淺談玻璃幕墻中膨脹螺栓施工技術(shù)研究

呂斌

摘? 要：“膨脹螺栓”是一種后錨固措施，在玻璃及石材幕墻施工中，通常采用膨脹螺栓連接的方式來使幕墻整體與結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接。“膨脹螺栓”的使用提升了安全系數(shù)，也改進(jìn)了幕墻施工技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前的施工環(huán)境中廣受歡迎。該文通過分析上汽長(zhǎng)風(fēng)項(xiàng)目中膨脹螺栓在玻璃幕墻中的使用技術(shù)研究，希望能給相關(guān)施工人員提供一些有效的參考建議。

關(guān)鍵詞：玻璃幕墻;膨脹螺栓;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU382? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國(guó)建筑化的不斷推進(jìn)，建筑的外立面設(shè)計(jì)效果越來越作為評(píng)價(jià)一個(gè)工程的重要指標(biāo)，而外立面的主要載體—玻璃及石材幕墻也得到了前所未有的發(fā)展，但是幕墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中存在某些特殊的性質(zhì)，同時(shí)施工中所涉及的種類繁多，在這個(gè)以“安全”作為絕對(duì)控制點(diǎn)的大環(huán)境下，對(duì)幕墻施工技術(shù)也提出了非常高的要求，在過程中需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理、精確的計(jì)算，同時(shí)在施工過程中需要進(jìn)行更好的質(zhì)量控制，此外在現(xiàn)場(chǎng)操作人員方面必須具備專業(yè)素質(zhì)，因此，我們需要采取有效的措施對(duì)膨脹螺栓的施工技術(shù)進(jìn)行全面控制。

1 工程概況

上海現(xiàn)代汽車服務(wù)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)（上汽長(zhǎng)風(fēng)）項(xiàng)目位于上海市普陀區(qū)丹巴路以東，云嶺東路以北，華師大附屬四中以西及錦鵬置業(yè)住宅項(xiàng)目以南所合圍的區(qū)域內(nèi)。該項(xiàng)目的工程效果圖如圖1所示。基地面積45 802 m2，建筑高度51.65 m，總建筑面積：190 940 m2。建筑單體主要包括4棟11層的辦公樓，命名分別為A#1樓、A#2樓、A#3樓、B樓，建筑標(biāo)高55.8 m和1棟4層，命名A#4樓，建筑標(biāo)高23.6 m的展示中心。

圖1 工程效果圖

幕墻體系主要由整體中空玻璃幕墻搭配層間金屬板為主體，每層以石材線條裝飾組成。玻璃幕墻設(shè)計(jì)使用年限不少于25年，其支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不少于50年。

2 膨脹螺栓設(shè)計(jì)及應(yīng)用說明

2.1 工作原理

通過螺紋的軸向移動(dòng)使圓錐部位移動(dòng)，進(jìn)而使膨脹管的外周面形成很大的正壓力，加之圓錐的角度很小，從而使墻體、膨脹管及圓錐間形成摩擦自鎖，從而起到固定作用。

2.2 設(shè)計(jì)說明

根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 02—96的要求，玻璃幕墻立柱與混凝土結(jié)構(gòu)宜通過預(yù)埋件連接，預(yù)埋件應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)混凝土施工時(shí)埋入。在沒有條件采用預(yù)埋件連接措施時(shí)，應(yīng)采用可靠的連接措施并應(yīng)通過試驗(yàn)決定其承載力。預(yù)埋件分預(yù)埋件和后置預(yù)埋件，后置預(yù)埋件的錨固作用一般通過膨脹螺栓來實(shí)現(xiàn)，但由于其工作可靠性較差，因此在工程設(shè)計(jì)中對(duì)后者的要求更高，它除要求其錨固結(jié)構(gòu)要合理，選用材料要正確，施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)范要求外，還規(guī)定主體結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度不低于C30。

3 膨脹螺栓工藝應(yīng)用

3.1 鉆孔過程

首先，在鉆孔之前必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的要求在混凝土結(jié)構(gòu)面定位出膨脹螺栓安裝的位置。二者，施工中沖擊鉆的鉆頭直徑一定要和膨脹螺栓的膨脹管完全相同。三者，鉆孔的深度必須得到嚴(yán)格把控，一般情況下比膨脹螺栓埋入深度多10 mm。四者，鉆孔過程中必須保證鉆機(jī)垂直度。如鉆頭施工中與鋼筋相碰，使鉆頭深度無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其錯(cuò)孔必須采用適當(dāng)?shù)牟牧线M(jìn)行封堵，新的位置應(yīng)距離錯(cuò)孔處有3倍鉆頭直徑。如果錯(cuò)孔未進(jìn)行填孔措施，其新的位置需將距離控制在鉆孔深度2倍以上。

