淺談玻璃幕墻中膨脹螺栓施工技術研究

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構進行有效的連接?！芭蛎浡菟ā钡氖褂锰嵘税踩禂担哺倪M了幕墻施工技術，這項技術在當前的施工環境中廣受歡迎。該文通過分析上汽長風項目中膨脹螺栓在玻璃幕墻中的使用技術研究，希望能給相關施工人員提供一些有效的參考建議。

關鍵詞：玻璃幕墻;膨脹螺栓;施工技術

中圖分類號：TU382? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

隨著我國建筑化的不斷推進，建筑的外立面設計效果越來越作為評價一個工程的重要指標，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展，但是幕墻結構在應用中存在某些特殊的性質，同時施工中所涉及的種類繁多，在這個以“安全”作為絕對控制點的大環境下，對幕墻施工技術也提出了非常高的要求，在過程中需要對其進行科學合理、精確的計算，同時在施工過程中需要進行更好的質量控制，此外在現場操作人員方面必須具備專業素質，因此，我們需要采取有效的措施對膨脹螺栓的施工技術進行全面控制。

1 工程概況

上海現代汽車服務產業集聚區（上汽長風）項目位于上海市普陀區丹巴路以東，云嶺東路以北，華師大附屬四中以西及錦鵬置業住宅項目以南所合圍的區域內。該項目的工程效果圖如圖1所示?；孛娣e45 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，建筑標高55.8 m和1棟4層，命名A#4樓，建筑標高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。玻璃幕墻設計使用年限不少于25年，其支承結構設計使用年限不少于50年。

2 膨脹螺栓設計及應用說明

2.1 工作原理

通過螺紋的軸向移動使圓錐部位移動，進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 設計說明

根據《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 02—96的要求，玻璃幕墻立柱與混凝土結構宜通過預埋件連接，預埋件應在主體結構混凝土施工時埋入。在沒有條件采用預埋件連接措施時，應采用可靠的連接措施并應通過試驗決定其承載力。預埋件分預埋件和后置預埋件，后置預埋件的錨固作用一般通過膨脹螺栓來實現，但由于其工作可靠性較差，因此在工程設計中對后者的要求更高，它除要求其錨固結構要合理，選用材料要正確，施工質量達到規范要求外，還規定主體結構的混凝土強度不低于C30。

3 膨脹螺栓工藝應用

3.1 鉆孔過程

首先，在鉆孔之前必須嚴格按照圖紙的要求在混凝土結構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垂直度。如鉆頭施工中與鋼筋相碰，使鉆頭深度無法達到設計要求，其錯孔必須采用適當的材料進行封堵，新的位置應距離錯孔處有3倍鉆頭直徑。如果錯孔未進行填孔措施，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，需將孔穴進行全面的清理，只有將孔穴中的灰塵及碎片雜質進行全面的清理，才能更好地保證膨脹管膨脹后產生足夠的摩擦力。

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下，從而使其能夠和混凝土孔壁緊密地結合在一起。

（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，再進行鐵件安裝，待鐵件進行有效地調整后，扭動扳手直到墊圈和固定物表面齊平，如果沒有特殊要求，一般擰緊程序為“用手擰緊后再用扳手擰三到五轉”，在此過程中，可采用扭力扳手進行控制扭力，保證膨脹管漲開，這樣一來就完成了整個安裝的過程。

（3）膨脹螺栓埋入深度以其固定用螺栓直徑4倍為計算基準，膨脹螺栓固定深度會對膨脹螺栓固定的承受能力產生十分重大的影響，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。對于不同種類的膨脹螺栓，在固定的時候一定要按照最小邊緣距離的要求來設定，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產生嚴重破壞。

（5）2個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荷多由固定系統中的幾個膨脹螺栓共向承擔，較小的膨脹螺栓固定間距會減小單個膨脹螺栓的極限負荷。如果膨脹螺栓之間的距離≤規定值，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

根據設計圖紙嚴格控制膨脹螺栓進貨渠道，進場后要求提供型式檢驗報告、產品合格證、廠家資質，明確產品自身拉拔及其他受力系數。

4.2 加強施工人員操作素質

人為性的操作工序往往存在不確定性，特別在于受力構件的把控。進場后需加強施工人員管理，規范操作流程，增強質量意識，加大抽查力度，保證整體膨脹螺栓擰緊。

4.3 拉拔試驗

進行現場拉拔試驗。根據設計圖紙提供的拉拔值，使用拉拔儀隨機對現場膨脹螺栓進行拉力、剪力等試驗。幕墻上膨脹螺栓的現場拉拔不僅針對膨脹螺栓的試驗，同時也是對其建筑的土建結構、混凝土標號，整個建筑物的框架結構、膨脹螺栓的質量、膨脹螺栓的安裝工藝、安裝位置等進行全面的綜合檢測。

5 結語

隨著幕墻工程的不斷發展，越來越多的新型設計及想法會體現在建筑外觀，而作為外幕墻的主要受力構件，理應受到越來越多的關注。該文通過分析上汽上風項目膨脹螺栓的技術研究及質量控制，為以后類型工程及膨脹螺栓的使用積累了經驗，同時也讓干過的工程人了解其重要性。

參考文獻

[1]王珊珊，何良.建筑幕墻中膨脹螺栓的應用及設計中注意的問題[J].才智，2010（8）：31.

[2]金晨.一種鎂合金壓鑄系統小型設備安裝用新型膨脹螺栓設計及應用[J].管理技術，2018（11）：174-176.