超薄石材一体板在加气块外墙粘锚的施工技术
2022-09-13戴海涛
戴海涛
(江苏南通六建建设集团有限公司南京分公司)
建筑石材保温装饰一体板将保温材料与超薄天然石材复合,石材厚度8~10mm,保温层厚度30~60mm。石材保温装饰一体板通过工厂化加工,然后采用粘锚方式上墙。相对传统石材幕墙装饰,主体负荷轻、功效高、节约工时、工程造价低,而且也节约了矿产资源。
1 项目概况
南京樾山林语项目为18 栋洋房小区7 栋商业,地下一层、洋房地上5 层,建筑高度15.6m,总建筑面积123969.43m2,其中地上建筑面积81237.8m2,地下建筑面积42731.63m2,结构形式为短肢剪力墙+装配式,外墙填充墙体为蒸压加气混凝土砌块。本工程外立面采用超薄石材保温装饰一体板,外立面石材一体板面积67520.32m2。见图1。
图1 樾山林语项目外立面石材一体板
2 施工原理及工艺
薄石材复合一体板是将保温层和薄石材花岗岩块材在工厂粘贴在一体的装饰材料。施工现场通过机械锚固和砂浆粘接的方式将复合板安装在建筑外立面,可同时解决建筑节能和建筑外装修的问题。
受力途径:薄石材复合一体板→连接件→背部龙骨(砌块填充墙处)→膨胀螺栓→钢筋混凝土结构构件。
薄石材复合板通过机械锚固和粘结砂浆安装在外墙上,自身荷载和外部荷载全部传递到主体结构。薄弱位置均需试验数据支持,现场进行膨胀螺栓单点锚固力拉拔试验、薄石材锚栓受拉承载力试验、系统与基层拉伸粘结强度试验,试验数据均达到计算书、行业标准、地方标准、导则中的要求。
施工工艺:基层处理→弹控制线、绘排版图、出备料单→工厂化加工石材保温一体板→打眼钻孔→安胀塞→配制胶粘剂→石材保温一体板背面抹胶粘剂点→粘贴保温装饰板→安装锚固件→拧紧与结构连接膨胀螺栓→打胶→清理板面→检查验收。见图2。
图2 石材保温装饰一体板工艺示意图
3 系统性能指标
薄石材复合一体板属于Ⅱ型:保温装饰板单位面积质量大于20㎏/m2,但不大于30㎏/m2。系统性能指标须符合表1 指标要求。
表1 系统性能指标明细
4 石材一体板基层墙体
因保温节能要求图纸设计外墙填充墙使用保温节能蒸压加气混凝土砌块,蒸压加气块的优点是质量轻、保温性能优良、强度偏低。根据超薄石材复合保温板施工技术指标要求,单点锚固力≥0.60KN,该项目外墙基层墙体为混凝土、混凝土加气块外墙,混凝土加气块外墙占总外墙的比例约为67%。考虑到混凝土加气块外墙采取粘锚施工技术需要满足单点锚固力要求,因此项目部对混凝土、加气块外墙分别制作小样(长度120mm 塑料膨胀管)送南京市检测中心进行工艺性能检测。
根据送检工艺检测报告数据,混凝土墙体膨胀管抗拔检测数据分别为:1.026KN、1.013KN、1.195KN,检测抗拔单点锚固力最低值1.013KN 大于技术规范要求的单点锚固力0.6KN,得出混凝土外墙采用膨胀管(长度120mm)能满足设计及规范要求。
根据送检工艺检测报告数据,混凝土加气块墙体膨胀管抗拔检测数据分别为:0.638KN、0.381KN、0.247KN,检测抗拔单点锚固力最低值0.247KN 小于技术规范要求的单点锚固力0.6KN,得出混凝土加气块外墙采用膨胀管(长度120mm)无法满足设计及规范要求。
5 基层墙体加固措施
项目立面外围护墙体蒸压混凝土加气砌块填充,混凝土加气块现场见证送检各项性能指标均满足设计及规范指标要求,作为立面外围护墙体无任何问题。而作为石材一体板基层墙体,在混凝土加气块上进行石材一体板粘锚施工,工艺技术无法满足技术指标要求。
项目成立攻关课题小组,经过多轮讨论确立了两套加固方案:方案Ⅰ,在外立面加气块墙体部位增加角钢作为石材一体板水平横向龙骨,将石材一体板挂件锚固在水平横向龙骨,确保锚固件的抗拉强度满足设计的要求;方案Ⅱ,按照正常的粘锚施工工艺,通过在锚固点内增加环氧树脂胶增加锚固力的加固工艺,使得单点锚固力满足设计的要求,见图3。
图3 塑料膨胀管注入环氧树脂胶示意图
以上两种加固方案,从安全的角度出发,方案Ⅰ一定优于方案Ⅱ;从经济的角度出发,方案Ⅱ一定优于方案Ⅰ;从工期的角度出发,方案Ⅱ一定优于方案Ⅰ。综合考虑,采用方案Ⅱ,并对方案Ⅱ进行工艺试验送检。
根据送检工艺检测报告数据,混凝土加气块墙体膨胀管(孔内注入环氧树脂胶)抗拔检测数据分别为:2.137KN、2.957KN、2.407KN,检测抗拔单点锚固力最低值2.137KN 大于技术规范要求的单点锚固力0.6KN,得出混凝土加气块外墙采用膨胀管加环氧树脂胶(长度120mm)能满足设计及规范要求。
方案Ⅱ施工后在项目试验楼进行现场锚固点拉拔试验(实际见证随机抽检单点锚固力平均值在1.98KN),试验结果表明该工艺实际使用效果较好,满足设计及技术指标要求。
6 结论
方案Ⅰ:在混凝土加气块墙体进行粘锚需要增加角铁材料及人工费用约12 元/m2,增加工期2 个月;方案Ⅱ:在混凝土加气块墙体进行粘锚需要增加环氧树脂胶材料及人工费用约3 元/m2,工期无增加。本工程外立面石材一体板面积67520.32m2,合计节约60.8 万元,节约工期2 个月。
方案Ⅱ经现场实际施工验证,技术可行、经济合理,无论从生产、安全、质量还是成本来说,都具有良好的应用价值,值得推广应用。