超长弧形面背栓式干挂陶瓷板施工技术

陈 跃

（广东省工业设备安装有限公司 广州510080）

0 前言

近年来，随着设计、施工技术水平的提高，超高层建筑应用日益广泛。超高层建筑外立面较多采用玻璃幕墙、干挂石材、陶瓷类外墙面砖、外墙涂料等。传统陶瓷面砖材料主要使用水泥砂浆打底，胶结材料作为粘合剂与主体结构固定为一体。由于受到外界温差和干湿环境交替变化的影响，在建筑全使用寿命过程中，脱落和破损也是外墙瓷砖应用的痼疾，尤其是在高层建筑中，如果瓷砖脱落，就会导致严重的事故。

背栓式无应力陶瓷板锚固技术是解决上述问题的一个较佳方案。背栓固定石材技术由德国进口，技术已经相当稳定和成熟［1］。其抗拉拔力、抗剪力、抗风荷载和抗震都大大优于其他模式。陶瓷板作为一种新型建筑装饰材料，其轻便、防水、隔热性能好［2］。该施工工艺在广东省佛山市某隧道附属设施工程等项目成功应用，工程完成效果如图1所示。

图1 工程效果Fig.1 Engineering Renderings

1 难点及应对措施

1.1 工程难点

⑴超长弧形饰面测量放线工作量大且精度要求高，工程平面为弧形，控制点较多且复杂，另外由于本工程曲线面较多，受外部环境（如施工过程中的风荷载、温度变形、楼层之间的变形）影响较大，特征网架及铝板的曲面控制、内控点传递等难度较大，给测量放线工作带来了很大的困难［3］。

⑵龙骨采用型钢加工，弧形空间构造较为复杂、体量大，骨架加工及施工安装精度直接决定了本工程的整体施工质量。

⑶为保证超长弧形饰面的整体效果，做到弧度自然，分缝统一，陶瓷板块需要进行二次加工，加工精度要求高，接缝处理工艺及精度控制要求高。

1.2 应对措施

⑴根据现场实际施工情况，再建立相应的BIM模型，通过BIM 测量数据提取坐标，将应用成果提交给测量人员带入现场放线工作，同时采用三维激光扫描仪辅助放线及结果检查，提高精度和效率。

⑵深化设计工作主要包括三维模型的建立、加工图、编号图设计，确保尺寸及几何造型准确无误、安装方便。

⑶通过现场测量形成现场排版图，工厂根据现场排版图制作。板块安装时，通过调整安装面板支撑点处，提高安装精度高。背栓式干挂连接通过挂件与骨架连接将板块挂在骨架上，焊接量少，减少因焊接、打磨工艺造成的变形，确保成型效果。

⑷ 将陶瓷板模型传导至加工厂，提取板块的长度、宽度、封边截面、弯曲半径、角码卡位等信息，数字化切割、打磨、加工。安装时采用三维激光扫描仪与BIM技术运用相结合的验收方式，改变传统验收方式，通过逆向建立BIM 现场实际模型并与设计模型相对比，进行误差分析，随即进行现场质量整改。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 背栓式干挂陶瓷板施工工艺流程（见图2）

图2 施工工艺流程Fig.2 Construction Process

2.2 操作要点

⑴ 测量放线。基准线放样复核，对陶瓷墙面水平、垂直安装基线的进行放样定位。根据陶瓷板块分格图及内部结构的关系，测放出结构轮廓线和节点板的位置，如图3所示［6］。

图3 分格测量放线Fig.3 Wall Split Line

⑵龙骨安装。龙骨采用热镀锌角钢，采用不锈钢化学药剂螺栓固定，龙骨利用锚杆与坚实的混凝土结构锚固。螺栓需进行抗拔试验，达到要求后方可进行下一步施工。 钻孔应垂直于墙面。在土建结构设置变形缝的位置，干挂系统龙骨断开，沿隧道纵向，每隔45 m干挂系统龙骨断开。成孔后，先利用专用毛刷清理孔外围分渣，再用高压气体吹净钻孔内部。化学药剂胶管封口端朝钻孔，将化学螺栓按封口朝里的方式插入钻孔，通过电钻+专用连接头将螺栓缓缓旋入孔中。化学螺栓到完全固化后即可安装龙骨，如图4所示。螺栓螺母下放置弹簧垫片，外露螺纹应不少于2扣。