3.2 清潔孔穴

在鉆孔完成后，需將孔穴進(jìn)行全面的清理，只有將孔穴中的灰塵及碎片雜質(zhì)進(jìn)行全面的清理，才能更好地保證膨脹管膨脹后產(chǎn)生足夠的摩擦力。

3.3 放置膨脹螺栓

（1）安裝過程中，在敲擊過程中保證螺母不被破壞，之后再將墊圈和螺母按照相關(guān)的要求安裝完成，用力將螺母緊固，這樣就可以有效地保證膨脹管底部能夠處在外脹的狀態(tài)下，從而使其能夠和混凝土孔壁緊密地結(jié)合在一起。

（2）安裝鐵件過程中，先將膨脹螺栓的平墊、彈墊和螺母完整拆下，再進(jìn)行鐵件安裝，待鐵件進(jìn)行有效地調(diào)整后，扭動(dòng)扳手直到墊圈和固定物表面齊平，如果沒有特殊要求，一般擰緊程序?yàn)椤坝檬謹(jǐn)Q緊后再用扳手?jǐn)Q三到五轉(zhuǎn)”，在此過程中，可采用扭力扳手進(jìn)行控制扭力，保證膨脹管漲開，這樣一來就完成了整個(gè)安裝的過程。

（3）膨脹螺栓埋入深度以其固定用螺栓直徑4倍為計(jì)算基準(zhǔn)，膨脹螺栓固定深度會(huì)對(duì)膨脹螺栓固定的承受能力產(chǎn)生十分重大的影響，很多膨脹螺栓在固定過程中都采取了最小的固定深度，在施工的過程中可以選擇加大膨脹螺栓的長(zhǎng)度來減少固定物自身的厚度。

（4）邊緣之間的距離是膨脹螺栓固定深度的1.25～1.35倍。對(duì)于不同種類的膨脹螺栓，在固定的時(shí)候一定要按照最小邊緣距離的要求來設(shè)定，這樣就可以有效地保證膨脹螺栓在膨脹過程中建材的邊緣位置不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。

（5）2個(gè)膨脹螺栓之間的安全距離極限值是膨脹螺栓固定深度的0.5～2倍。幕墻工程中所要固定的鐵件或支架的負(fù)荷多由固定系統(tǒng)中的幾個(gè)膨脹螺栓共向承擔(dān)，較小的膨脹螺栓固定間距會(huì)減小單個(gè)膨脹螺栓的極限負(fù)荷。如果膨脹螺栓之間的距離≤規(guī)定值，極可能造成混凝土的錐形斷裂影響相鄰的膨脹螺栓。

4 過程管理與控制

4.1 原材料控制

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)格控制膨脹螺栓進(jìn)貨渠道，進(jìn)場(chǎng)后要求提供型式檢驗(yàn)報(bào)告、產(chǎn)品合格證、廠家資質(zhì)，明確產(chǎn)品自身拉拔及其他受力系數(shù)。

4.2 加強(qiáng)施工人員操作素質(zhì)

人為性的操作工序往往存在不確定性，特別在于受力構(gòu)件的把控。進(jìn)場(chǎng)后需加強(qiáng)施工人員管理，規(guī)范操作流程，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，加大抽查力度，保證整體膨脹螺栓擰緊。

4.3 拉拔試驗(yàn)

進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑睦沃担褂美蝺x隨機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)膨脹螺栓進(jìn)行拉力、剪力等試驗(yàn)。幕墻上膨脹螺栓的現(xiàn)場(chǎng)拉拔不僅針對(duì)膨脹螺栓的試驗(yàn)，同時(shí)也是對(duì)其建筑的土建結(jié)構(gòu)、混凝土標(biāo)號(hào)，整個(gè)建筑物的框架結(jié)構(gòu)、膨脹螺栓的質(zhì)量、膨脹螺栓的安裝工藝、安裝位置等進(jìn)行全面的綜合檢測(cè)。

5 結(jié)語

隨著幕墻工程的不斷發(fā)展，越來越多的新型設(shè)計(jì)及想法會(huì)體現(xiàn)在建筑外觀，而作為外幕墻的主要受力構(gòu)件，理應(yīng)受到越來越多的關(guān)注。該文通過分析上汽上風(fēng)項(xiàng)目膨脹螺栓的技術(shù)研究及質(zhì)量控制，為以后類型工程及膨脹螺栓的使用積累了經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也讓干過的工程人了解其重要性。

參考文獻(xiàn)

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