組合后置埋件在幕墻改造項目中的應用

尹浩洋 趙小平 梁杰 安棟 陳靜

（中建八局裝飾工程有限公司 上海 200000）

建筑幕墻是城市建筑物維護結構的重要組成部分，且在現代外裝飾中占據了很大空間。國內一線城市的建筑幕墻從20世紀90年代開始發展，至今已有30年。隨著社會的飛速發展，早期的建筑幕墻由于受當時環境、工藝所限，部分建筑幕墻已不符合現代主流市場，需要對外觀造型進行改造。

1 工程概況

某寫字樓位于北京市朝陽區，東側為東三環中路，南側為某商務中心大廈，北側及西側均為居民小區，地理位置優越。該寫字樓于1998年建成后投入使用，至今已經使用了24年。其地下一、二層為汽車庫、人防用房及制冷機房等，地上一、二層裙房為商業用房，三至十四層則為辦公室。由于寫字樓建成年代較早，當時的審美與現階段層次上有差異，已經不符合現在的審美要求。經市場調查研究，市內同年代大廈于近幾年內多數已進行過外立面裝修改造設計，改造后，整體風格協調，社會效益及經濟效益良好。因此，業主急需改造寫字樓外立面，提升寫字樓整體風格，便于招商引租。幕墻改造主要項目為：一、二層裙房石材更換，三至十四層辦公室鋁板開啟扇更換為玻璃開啟扇，層間單層玻璃更換為雙層中空玻璃，立面增加鋁板方柱造型等［1-3］。

2 工程特點分析

由于寫字樓在改造期間正常營業使用，業主對于施工安全極為重視，施工期間有以下幾點要求：（1）寫字樓四周搭設腳手架防護通道，采用不燃燒鋼板網作為防護網；（2）原有幕墻玻璃拆除后，需立即安裝新的幕墻玻璃或用木板封閉，所有幕墻立面洞口在下班后必須是封閉狀態；（3）原有幕墻龍骨體系不得拆除，新增幕墻項目不得借助于原有龍骨受力；（4）現場杜絕一切明火作業，全體人員現場不得吸煙，不允許存在動火焊接龍骨作業。根據以上要求，項目部從設計、材料采購、安裝施工等過程仔細考慮，精心部署，制定一系列措施方案。本文對后置埋件及轉接件安裝期間如何滿足業主要求施工進行詳細闡述。

3 施工流程

本項目標準層高度為3.3m，玻璃幕墻橫向共分為3 個分格，第一個分格為層間結構部位，高度1m；第二個分格為開啟扇部位，高度0.6m；第三個分格為室內辦公區域，高度1.8m。拆除部位為第一、第二分格，且在豎向玻璃分格之間增加鋁板方柱。施工流程依次為：拆除層間玻璃→拆除封修板及巖棉→安裝后置埋件→安裝豎向鋁立柱→安裝鋁板鋼骨架→安裝層間玻璃→安裝室內側鋁板→安裝室外側鋁板→注密封膠。以下主要對安裝后置埋件過程中的情況進行分析闡述。

3.1 方案比選

框架幕墻骨架常規做法是在預埋件或后置埋件安裝完成后，通過L型或槽鋼轉接件，一端與預埋件或后置埋件焊接，一端與豎向龍骨不銹鋼螺栓連接。豎向鋁合金龍骨與橫向鋁合金龍骨之間通過鋁合金角碼、不銹鋼螺栓固定，豎向鋼龍骨與橫向鋼龍骨采用焊接或者鋼角碼、不銹鋼螺栓連接。由于本項目施工現場不允許動火焊接作業，后置埋件與L型或槽鋼轉接件之間、橫向鋼龍骨與橫向鋼龍骨之間、橫向鋼龍骨與豎向鋼龍骨之間必須采用不銹鋼螺栓連接方式。針對此特點，本文設計出一種后置組合埋件、連接件與鋼龍骨連接方式，可以全部由工廠預制作加工，避免施工現場動火焊接，并進行上下左右前后方向三維空間尺寸調節，滿足安全及現場復雜施工條件并提高施工質量［4-5］。

