超高疊瓦幕墻施工技術(shù)

崔 健

(中冶天工集團(tuán)有限公司，天津 300000)

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超高疊瓦幕墻施工技術(shù)

崔 健

(中冶天工集團(tuán)有限公司，天津 300000)

針對(duì)疊瓦幕墻的特點(diǎn)與施工難點(diǎn)，制定了超高疊瓦幕墻的施工技術(shù)方案及工藝流程，并從豎向龍骨安裝、幕墻單元分割、幕墻疊砌等方面，闡述了具體的操作要點(diǎn)，以確保瓦墻立面外觀的整體性和結(jié)構(gòu)的安全性。

疊瓦幕墻，豎向龍骨，瓦片，圖案

0 引言

超高規(guī)模疊瓦幕墻施工技術(shù)屬于仿古類裝飾工程領(lǐng)域，其是一種能夠同時(shí)保證大規(guī)模立面疊瓦幕墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及整體美觀性的施工技術(shù)。不僅實(shí)現(xiàn)了瓦幕墻的裝飾功能，而且使瓦幕墻的維修和保養(yǎng)工作更為安全、簡(jiǎn)捷，節(jié)約了維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用。

1 疊瓦幕墻定義

疊瓦幕墻是一種利用聚合物砂漿將同種規(guī)格的瓦片疊砌成多種不同紋理圖案(如圖1所示)的瓦墻，因其整體附著于建筑的外立面，故稱之為疊瓦幕墻。

疊瓦：之所以稱之為疊瓦是因?yàn)樗型咂际窍嗷ヒШ席B落在一起，瓦片間縫隙采用聚合物砂漿勾縫，砂漿在瓦墻中僅起到粘結(jié)瓦片的作用，而不承受墻體的壓力作用。

2 超高疊瓦幕墻技術(shù)難點(diǎn)

1)普通類型的疊瓦幕墻，是一種將瓦片鑲砌在建筑墻體內(nèi)，相對(duì)規(guī)模較小，但當(dāng)要求實(shí)現(xiàn)瓦幕墻高度較高規(guī)模較大甚至覆蓋整個(gè)建筑的外立面時(shí)，瓦幕墻結(jié)構(gòu)的安全性，外立面的整體性，每一塊瓦片上部所能承受的荷載是有限的，利用普通的疊砌方法將無法實(shí)現(xiàn)。

2)隨著疊瓦幕墻的高度及規(guī)模增加，維修和保養(yǎng)的難度也隨之提高，由于瓦片間相互疊落咬合，每一塊瓦片的破損都會(huì)導(dǎo)致大面積甚至整個(gè)瓦墻的破壞和失穩(wěn)。如何解決將瓦幕墻的維修范圍控制在最小是關(guān)鍵。

3)幕墻的支撐骨架，需采用型鋼(如H型鋼、方管)材料制作，而如果型鋼骨架外露將影響幕墻圖案的拼砌，整體的美觀性會(huì)受到影響，因此，做好幕墻支撐骨架的隱蔽是確保幕墻整體美觀性藝術(shù)效果的前提。

4)瓦墻立面圖案并不單一，如圖1所示，瓦墻圖案的變換是施工中的難點(diǎn)。

3 超高疊瓦幕墻施工技術(shù)方案

針對(duì)超高疊瓦幕墻存在的施工難點(diǎn)，通過在瓦墻設(shè)計(jì)上采取一些技術(shù)手段進(jìn)行解決：

1)瓦幕墻的整體穩(wěn)定與安全性取決于瓦墻所鑲嵌的龍骨框架的整體穩(wěn)定性和骨架與瓦墻之間連接的牢固性，如采用普通的鋼筋混凝土制作，施工工藝相對(duì)復(fù)雜，質(zhì)量也很難保證，因混凝土稍有偏差將直接影響瓦墻的疊砌外觀質(zhì)量。而采用輕型龍骨又無法承載瓦墻的自重。因此骨架設(shè)計(jì)上采用型鋼制作，既能保證瓦幕墻骨架結(jié)構(gòu)的安全性，又能保證骨架定位的準(zhǔn)確性，豎向龍骨采用方管與建筑結(jié)構(gòu)主體連接固定，橫向龍骨所起作用不僅僅是與豎向龍骨連接確保整體骨架的穩(wěn)定，而且還要起到作為瓦墻砌筑的水平支撐。瓦墻與鋼骨架之間采用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行粘結(jié)。

