浅谈钢结构柱新型饰面及施工方案

石磊

【摘要】近年来伴随着大量的高层、超高层建筑的日长夜大，钢结构、劲性结构等结构形式愈加频繁。为弥补钢结构耐火安全性和耐久性的不足，通常在钢结构表面涂抹钢结构专用防火涂料来延缓和克服钢结构在遭遇火灾时引起的高温而导致钢材易发生变形、弯曲等危害而导致强度急剧下降引起的结构破坏、垮塌等恶性事故。由于防火涂料本身的材质质地比较柔软和易变形，其外表如用普通砂浆和涂料等涂抹，很容易造成表面开裂、变形。所以，在中、高级装饰施工时多采用轻钢龙骨石膏板进行包柱处理，但此种方法会增加工程成本，同时增大柱子的横截面积，从而会造成室内空间的消减，并对工期不利。本文通過一栋高级办公楼的装饰施工实践，总结提炼一种新的钢结构包柱施工技术，新的施工技术能够在基本装饰使用需求满足的前提下，适当解决工期、成本及空间等难题。

【关键词】高层;超高层建筑;钢结构;耐火性;防火涂层;开裂;包柱;石膏砂浆

1、工程概况

国泰君安新建办公楼由一栋21层的塔楼和一个3-5层的商业裙楼以及3层地下室组成。总建筑面积为42760㎡，建筑高度为99.95米。

主要使用功能：B1F～B3F的使用功能主要是地下车库及设备机房;1F～2F为大堂及综合区;3F为员工餐厅;4F为会议中心;5F～18F为开放式办公区;19F～21F为高管办公区。

结构概况：本工程地下部分为钢筋混凝土结构，地上部分为核心筒-框架结构。框架柱均为钢柱，主要为焊接工字钢，柱面投影面积2190㎡。

本工程工期：设计25日历天、施工170日历天。

2、钢柱装饰方案对比

本工程装饰风格为现代风格，钢结构柱数量多，钢结构柱表面因防火需求涂抹了防火涂料，精装修设计为使用轻钢龙骨石膏板包柱，随后批坎腻子、涂刷涂料。鉴于建筑上部基本为开放式办公空间、施工面积大、施工工期紧的特点，包柱方案的可靠性和可操作性、工期效率、经济性是主要选择依据。下面是三种包柱方案的比较。

方案一：轻钢龙骨石膏板包柱方案

轻钢龙骨石膏板包裹立柱，先安装50龙骨，再在轻钢龙骨外安装石膏板，然后在石膏板上涂抹腻子，涂刷或喷漆，但在这种施工工艺中，轻钢龙骨需要用螺栓加固，这会破坏防火涂料的完整性，存在安全隐患，且施工周期较长，同时增加柱截面消耗一定的室内空间。

方案二：干粉砂浆（加钢筋网）方案

使用干粉砂浆进行钢柱饰面施工，先在柱面进行贴灰饼冲筋处理，而后制备干粉砂浆分层上墙粉刷刮平，同时在粉刷时加入钢筋网片进行加固，减小其表面开裂脱落的风险。

方案三：石膏砂浆方案

与干粉砂浆施工方案较为相似，区别是用石膏砂浆代替干粉砂浆，石膏砂浆选用时应选择符合技术参数的品牌。

现场选截面形式相同的3根结构柱，做轻钢龙骨石膏板饰面、干粉砂浆（加钢筋网）和石膏砂浆抹灰对比实验。

粉刷石膏与干混砂浆（加钢筋网）对比：

空鼓情况、质量分析：凝结后干粉砂浆柱子出现粉刷层空鼓脱落情况，而石膏砂浆整体性较好，未发现空鼓脱落现象。

饰面强度对比：通过粉刷石膏与干粉砂浆（加钢筋网）的对比可以得出，粉刷石膏初凝与终凝时间均比干粉砂浆短，通过抗折与抗压试验得出结果：粉刷石膏抗折与抗压均优于干粉砂浆（加钢筋网）。

包柱方案对比表：（根）

现场钢结构柱柱面面积为2190平方米，故轻钢龙骨石膏板方案总价为508080元，石膏砂浆方案总价96360元，干混砂浆（加钢筋网）方案总价为107310元。

通过以上内容对比得知，从技术质量角度来看，粉刷石膏初凝时间与终凝时间比干粉砂浆（加钢筋网）时间短，且抗折与抗压性粉刷石膏均优于干粉砂浆（加钢筋网）。而从经济效益角度来看，轻钢龙骨石膏板包柱的方案总费用最高，粉刷石膏与干粉砂浆（加钢筋网）总费用相差不大，粉刷石膏总价略低于干粉砂浆。