3.2 利弊分析

（1）后置埋件與L型或槽鋼連接件焊接，動火作業安全隱患大，明火稍不注意會點燃可燃物，寫字樓周圍存在較多綠化樹木，臨近街道人流量、車流量較大，周圍廣告標牌較密集，火花掉落易引燃樹木、燙傷過往行人與車輛，或造成廣告標牌線路短路，點燃標牌可燃物引起火災。

（2）動火焊接作業容易發生人員傷亡事故，是對操作者本人、周圍他人的生命健康及周圍設施的安全可能造成重大危害的特種作業，作業人員需經培訓考試，并取得應急管理部下發的焊工特種操作上崗證后方可施工。目前，建筑施工現場有焊工證的人員較少，如遇工期緊張、工程量大、工作面單一狹小不能大批量增加作業人員的項目，作業人員較難滿足施工需要。

（3）目前，主要形式的框架玻璃幕墻立柱安裝節點均是鋁合金立柱或鋼龍骨立柱與槽鋼或角鋼轉接件通過不銹鋼螺栓穿孔固定后，將槽鋼或角鋼轉接件焊接在后置埋件或預埋件上。此施工方法要求焊接工藝高，動火作業成品保護及安全防護高，易發生火災，且焊接鍍鋅鋼件造成較大空氣污染，焊縫部位現場施工防銹防腐處理要求高，易造成防腐防銹處理不到位不合格后期返銹造成結構強度不足等情況。

（4）本節點設計通過設計裝配式組合埋板槽鋼連接件的方式，將傳統平板后置埋件與槽鋼連接件設計成組合埋件。在槽鋼連接件橫向方向開長圓孔用于與角鋼轉接件的橫向調節，組合埋件工廠熱浸鍍鋅處理，角鋼轉接件短邊開豎向長圓孔用于與槽鋼連接件豎向調節，長邊開橫向長圓孔用于與幕墻立柱橫向調節。

（5）此設計方式取消了現場動火焊接工作，并使幕墻立柱龍骨在前后左右上下方向均可調節，減少火災隱患，并提高了鋼加工件防銹防腐質量。

（6）本節點設計通過分析現場工況、簡化施工工藝、減少安全隱患、提高施工質量，綠色環保等措施，解決了傳統框架玻璃幕墻后置埋件、鋼龍骨或鋁合金龍骨安裝過程中焊接量大，耗時、耗力，現場動火焊接引起火災事故、防銹防腐處理不合格、耐久性差等難題。

3.3 埋件加工

組合埋件由3 部分組成：第一部分是平板鋼板，規格為300mm×200mm×12mm；第二部分是10#槽鋼，規格為100mm×48mm×5.5mm×200mm；第三部分是角鋼連接件，規格為125mm×80mm×100×8mm。組合埋件分為工廠加工、現場安裝兩個環節：在工廠加工階段，分為加工準備、領取材料、下料、沖孔、鍍鋅處理、入庫等6 個階段；現場安裝分為測量放線、打孔清理、錨栓及組合埋件安裝等3個階段。

3.3.1 加工準備

設計部門根據圖紙制作埋件加工圖、埋件下料單，將埋件加工圖和埋件下料單發給采購部門及生產部門，采購部門將相應材料購置齊全后，統一放置于倉庫。

3.3.2 領取材料

生產部門按照圖紙及下料單領取材料，核對規格、數量無誤后，準備加工。

3.3.3 下料

由于原材為整張鋼板，需要用剪板機對原板切割下料。根據加工圖要求，將埋板切割成圖紙尺寸后，檢查長度、寬度、對角線尺寸。切割完成后，在埋板表面張貼標識，注明工程名稱、埋板編號。

3.3.4 沖孔

采用沖床將加工完成的埋板按照加工圖要求進行沖孔，孔位加工偏差需符合表1要求。

表1 螺栓孔允許偏差要求表

3.3.5 焊接

按照加工圖做法要求，將不同規格的埋板進行焊接，焊接材料及焊縫高度、長度需符合設計要求，不得有氣孔夾渣等焊接缺陷。

3.3.6 鍍鋅處理

組合埋件焊接完成后，進行表面打磨處理，再進行熱浸鍍鋅處理。表面打磨可以分為噴砂處理、手持角磨機打磨、手持鋼刷打磨等。鍍鋅層厚度應符合表2要求。

表2 鋼件鍍鋅層厚度要求表

3.3.7 入庫

鍍鋅處理完成后，檢查是否合格，將合格的組合埋件安裝規格型號分類碼放，放于木質托板上，存放于倉庫中。不合格的加工件根據對應不合格項目進行返工，整改合格后，按照合格產品放置于倉庫內，等待統一發貨到施工現場。

