GRC曲面幕墙防水一体化施工技术

王超

广州协安建设工程有限公司 广东 广州 510000

1 项目概况

本文主要应用于国家知识产权局广东中心一期项目，工程4号业务楼外墙采用GRC外墙、局部玻璃幕墙，利用 GRC 幕墙的钢结构龙骨将内外墙 GRC 板安装于一体，在两侧板间设置防水和保温层，形成 GRC 内外一体的外墙体系。

1.1 GRC曲面幕墙防水施工重点难点

GRC外墙挂板采用结构胶填缝，硅酮结构胶具有一定热胀冷缩特性，在阳光暴晒下容易老化。因此，一旦结构胶老化后产生较大变形收缩时，在风压作用下，拼缝位置易渗水。若雨水从拼缝位置渗入镀锌板中，因广东地区雨水酸碱性较大，时间一长可能引起镀锌板表层深层破坏，引起锈蚀。传统的GRC外墙挂板镀锌板与钢龙骨采用锚钉固定，锚钉位置也是发生渗漏的薄弱环节，一旦发生渗漏，将引起防水石膏板内衬墙出现水印、发霉等问题[1]。

2 GRC曲面幕墙防水一体化施工技术操作要点

2.1 GRC曲面幕墙一体化施工

4号业务楼建筑外墙（如图1）采用GRC挂板及局部玻璃幕墙形式，取消了传统的内衬墙，利用GRC幕墙的钢结构龙骨将内外墙GRC板安装于一体，在两侧板间设置防水和保温层，将内外GRC挂板、保温、防水层做成层次鲜明的多重防水体系，形成了防水性能与结构优化的外墙体系。

图1 号业务楼效果图

施工工艺：主轴网建立及控制→后置埋件（涂刷防水漆）（化学锚杆植入→抗拉拔实验→安装钢板）→安装焊接主龙骨（焊接节点涂刷防水漆）→安装焊接次龙骨→安装防雷、外脚手架连接体→涂防火漆→安装外侧镀锌钢板（涂刷防水漆）→安装防火岩棉板→安装内侧镀锌钢板→焊接凸出短柱（防水油膏）→玻璃幕墙铝框安装→涂刷防水层→GRC板安装→幕墙玻璃安装→注胶（硅酮耐候胶+泡沫条）→内饰面石膏板安装→验收。

2.2 GRC异形多曲面外墙防水拼缝控制

国家知识产权局4号业务楼水平截面呈异角度六角形，立面呈鼓状（如图2所示），GRC外墙曲面造型复杂。GRC外墙14.00m以下部分为内凹，GRC板安装、内连接板、主次钢龙骨与镀锌钢板等构件为外侧向型。而14.00m以上部分为内缩部位，GRC板安装、内连接板、主次钢龙骨与镀锌钢板等构件为内侧向型。GRC挂板凹凸拼缝的施工顺序和施工质量需要综合考虑。

图2 号业务楼平面图、剖面图

为保证GRC挂板凹凸接缝的牢固性和防水性，提高施工质量，我们运用AUTODESK REVIT针对外部GRC挂板凹凸拼缝进行全方位分析（如图3所示），优先分析异形结构的曲面弯折转角处拼缝，后分析直段并汇总各GRC板块构件之间的拼缝缝隙宽度，将模拟所产生的综合数据进行整理优化。

图3 GRC外墙拼缝分析模拟示意图

通过AUTODESK REVIT对外部GRC挂板凹凸拼缝进行全方位分析，我们共汇总得出竖缝有1204条，横缝有1263条。同时，对GRC挂板相邻的纵横向拼缝进行位置标注(例如竖缝SF01,02,03...，横缝HF01,02,03...)。

对GRC挂板相邻的纵横向拼缝缝隙进一步汇总（如表1），对GRC挂板拼缝缝隙小于10mm的直接采用硅酮耐候胶进行填缝，10mm～15mm的缝隙先采用泡沫条+硅酮耐候胶进行填缝。