2)要想解決瓦墻的維修保養(yǎng)難題，防止在維修過程中出現(xiàn)大面積瓦墻失穩(wěn)，就要將整體瓦墻進(jìn)行分割，劃分維修單元，將整片瓦墻變換為若干單位的小墻，避免維修過程中各單元的相互影響，從而提高了維修過程中的安全性。采用等間距的橫向龍骨進(jìn)行瓦墻水平分割，在兩根橫向龍骨間又采用鋼板進(jìn)行豎向分割，形成若干微型單元，瓦墻鑲嵌在這些微型單元之間，如圖2所示。

3)瓦墻的整體外觀效果取決于瓦墻如何與骨架連接，橫向龍骨焊接于豎向龍骨外側(cè)，瓦墻在砌筑時(shí)懸挑出橫向骨架一定距離，從而實(shí)現(xiàn)瓦墻對(duì)骨架的整體覆蓋，之所以選擇H型鋼作為橫向龍骨，是因?yàn)镠型鋼的凹槽內(nèi)可以進(jìn)行瓦片的鑲嵌，而如果選擇方管則無法實(shí)現(xiàn)這一整體效果(見圖3)。

4)瓦幕墻的圖案轉(zhuǎn)換同樣需要通過調(diào)整橫向龍骨來實(shí)現(xiàn)，在圖案變化的界線位置增設(shè)龍骨，龍骨上部進(jìn)行疊砌方案的更替。

4 疊瓦幕墻具體實(shí)施工藝

以高度為20 m的建筑整體瓦幕墻為例，對(duì)整個(gè)施工工藝進(jìn)行闡述。所用材料及具體數(shù)據(jù)僅供參考，如瓦幕墻規(guī)模發(fā)生變化，需經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算方能確定材料規(guī)格及尺寸數(shù)據(jù)。

工藝流程:

豎向龍骨安裝→橫向龍骨安裝→幕墻單元分割→瓦墻疊砌→圖案變換→瓦墻壓頂。

4.1 豎向龍骨安裝

豎向龍骨采用250×250×14方管制作，與建筑主體結(jié)構(gòu)焊接連接，因瓦幕墻自重較大，因此豎向龍骨下部需增設(shè)鋼筋混凝土基座作為支撐，豎向龍骨與主體連接構(gòu)件僅起水平約束作用，龍骨基座應(yīng)與主體基礎(chǔ)連接成整體統(tǒng)一澆筑，以免沉降不均給主體結(jié)構(gòu)增加負(fù)荷。豎向龍骨間距控制在2 500 mm以內(nèi)，并確保軸線間距滿足瓦片疊砌的模數(shù)，以方便下一步分割工序的施工。如瓦墻高度要求較高，單靠方管的承載無法滿足抗彎要求時(shí)，可考慮采用鋼管混凝土增加豎向龍骨的側(cè)向抗彎剛度。鋼管混凝土需采用頂升工藝施工，在鋼管立柱底部預(yù)留混凝土澆筑孔。

4.2 橫向龍骨安裝

橫向龍骨采用H200×200×8×12，在豎向龍骨外側(cè)焊接，橫向龍骨不僅作為整個(gè)骨架的橫向支撐，與豎向龍骨形成穩(wěn)固的框架體系，同時(shí)還要作為瓦墻疊砌的支座，龍骨間距控制在1 500 mm以內(nèi)，以確保每層瓦墻的荷載不超出最下層瓦片的承載能力，龍骨間距同樣要滿足瓦片高度的施工模數(shù)，H型鋼與豎向龍骨連接位置下部加設(shè)2塊8 mm厚鋼板加筋作為支撐牛腿，如圖4所示。最下層橫向龍骨底部距離自然地坪高度為5 cm，以利于疊瓦幕墻與主體之間的雨水排除。在瓦墻端部和轉(zhuǎn)角位置各層橫向龍骨之間焊接80×80方管作為幕墻封頭，封頭立管與瓦墻接觸部位等間距焊接瓦托，方管截面外側(cè)邊緣與瓦墻邊緣齊平，確保瓦墻轉(zhuǎn)角位置立面效果，當(dāng)瓦墻轉(zhuǎn)角角度不是直角時(shí)，可加設(shè)8 mm鋼板進(jìn)行封頭角度的調(diào)整，使轉(zhuǎn)角立面平滑過渡，封頭鋼管和鋼板面漆與瓦墻同色。