工期对比：通过轻钢龙骨石膏板、粉刷石膏与干粉砂浆（加钢筋网）的对比可以得出，轻钢龙骨石膏板所需工期最长，粉刷石膏与干粉砂浆（加钢筋网）两者工期相当。

空间效果对比：轻钢龙骨石膏板方案增加了装饰完成面厚度，增加了钢柱横截面积，减少室内可用面积，相对而言，粉刷石膏与干粉砂浆的完成面厚度小，消耗室内可用面积少。

综上所述，我们选择了石膏砂浆加涂料的包柱方案。

3、施工技术特点

相对于传统的轻钢龙骨包柱施工技术，石膏砂浆包柱施工技术具有以下特点：

整体性：使用石膏砂浆代替传统轻钢龙骨包柱技术，石膏砂浆具有较强的整体性。

保护性：终凝后的石膏砂浆具有一定的防火功能，可以在钢结构表面增加一道防护。

创新性：通过对传统做法及类似做法的研究改善，完美实现集多种优点于一身。

4、施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程

找平放线→墙面贴灰饼冲筋→制备浆料→涂抹底层石膏→铺设玻璃纤维网格布→涂抹中层石膏→铺设玻璃纤维网格布→涂抹面层石膏→刮平→检查验收

4.2操作要点

4.2.1找平放线

沿墙弹出1m标高线，地面弹出墙面完成面线以及天花造型线，并使用喷漆进行标注以区分线的类型。

4.2.2墙面贴饼冲筋

依据设计图纸要求，再根据现场实际情况，进行吊垂直线等工作，确定刮抹厚度，刮抹厚度应根据完成面厚度而定。墙体不平整度较大时，应根据现场实际情况逐层进行找平施工。贴灰饼时应由上而下进行，并随时用直靠尺确认好垂直与平整。当灰饼硬度符合要求时，可进行冲筋，冲筋应与灰饼所用砂浆一致。

4.2.3制备浆料

使用搅拌机将材料掺水搅拌，搅拌均匀后，由小推车或灰桶运送至所需位置，运送距离应尽量短，运送至指定位置后，应尽快使用。

4.2.4涂抹底层石膏

在涂抹底层石膏前，先在防火涂料层涂界面剂，再涂3-5mm厚的底层石膏砂浆。若防火涂料层凹凸度较大时，可分层垫平。

4.2.5铺设玻璃纤维网格布

待底层石膏涂抹完毕后，立即在底层石膏砂浆上铺设玻璃纤维网布。玻璃纤维网格布的拼接长度应大于100mm。

4.2.6涂抹中层石膏

当玻璃纤维网格布铺贴完，进行中层石膏涂抹，中层石膏涂抹分两次进行，两次涂抹的厚度均为3-5毫米。

4.2.7铺设玻璃纤维网格布

中层石膏砂浆涂抹完毕后，再铺贴一层玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布的拼接长度应大于100mm。

4.2.8涂抹面层石膏

最后涂抹面层石膏砂浆两道，两道厚度均为3-5毫米。随后用刮杠刮平。

5、注意事项

（1）每次施工前，应计算墙面施工所需的用量，应根据计算使用量进行制备，要做到勤拌勤用。

（2）当石膏砂浆已经发生初凝时，不可再加入水搅拌使用。

（3）石膏砂浆是一种空气硬化材料，不能作为长期接触的装饰材料，但可用于基层施工，如内墙抹灰。

（4）制备砂浆时不可再混合其他材料使用。

6、实施效果与结语

本施工技术的实施除满足了设计效果，还在一定程度上增缩减了工期及成本，增加了业主的满意度，而且此项施工技术本身在一定程度上可为今后类似工程的施工提供了可靠的借鉴，而且具备相当可观的社会与经济效益。

并且石膏砂浆在一定程度上有保温、隔热以及降低房屋本身能耗等功能。使用石膏砂浆不但不破坏原有防火涂料层，终凝后的石膏砂浆还具有一定的防火功能，一旦发生火灾，可起到一定的阻火作用。石膏砂浆粘接力强，无空鼓开裂等现象，在装饰工程适用性强，不会散发气味，并在长时间使用后外表无明显裂缝，可以使得工程施工质量更上一个层次。

参考文献：

[1]《建筑工人职业技能培训教材》编委会《抹灰工》中国建材工业出版社

[2]赵云龙，徐洛屹.《石膏干混建材生产及应用技术》中国建材工业出版社

[3]赵云龙.《建筑石膏生产与应用技术》中国建材工业出