丁傳奇 北京建工集團有限責任公司工程師
趙 晨 北京建工集團有限責任公司助理工程師
王 凱 北京建工集團有限責任公司助理工程師
紙面石膏板整體面層吊頂因抗震、安裝方便、結構牢固以及節省空間等優點在建筑行業被廣泛應用,但后期使用過程中面層變形開裂的現象普遍存在,特別是寒冷地區的大面積紙面石膏板吊頂中出現大量細長的裂縫現象,嚴重影響了吊頂的外觀質量[1]。
教學科研樓等4 項東南區綜合樓、集體宿舍樓項目位于中國人民大學,建筑平面為L型布局,總建筑面積為102 590 m2,建筑物最高點為81 m,地下3 層,其中教學科研樓地上18 層,集體宿舍樓地上19 層。吊頂工程共包括紙面石膏板在內的14 種吊頂面層,其中集體宿舍樓首層學生活動用房為大面積雙層紙面石膏板吊頂,層高為6.0 m,吊頂高度為3.3 m,吊頂內凈高為2.7 m,為項目最大整體面層吊頂工程。
大面積紙面石膏板吊頂工程的施工技術特點如下:(1)整體面層面積為864 m2,面層平整度是吊頂安裝過程中技術控制的重難點[2];(2)吊頂內凈高為2.7 m,按照裝飾裝修驗收標準要求,應設有鋼結構轉換層;(3)大面積吊頂面層需要充分考慮伸縮縫和凹槽縫,避免不合理設置而出現裂縫;(4)大面積面板末端設備種類多,排布對稱美觀細致。
施工工藝流程為:深化吊頂系統→放線定位→排版、分格→安裝鋼轉換層→安裝機電設備→安裝邊龍骨→安裝吊筋→安裝主龍骨→安裝次、橫撐龍骨→安裝第一層紙面石膏板→補板縫→安裝面層紙面石膏板(設備末端開孔)→質量檢查→點防銹漆、板面嵌縫和粘結專用紙帶→涂料施工。
施工之前,完成了面層機電末端設備位置綜合排布,綜合深化設計面層伸縮縫和凹槽縫。同時深化完成吊頂鋼轉換層龍骨的起拱,并得到設計單位的確認,作為施工和驗收依據。
4.1.1 鋼轉換層深化設計
經受力分析和核算,鋼轉換層材料選擇50 mm×50 mm×4 mm 等邊角鋼。通過長300 mm 同規格等邊角鋼的固定件,并采用兩個M12 金屬脹栓將鋼轉換層與結構固定。整體中間有橫向角鋼拉結,頂面豎向角鋼拉結點為1.2 m×1.2 m 間距,角鋼垂直豎向最高長度為2.23 m,形成格柵狀的排布形式。鋼轉換層設計布置的起步,第一個間距保證不大于1.2 m,如圖1 所示。
圖1 鋼轉換層深化圖
4.1.2 龍骨起拱設計
綜合考慮平面吊頂跨度大,材料自重太大,中間部分受彎變形最嚴重,會產生向下的弧形,因此考慮龍骨起拱設計。沿短跨方向起拱,起拱高度為凈跨長度的1/200,現場吊頂平面長為32 m,寬18 m,吊頂短跨長度為18 m,跨中最大起拱高度為30 mm。
4.1.3 設備綜合排布
末端設備在滿足機電設計和驗收規范的基礎上,排布要點如下[3]。一是面層末端設備排布對稱美觀,同時注意各個設備之間的距離不宜過密。二是大型風管設備邊緣分別距離窗簾盒、墻柱陰陽角、面層分格縫不小于100 mm 間距,避免風管使用過程中對薄弱位置產生不利影響。三是盡量避免末端設備穿伸縮縫和凹槽縫排布。
4.1.4 伸縮縫深化
因考慮伸縮縫誘導紙面石膏板溫度應力在伸縮縫處釋放能夠有效避免紙面石膏板不規格開裂。按照整體吊頂面層施工圖集考慮,并結合施工經驗分析,每6 m 設置一道伸縮縫進行深化,主龍骨、面層斷開,對于雙層紙面石膏板吊頂的伸縮縫設置成寬20 mm 彎折成“V”形。
4.1.5 凹槽縫
在吊頂與墻、柱面相接陰角位置預留寬20 mm、深15 mm 的凹槽,本深化設計采用成品凹槽制品。凹槽的設置不僅能夠解決墻柱混凝土材料和紙面石膏板材質交接部位因受溫度變化而伸縮不一致,使紙面石膏板受擠壓變形開裂的問題,而且可以實現不同材質交接部位整齊、美觀。
4.1.6 細部深化