⑶框架安装。龙骨固定在主体结构上，左支点采用圆孔，中间或右支点采用长圆孔，水平标高控制在±1 mm 以内［7］。背栓连接挂件与龙骨螺栓固定，固定螺孔采用长圆孔。连接挂件的定位要满足误差要求，龙骨采用专用热镀镀锌角钢，龙骨由下而上进行安装，如图5所示［8］。龙骨分组安装完成后，应及时复核其水平标高和平整度，相邻的龙骨水平标高差不得超过1 mm。

图4 钻孔、安装膨胀螺栓Fig.4 Drilling and Installing Expansion Bolts

图5 龙骨安装、调整Fig.5 Keel Installation and Adjustment

⑷陶瓷板钻孔。本技术陶瓷板安装采用四点固定，板边到固定孔的长度为该边长的1/5，长度不宜小于100 mm。如换用1 800 mm×600 mm 规格稍大的陶瓷板，则采用六点支承安装，原四点支承孔到板边的距离不变，因长边两支承孔之间距离较大，在两孔中心增加一个支承点，增加陶瓷板的抗弯强度。钻孔设备选用专用背栓打孔设备，精准并无损。背栓按设计要求选用专用不锈钢背栓（设置柔性保护套和不锈钢套管，与陶瓷板连接处设置尼龙垫）。陶瓷板钻孔后清理干净孔内及板面。

⑸陶瓷板块挂装。陶瓷板块利用连接角钢及同锚栓组合为独立单元，从上而下安装，通过挂件安装到龙骨上，如图6 所示。通过激光垂直水准仪检查板块水平及垂直度，然后通过微调固定面板角钢螺栓来调整水平标高及板缝宽度，板缝水平及垂直宽度须一致，最后将连接角钢螺栓螺母锁定，如图7所示［9］。

图6 陶瓷板安装Fig.6 Ceramic Plate Installation

图7 陶瓷板、陶瓷板挂件连接和固定Fig.7 Connection and Fixing of Ceramic Board and Ceramic Board Pendant

⑹陶瓷板和收口完成安装后进行板缝施工，施工前清洁板缝，不应有杂物，在板缝塞入泡沫棒，泡沫棒直径约为胶缝宽度的120%，长度与接缝长度一致。板缝采用耐候密封胶封堵，为防止密封胶污染面板，应在陶瓷板缝两侧贴上美纹纸，并通过美纹纸控制胶缝的宽度，转角及接头处连接顺畅，然后采用专用打胶枪进行密封胶施工［10］，再用专用收口刮刀刮缝（见图8），密封胶应饱满光滑而有弧度。施工完成后及时清理板面污染物，如图9所示。

图8 陶瓷板拼缝、注胶Fig.8 Ceramic Board Seam，Glue Injection

图9 清洁、检查验收Fig.9 Cleaning，Inspection and Acceptance

3 结论

超长弧形面背栓式干挂陶瓷板施工技术采用BIM 技术三维建模、实时模拟放样、安装，构件工厂化生产、现场装配安装，材料下料及安装到位并精调，所有工序都受到严格的过程控制，整体弧度加工过程通过BIM 技术的辅助设计到定型加工，从根本上解决了超长弧形面陶瓷板安装后的偏差大、精度低、施工控制难度高等问题，做到了安装效果曲线优美、弧度一致、板缝均匀，满足了工程设计与施工的要求，减少材料损耗，缩短安装工期，降低安装费用，维护费用低，得到社会各界极大的认可。