6～7mm，槽口應(yīng)打磨成45°倒角，槽內(nèi)光滑、潔凈。板材開槽后不得有損壞或崩裂現(xiàn)象。

b.石材安裝的順序是自下而上進(jìn)行，在墻面最下一排板材安裝位置的上下口拉兩條水平控制線，板材從中間或墻面陽角開始就位安裝。

c.掛板時縫寬按二次設(shè)計圖要求進(jìn)行調(diào)整，先試掛，每塊板用靠尺找平后再正式掛板，安裝T形掛件前應(yīng)將結(jié)構(gòu)膠灌入槽內(nèi)。寬縫板處，不銹鋼掛件與下方已安裝完石材上口之間用高分子聚合物墊實(shí)。板材安裝要求四角平整，縱橫對縫。

d.石材安裝時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計的要求及施工規(guī)范進(jìn)行施工，保證墻、柱、梁面石材的花色、紋理一致。

e.石材飾面接縫處的防水處理采用密封硅膠嵌縫。嵌縫之前先在縫隙內(nèi)嵌入柔性條狀泡沫聚乙烯材料作為襯底，以控制接縫的密封深度和加強(qiáng)密封膠的粘結(jié)力。

3.2.4 石材表面清理和成品保護(hù)

每道墻、梁、柱石材干掛施工完成后，經(jīng)過互檢、自驗合格后，對此道墻、梁、柱面石材進(jìn)行清理，做好成品保護(hù)，設(shè)專人看管。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 連接件的安裝

連接件的安裝，是安裝過程最基本的施工要點(diǎn)，也是最關(guān)鍵的一個技術(shù)工序，只有連接件安裝牢固，才能確保干掛石材的安全。連接件安裝中，化學(xué)螺栓的安裝質(zhì)量最為關(guān)鍵，其施工程序如下:

a.鉆孔:按設(shè)計圖紙位置，在梁、柱混凝土面上鉆孔，孔徑、孔深必須滿足設(shè)計要求。

b.清孔:用空氣壓力吹管等工具清除孔內(nèi)浮灰，孔內(nèi)保持清潔。

c.安置藥劑管:將藥劑管插入孔中，插入時，在手溫條件下樹脂能像蜂蜜一樣流動時，方可使用膠管。

d.鉆入螺栓:用電鉆旋入螺桿直至藥劑流出為止。此時，藥劑管破碎，石英顆粒和樹脂、固化劑混合，并充滿孔壁與錨栓間的空隙。

3.3.2 豎龍骨安裝

豎龍骨安裝的準(zhǔn)確和質(zhì)量，影響整個石材干掛的安裝質(zhì)量。通過連接件干掛的平面軸線與建筑物的外平面軸線距離的允許偏差應(yīng)控制在2mm以內(nèi)。

4 效益分析

4.1 社會效益

閘站外立面石材干掛施工工法，不僅避免了石材濕貼法工藝出現(xiàn)的表面污染、變色“反堿”，使石板保持色彩光澤，而且避免石材脫落，并可連續(xù)作業(yè)，既提高了閘站外立面的美觀性、安全性和耐久性，又實(shí)現(xiàn)了水工構(gòu)筑物在施工成本和工期等方面的突破，為公司在水利領(lǐng)域的施工創(chuàng)造了良好的形象。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

閘站外立面石材干掛施工工法在工期、材料設(shè)備利用、勞動力安排方面都具有相對的優(yōu)勢，尤其后期維護(hù)費(fèi)用低，相比石材濕貼方法，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

浙東引水蕭山樞紐閘站結(jié)構(gòu)外立面成功應(yīng)用了短槽式石材干掛工藝，不僅加快了施工進(jìn)度，工期較原計劃縮短1/5，而且改善了建筑物的外觀，克服了表面掛白、變色等若干弊病，提高了建筑物的安全性和耐久性，避免了傳統(tǒng)濕貼石材工藝出現(xiàn)的板材拉裂、脫落等現(xiàn)象。該施工工藝對水工建筑物外立面施工具有較好的推廣價值。