表1 横竖缝宽度统计表

在GRC挂板凹凸拼缝模型的基础上进行内部防水镀锌钢板拼接优化，镀锌钢板选择与龙骨对应规格板材，以减少拼缝，除特殊转弯或异性部位外，避免小片材拼接做法，镀锌钢板中间采用具有良好的防潮性能的憎水岩棉保温板。GRC外墙挂板镀锌板与钢龙骨采用锚钉固定位置同样采用防水涂漆进行涂刷。

在保证防水镀锌钢板拼接质量的同时，拼接部位与外部GRC挂板拼缝位置错开500mm，以增强二次防水效果。完成镀锌钢板拼接后，在及时进行全面镀锌钢板防水涂料的涂刷。幕墙最内侧安装耐水纸面石膏板[2]。

2.3 GRC外墙钢龙骨与结构安装节点防水施工

GRC外墙钢龙骨与结构安装节点的防水施工质量是影响GRC外墙体系防水效果的重要因素。因此，我们运用全站仪等高精度测量仪器测量4号业务楼结构完成面的结构面尺寸大小，并以此实体测量数据建立结构模型。根据结构模型，建立主轴网并进行GRC挂板的主次钢龙骨安装定位，确保GRC板材满足各个轴段、曲面段安装需求及受力荷载要求，从而进行后置埋件的定位并标注。避免因为GRC挂板及后置平板埋件的安装偏差，导致GRC挂板的拼缝过大，影响施工质量。

由专业的测量人员对后置平板埋件放线。现场根据定位标注，采用后植入经过防水涂料处理的平板埋件。平板埋件安装采用化学锚栓。化学锚栓钻孔、主钢龙骨节点焊接所产生的高温热量会破坏与其接触平板埋件防水层，待冷却后进行二次防水涂料刷涂。

图4 预埋件埋设节点示意图

凸出短柱与连接件是连接主钢龙骨与GRC挂板的“桥梁”，GRC外墙渗水易通过“桥梁”渗进内部造成内部构件锈蚀，因此，采用防水油膏对主钢龙骨凸出短柱做密闭处理，满足刚性防水的施工要求。

2.4 GRC外墙与玻璃幕墙、钢结构衔接点防水施工

4号业务楼平面呈多角度六边形，其相邻边弧度与直段长度均呈异比例缩放，该结构西北角为大弯弧骨状钢结构入口，其钢结构与钢混结构之间形成月牙形的嵌入连接。大弯弧骨状钢结构入口与钢混结构形成的节点拼接为项目的一大难点，其曲面接驳口处GRC挂板连接安装及接驳口防水处理更是具有难度。业务楼外墙局部采用玻璃幕墙，其间与GRC挂板衔接口处防水处理为业务楼外墙整体防水的重点。

图5 号业务楼BIM模型

采用BIM技术进行GRC与钢龙骨、玻璃幕墙的细部构造分析，经过信息技术的后台数据整理出衔接点的位置、倾斜度、接缝宽度的优化数据。根据优化数据全局指导进行现场衔接段、施工部位进行针对性控制施工，严格控制衔接段的接缝宽度，以利于后期打胶。

根据衔接段施工完成面的缝宽将密封胶的尖嘴切成相适应口径的大小，采用气动胶枪将胶涂在衔接段接缝内。在密封胶凝固时间以内进行表面刮平、修饰等工作。表面要求特别严格的部位应在涂胶部位的两侧打上保护胶带，并在刮平后揭去[3]。

3 结束语

GRC曲面幕墙防水一体化施工技术主要应用于曲面及不规则结构的GRC外墙的防水施工中，它相对于常规GRC外墙的防水施工，大大提高了施工质量，对节约社会环境资源有一定的意义；该技术的成功应用对促进GRC外墙施工技术的发展具有一定意义。