裝配式鋼結構建筑外墻變形縫設計與施工技術

戚珈峰 張建建 胡雪雅

浙江省建工集團有限責任公司 浙江 杭州 310006

最近幾年我國裝配式建筑快速發展,在一定程度上促進了建筑產業的升級與轉型,并且促進城鄉建設進一步發展。當前比較注重裝配式鋼結構住宅的建設,為促進建筑業深入改革,需要構建建筑建設相關體系。全國各地制定了相關政策促進裝配式建筑發展。在裝配式鋼結構的建筑中外墻變形縫施工非常重要,這一環節能夠使建筑結構緊密相連,從而需要在設計與施工中把控其質量、成本以及效率。

一、外墻變形縫現狀

建筑工程外墻變形縫大多是成品變形縫裝置,屬于工業化產品,現階段我國在變形縫裝置方面沒有制定統一的行業或是國家標準,通常是廠家所編制的標準或是地方性圖集,這些圖集通常是針對一般構造以及基本要求,需要設計單位深入進行設計,通常會應用在砌體結構與混凝土結構的建筑中,而在鋼結構建筑中沒有合適的連接構造。市場所銷售成品變形縫通常為不銹鋼或是鋁合金結構的變形縫裝置,具有較為復雜的結構和高昂價格,在安裝及結構連接上都比較復雜,而對于辦公樓、住宅樓以及教學樓等對建筑外立面沒有較高要求的建筑來說,會付出更高成本以及工期代價[1]。

二、變形縫設計原理

(一)變形縫結構。熱鍍鋅方管、鍍鋅角鋼、氯丁橡膠止水帶、不銹鋼板、巖棉、三元乙丙橡膠止水帶以及短鋼筋壓條組成變形縫。其中熱鍍鋅方管在變形縫裝置中是起到支撐作用的內骨架,在主體框架鋼柱上焊接。變形縫內蓋板是由厚1mm的不銹鋼板制成,一端處于自由脫開狀態,另一端是和龍骨固定。鍍鋅角鋼在變形縫的龍骨上固定縫內橡膠止水帶,可選擇鍍鋅└30×3。建筑物外墻對于防水性能具有一定要求時,可使用三元乙丙橡膠止水帶或是氯丁橡膠止水帶,對于防火隔熱有一定要求時,需使用巖棉來保溫防火隔離帶。由于變形縫的外蓋板需要是厚1mm的不銹鋼板,則可在左右兩側采用鋁合金板,中間留有30mm的間隙。鍍鋅鋼絲的規格時10mm×10mm×1.0mm,在鋼柱和外蓋板的交界處設置,在全變形縫區域將鍍鋅鋼絲網鋪滿。短鋼筋壓條的直徑是10mm,變形縫外蓋板以及鍍鋅鋼絲網利用鋼筋壓條在鋼柱上固定。其中常用的材料為耐候填縫劑與沉頭自攻釘。在實際設計與施工中應該根據工程具體需要進行選擇,確保與實際工程要求相符。

(二)技術原理。方管龍骨的設置能夠對蓋板起到支撐作用,也可實現內蓋板一側的限位,確保變形縫的整體性。變形縫外蓋板的尺寸將會決定其裝置寬度,變形縫的內蓋板和外蓋板時強度較大的金屬面板,鋼筋壓條能夠將內外蓋板與兩側鋼珠壓緊固定,使用壓條能夠防止損壞蓋板,并且便于施工操作。防水橡膠條彈性較大,能夠對變形縫蓋板起到保護作用。鍍鋅角鋼能夠在變形縫龍骨上固定縫內橡膠止水帶,鍍鋅角鋼能夠壓緊這一止水帶,使其在鋼柱腹部固定,可確保防水密閉性能。在內部填充巖棉,充分發揮其防火以及隔熱的作用。設置鋼絲網的目的是為保證變形縫蓋板能夠緊密結合外墻抹灰面層,避免出現開裂情況。變形縫有內蓋板與外蓋板,其中外蓋板有2塊,呈左右對稱狀,中間留有間隙,內蓋板起到封閉遮擋作用,應用橡膠膠條將內外蓋板搭接在一起,兩者處于脫開狀態[2]。當主體結構變形情況不明顯時,可保證內蓋板與外蓋板維持原狀,變形縫外觀也較為完整。在出現嚴重變形時,內蓋板與外蓋板將會錯位或是自由移位,在消失后會恢復原位。

三、外墻變形縫的施工分析

(一)施工流程。當驗收主體鋼結構與質量要求相符后,需安裝墻面變形縫,其流程是清理和修正鋼柱表面,變形縫內蓋板、橡膠止水帶、保溫隔熱層的安裝,外蓋板安裝以及防水橡膠膠條的粘貼,在鉚釘與自攻釘上涂抹耐候膠密封接縫,最后檢查清理。

(二)施工步驟

1、安裝龍骨。確定鋼柱腹板的水平定位線,基準線需要垂直懸掛,對熱鍍鋅方管龍骨進行焊接,并在焊縫處涂刷防銹漆。

2、安裝內蓋板。使用沉頭自攻釘或是鉚釘將變形縫內蓋板固定在龍骨一側,在熱鍍鋅方管的龍骨上鉆孔,其孔距控制在300-500mm[3]。

3、安裝橡膠止水帶。以點焊的方式在鋼柱以及熱鍍鋅方管龍骨鍍鋅角鋼壓緊橡膠止水帶根據同樣的方法對另一側進行安裝,并涂刷聚氨酯防水膠。在變形縫寬度小于300mm時,止水帶能夠和熱鍍鋅方管的龍骨一同安裝,由此壓緊固定龍骨。

4、安裝保溫隔熱層。鍍鋅角鋼焊接前應鉆孔,并保證孔距在300mm,接著填充巖棉,對防火隔離帶起到保溫作用,利用射釘、自攻釘使巖棉和鍍鋅角鋼牢固固定。如果變形縫寬度小于300mm,可以不使用角鋼固定,直接在變形縫內填充巖棉。

5、安裝外蓋板。防水橡膠膠條粘貼在外蓋板內側,一塊蓋板通過點焊形式在鋼柱上固定,而另一塊通過自攻釘在熱鍍鋅方管龍骨上固定,將鍍鋅鋼絲網鋪滿蓋板外側,通過短鋼筋壓條焊接固定鋼絲網。

6、將耐候膠密封接縫涂抹在自攻釘以及鉚釘上。7、對變形縫施工質量進行檢查,清理施工垃圾。

四、變形縫施工效益

在裝配式的鋼結構建筑中對于外墻變形縫進行合理的設計與施工,簡化施工操作流程,提升施工速度,降低施工成本,能夠獲得較為顯著的經濟效益。外墻變形縫施工中選用簡單易購、質量佳的材料,有著簡單的工序和便捷操作,工作人員易上手,可將施工速度加快,施工時間縮短。通過對鋼絲網、鋼筋壓條、方管龍骨以及內外蓋板進行設置,可將變形縫性能提升,確保變形縫結構整體性,獲得良好的建筑觀感。

結束語

裝配式的鋼結構建筑具有高效性與環保性的特征,符合建筑行業未來健康、可持續發展的目標,因此應注重該類型建筑的施工。在對該類型建筑的外墻變形縫進行施工時,需要采取合理的設計與施工手段,保證合理落實施工方案,獲得良好施工效果,促進該類型建筑進一步發展。