3.4 埋件安裝

3.4.1 測量放線

根據預埋件施工方案及施工圖紙，檢測預埋件澆筑后位置是否滿足使用要求，針對不能滿足使用要求的部位，以及前期施工中因其他單位工序穿插造成漏埋預埋件的部位，采用對應規格的后置埋件進行安裝。

（1）彈出軸線：將施工圖中的網格軸線與現場的軸線進行對比，將網格軸線采用墨斗彈線在地面上，并把軸線反映到結構板邊緣，便于幕墻施工。

（2）標記定位點：根據彈線在地面的軸網，找出后置埋板的位置，并把埋板水平中心位置標記在結構上。

（3）標高定位：根據后置埋件節點圖紙，按照建筑1m 線位置，將后置埋件的垂直高度反映到結構上，并在后置埋件垂直高度的中心位置做好標記。結合上一步驟畫線的水平中心位置，兩線交叉處即為后置埋板的中心位置。

（4）檢查誤差：根據后置埋件分格圖紙，對標記完成的埋件進行核對檢查，檢查內容有埋件標高、與軸線的定位尺寸距離等，要求誤差在10mm 以內。對超過允許偏差的埋件，將大于允許誤差的偏差消化在每個軸線間的后置埋板上，并平均分攤誤差。

3.4.2 打孔、清理

打孔前，需采用鋼筋探測儀測出打孔區域內的鋼筋的平面位置和深度，并在結構面標記出鋼筋的位置，以便打孔時避開此處位置。

清理時，采用手動泵制造高壓氣沖洗，達到孔壁無灰塵、無雜質。

3.4.3 后擴底錨栓及組合埋件安裝

將后擴孔鉆頭插入孔中，并在手槍鉆上定位套，確保擴孔的位置及直徑。擴孔完成后，將后擴底錨栓置于已打好的孔中，保證其與混凝土面處于垂直狀態，安裝套筒至錨栓外露頭部，用橡皮錘敲擊套管，使得錨栓尾部擴張開來，與擴孔緊密接觸，形成錨固機制。再將組合埋件的埋板穿過冒出的螺桿，放置平整，依次放置方墊片、平墊、彈墊，最后采用扭力扳手將錨栓螺母擰緊，旋緊至安裝扭矩，確保其安裝完成。安裝角鋼轉接件，將角鋼轉接件短邊方向對應組合埋件平板鋼板，采用不銹鋼螺栓穿過兩層鋼板，用電動扳手將螺母擰緊［6］。

3.5 質量要求

（1）后置埋件的原材鋼材品牌、型號、規格、厚度、種類、表面處理方式等符合設計要求，并有合格證、出廠證明報告。

（2）后擴底錨栓種類、型號、規格、品牌、性能應符合設計要求，產品且應有合格證、產品質量證明書、檢驗報告。

（3）施工過程中，每道工序、每個施工步驟都要嚴格進行質量控制。完成后，進行施工尺寸核查檢驗，要求后置埋件標高偏差、垂直前后偏差、水平左右偏差均小于10mm方可合格。

（4）后置埋板安裝完成后要端正，4個角部不能歪斜，后擴底機械錨栓植入深度要達到設計要求深度，且鋼墊片不得螺栓，螺母擰緊后螺栓露出絲牙不少于3絲。

（5）后置組合埋件安裝前，要剔鑿干凈結構表面的裝飾面或者抹灰層，后擴底機械錨栓的植入深度從結構面計算，不包括結構表面的飾面層或抹灰層。

4 結語

通過后置組合埋件在本改造項目的應用，可以看到，后置埋件在幕墻項目中應用廣泛，針對某些特殊要求的項目，無焊接后置組合埋件施工方法給現場帶來了極大便利，能廣泛應用于各類型后置埋件施工方式上，且施工質量高、安全隱患小、成本低廉，得到了業主及其他單位的一致認可，為工程的整體施工打下了堅實的基礎。