4.3 幕墻單元分割

幕墻通過橫向龍骨進(jìn)行水平分割，豎向分割采用-100×8 mm扁鐵制作，與豎向龍骨焊接，上下與橫向龍骨連接，橫向龍骨與鋼板縱橫穿插形成若干網(wǎng)格單元，瓦幕墻鑲砌于網(wǎng)格之間，形成若干小型瓦墻，彼此相連而又自成一體。橫向龍骨與豎向鋼板所形成的網(wǎng)格尺寸均能滿足瓦片的高度與寬度的模數(shù)要求，以確保在整個(gè)瓦片位置進(jìn)行單元的劃分。

豎向分割鋼板兩側(cè)焊接-100×30×6的瓦托，瓦托間距為8塊瓦片的高度。

4.4 幕墻疊砌

瓦墻骨架表面采用顏色與瓦片顏色接近的面漆進(jìn)行噴涂，以提高瓦墻骨架的隱蔽性，保證外立面的整體外觀效果。

瓦片規(guī)格為：250×220×40×15，長(zhǎng)度250 mm，寬度220 mm，

波高40 mm，瓦片厚度15mm。瓦片與龍骨間的接觸部位采用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行粘結(jié)，瓦片與瓦片之間粘結(jié)采用聚合物砂漿，瓦墻的分割單元為2 200×1 500。瓦片在分割鋼板位置的疊砌需經(jīng)過切割加工，如圖5所示，瓦片的凹槽正好套在分割鋼板位置。瓦墻砌筑時(shí)應(yīng)懸挑出橫向龍骨50 mm，從而實(shí)現(xiàn)瓦墻對(duì)鋼骨架的整體覆蓋。

4.5 幕墻圖案變換

幕墻圖案變換位置界線增設(shè)橫向龍骨，下部圖案疊砌至緊貼龍骨的上翼緣板，上部圖案以橫向龍骨上翼緣板作為支撐開始疊砌。

4.6 幕墻壓頂

幕墻砌筑至頂部，需要設(shè)置壓頂，以避免最上層瓦片脫落。壓頂采用∠50×5兩端與分割鋼板焊接固定，為避免角鋼與瓦片之間的剛性接觸，在角鋼與瓦片縫隙位置采用柔性材料進(jìn)行緊密填塞。

5 結(jié)語

超高疊瓦幕墻施工技術(shù)解決了幕墻結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定性及整體外觀藝術(shù)效果的難題，瓦墻單元的劃分使得整體瓦墻變成若干獨(dú)立微型瓦墻，從而降低了維修和保養(yǎng)的成本，是一項(xiàng)值得推廣的新型技術(shù)，但也存在不足之處。

瓦托的制作相對(duì)復(fù)雜，并且依據(jù)瓦片模數(shù)控制間距，施工難度較大，應(yīng)繼續(xù)研發(fā)螺栓連接可調(diào)式瓦托，以方便施工，提高工作效率。

各微型瓦墻交界位置瓦片加工工序比較復(fù)雜，施工效率較低，有待提高。瓦墻鋼結(jié)構(gòu)骨架及瓦墻本身自重較大，給基礎(chǔ)和地基增加了負(fù)荷，因此在下一步研發(fā)中應(yīng)將重點(diǎn)放在減輕瓦墻的自重上。雖有荷載較輕的樹脂瓦，但是樹脂瓦具有以下缺點(diǎn)：第一便是造價(jià)高，是一塊普通青瓦的3倍～4倍，其次樹脂瓦隨著時(shí)間推移會(huì)出現(xiàn)老化褪色現(xiàn)象，整體仿古效果也將隨之逐漸降低。

疊瓦幕墻是采用現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與青瓦疊砌的仿古施工技術(shù)相結(jié)合的施工工藝，因此要想達(dá)到真正古建筑的藝術(shù)效果，就需要我們?cè)诖胧┕に嚿喜扇∠冗M(jìn)的現(xiàn)代工藝，在實(shí)體的工藝上盡可能選擇古建施工工藝。

On construction technique for super-high imbrication curtain wall

Cui Jian

(MCCTiangongGroupCorporationLimited,Tianjin300000,China)

According to the features and construction difficulties for the imbrication curtain walls, the paper makes out the construction technical scheme and craft procedure for the super-high imbrication curtain wall, and illustrates the operation from the installation of vertical keel, division of the curtain wall units, and curtain wall bond, so as to ensure the wholeness of the outlook and the structural safety.

imbrication curtain wall, vertical keel, tile, pattern

1009-6825(2017)07-0097-02

2016-12-28

崔 健(1982- ),男，工程師

TU745

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