窗簾盒與外幕墻相接位置,由原先的阻燃板基層和紙面石膏板面層調整為2.5 mm 厚深灰色的鋁單板飾面并在下口位置通過“W”型收邊條分隔,如圖2 所示。既保證透過與外幕墻鋁板協調一致的顏色,又能通過收邊條與雙層紙面石膏板面層分割,避開窗簾使用過程中對紙面石膏板產生撕拉變形開裂。
圖2 窗簾盒位置深化節點
在正式龍骨安裝之前,彈線定位以下內容:(1)依據鋼轉換層深化設計圖,在結構頂板彈出縱、橫中心線,并依次對稱,每1.2 m 放出鋼轉換層點位;(2)依據現場彈出的建筑1 m 線在墻、柱面四周彈出吊頂標高3.3 m 水平控制線;(3)在墻、柱面上依次彈出龍骨間距水平控制線。
據鋼轉換層深化圖及放線位置,用兩個M12 金屬脹栓,將L50 mm×50 mm×4 mm的固定件布置成1.2 m 間距的格柵狀。將豎向L50 mm×50 mm×4 mm 轉換角鋼焊接在固定件上,焊接長度不小于40 mm 且焊縫飽滿,同時每個焊接點處刷涂防銹漆。此外將Ф8 鋼筋吊桿與鋼轉換層焊接固定,縱橫向中距同鋼轉換層中距布置,吊筋下端套絲保持在150 mm,吊筋焊接采用搭接長度64 mm 的雙面焊接。
主龍骨安裝過程中的施工要點如下:(1)相鄰兩根主龍骨接頭位置至少錯開一個鋼轉換層位置,相鄰主龍骨背向安裝,其掛件采用正反結合方式;(2)專用連接件固定龍骨且螺栓鎖緊,主龍骨與吊筋位置相連;(3)大型風口位置使用附加專用吊筋;(4)主龍骨端頭距墻、柱面周邊預留10 mm 空隙且距離不超過300 mm;(5)調整好水平后應立即擰緊主掛件螺栓,并按照龍骨排版圖在龍骨下端彈出次龍骨位置線。
次、橫撐龍骨安裝的施工要點如下:(1)次、橫撐龍骨依次安裝且相鄰次龍骨接頭錯開(2)橫撐龍骨安裝于面板長邊接縫處與次龍骨連接;(3)按已彈好的次龍骨分檔線卡放次龍骨吊掛件,用掛插件與次龍骨連接,次龍骨間距為429 mm[4];(4)增加標高標志桿,防止通線下墜;(5)采用專用連接件固定并保證連接牢固、緊密;(6)大型風管位置確定后加專用吊筋,保證風管位置吊頂牢固可靠。
紙面石膏板安裝的施工要點如下:(1)M3.5×25 自攻螺絲與龍骨固定且內陷于板內1 mm 而不損壞紙面;(2)自攻螺絲釘距為(160±10)mm,距包封板邊和切割板邊距離依次以10 mm、15 mm 為宜;(3)接縫落在次、橫撐龍骨上且錯開安裝;(4)板面間預留寬窄一致的3 mm 縫,耐水膩子填滿充實;(5)紙面石膏板與墻、柱相接處預留20 mm 凹槽,裝飾鋁封邊條包封。
雙層紙面石膏板安裝完畢后,在自攻螺絲表面刷銀灰色防銹漆。同時先在紙面石膏板面板縱橫向滿刷兩遍乳化光油防潮涂料,并在紙面石膏板之間的接縫內刮1 mm 膩子,最后嵌耐水膩填縫密實、平整[5]。
耐水膩子干燥后,涂料施工前攪拌均勻,及時涂刷一層底漆,接著涂刷第一遍乳膠漆,干燥后及時補膩子,再刷兩遍乳膠漆涂料。注意涂刷時從一側涂刷向另一側,上下順刷,保證涂料施工均勻。
采用鋁封邊條在伸縮縫部位形成一道凹槽??v橫方向每6 m 設置伸縮縫且布設位置龍骨斷開,避免紙面石膏板面層開裂難題。凹槽縫結構設計合理,加工制作簡單且收口效果好。紙面石膏板與墻、柱面相接處長時間有效定型,且做法精細美觀,同時能夠避免紙面石膏板板邊翹曲變形。
通過一系列針對性較強的技術措施,得到如下結論:(1)通過鋼轉換層深化設計可有效解決吊頂內凈空過高、直接安裝吊桿過長而產生吊桿不順直、易晃動以及開裂等隱患;(2)通過設置多道縱橫伸縮縫和凹槽,使應力在伸縮縫與凹槽等特定薄弱部位自然釋放,不僅保證面層收邊的平直、外觀精致,而且保證紙面石膏板有一定的自由脹縮空間而有效控制裂縫;(3)嚴格控制窗簾盒節點深化,減少了紙面石膏板在端部、開口部位的變形,避免石膏板的扭曲變形開裂。