基于干字型锚固组件的保温装饰板施工工艺及工程应用分析

童 敏 （安徽富煌钢构股份有限公司，安徽 合肥 238076）

1 工程概况

项目总建筑面积约35.3万m2（其中地上约为26.6 万m2，地下约为8.7 万m2）。高层住宅层数13～30 层，商业及配套层数2～12 层，容积率2.49，建筑密度16%。整体采用装配式钢结构体系建造，主体结构采用矩形钢管混凝土柱、方管支撑、H 型钢梁、预制楼梯、预制空调板，外墙采用蒸压加气混凝土条板，外保温采用保温装饰板，整体装配率不低于50%。工程采用设计施工一体化（EPC）建造模式。

图1 项目鸟瞰图

2 保温装饰板施工工艺

2.1 基层处理

加气混凝土条板拼接口须封堵密实，加气混凝土条板表面整体涂刷界面剂，并按照设计要求施工完成外墙面防水砂浆。

依据相关设计、质量标准对门窗洞口的尺寸和位置进行验收。先安装完成门窗框（门窗附框），应为保温装饰板预留出合理的安装厚度，边框与墙体连接处的缝隙必须填充密实。

保温装饰板的安装与外墙面附属设施（如穿墙管道、雨水管卡等）的安装需合理规划工序，穿插进行，不得形成流程上的冲突。

现场对基墙做检测性拉拔实验，拉拔强度≥0.3 MPa，且应确保保温装饰板的现场拉拔强度f≥保温装饰板自身抗拉强度ft。

外墙DW20防水砂浆层粉刷施工并满足垂直度和平整度要求后，再进行保温装饰板粘锚施工。

采用保温装饰板系统的建筑物外墙，外墙基层的垂直度和平整度应符合规定。

2.2 现场放样

根据现场情况结合分板深化设计图（单板尺寸不大于600 mm×1200 mm）弹出控制线，详细测量门窗洞口及墙体实际尺寸，在各施工面控制点垂挂铅垂线以控制整体垂直度的同时，也要考虑墙体成型厚度与窗户型材的厚度关系，确保二者厚度在施工误差的范围内。

一般用红外水平仪采用点线法打出水平基准线，打线时先打出两端基准控制点，位置确认无误后，再弹出实线，以防多条墨线污染板面无法辨识。

根据图纸把纵横向的分隔线弹在墙面上，计算出每块板材规格大小，统一安排切割加工，尽量减少材料浪费。

2.3 精确切割

板材应按照弹线后的实际尺寸加工。对图纸上的下料尺寸与实际尺寸进行复核，切割误差必须控制在±2 mm 范围内。每一批次的材料加工前需进行试下料，各项参数都符合要求后，方可批量加工。

要严格控制加工尺寸精度。“干”字件切割在面板上深度3～4 mm，缝宽3 mm；一体板拼缝宽度6～8 mm。

保温装饰板切割加工完毕后，应先用磨砂纸对切割面的倒角进行打磨工序。切割面需光滑、平整，不得起毛边、毛刺，影响板面质量。

对现场切割好的全部板材进行倒角打磨等措施。表面应保持清洁无污物和干燥，且材料强度不得降低。

对现场加工好的材料应做到分门别类堆放好，一般对不同类别和批次的板材要做好标签。板材一般采用水平堆放，将面板光泽面相向，防止摩擦破坏；码放高度要符合要求；采取适当措施保护光泽面，不得提前去除保护膜，不得胡乱堆放，做好室外堆放场地的防雨防晒措施。

对每批次的前五件产品全数检查，对批量加工生产的按5%的比例进行抽检。

2.4 调配专用粘结砂浆

按照专用粘结砂浆的配合比要求调配砂浆。在砂浆搅拌机中搅拌3～5 min，静置10 min 后，再次搅拌均匀后方可使用，将砂浆稠度要符合要求。搅拌好的砂浆必须在2h 内使用完，严禁二次使用过期砂浆。

2.5 安装板托架与层间托架

安装首层保温装饰板前，应按现场实际施工放线位置用冲击钻对基层墙体钻孔后，再安装组件锚固，钻孔深度应比有效锚固深度深100 mm以上。

托架设置在每楼层楼面钢梁的下翼缘上表面，托架根据标准层水平基准线的位置，按层设置，先固定托架，后通长拉水平线调整平直度，然后固定锚栓。

托架沿外墙通长设置，托架为L40×3 角钢（图中角钢b），内侧角钢a 可内外调整定位，托架可上下调整定位，形成可调托架。

层间托架按建筑楼层设置，每层设置一道，层高超过4 m时增设一道。

图2 安装节点

2.6 粘贴保温装饰板

应从水平控制线位置开始粘贴板材，按照自下而上的顺序，第一块板应为挤塑聚苯板芯材的保温装饰板，沿水平方向按照排板图的位置横向铺贴；应遵守先阳角后阴角的安装原则，先保证特殊位置的安装完成无误（如门窗洞口等），再实施大面积施工。

保温装饰一体板的安装必须带线施工，挂线间距应依据墙的完成面控制，线长度应介于7～10 m，采用多个辅助点控制。

保温装饰板运用点框法粘贴，工艺和施工质量要求应满足专用砂浆粘贴相关要求规定。需保证保温装饰板粘贴完成后，专用粘结砂浆的涂抹面积与板材面积之比50 m 高度以下不小于60%，50 m 高度以上不小于80%。对于边角部位如窗洞周边、阴阳角、女儿墙边等均采用满粘法。

2.7 安装锚固件

粘贴保温装饰板后，按照规定要求安装锚固件，干字件主干厚度2.5 mm，端部厚度1.5 mm，具体如图3 所示。固定连接件的胀栓规格为不小于φ8×100。锚固件每块板不少于14个。设置板面平整度与锚固力的对应表，避免造成呈现波浪形板面，平整度调整好后再将锚固件螺丝拧紧。

图3 干字件大样

锚固件数量应不低于相关应用规程规定。

按标准安装扣件，选用面板锚固式扣件安装时，连接扣件应扣进板槽内部，与面板接触良好形成受力传递。

按相关标准的要求安装锚固组件，根据图纸首先采用φ8 mm 钻头在预定位置上钻好孔，后进行清孔处理，注入植筋胶，将膨胀锚栓挤压入钻好的孔洞内,并调整好保温装饰板与扣件的相对位置，安装过程中锚栓丝牙部分要确保与基墙充分锚固结合，且钻孔时控制力度，严禁损伤保温装饰板。

钢柱处安装锚固件时，需先将方管与钢柱点焊定位，再满焊牢固，然后通过自攻螺钉将锚固组件与矩形管连接。焊接部位要清除焊渣等杂物后，涂刷两遍防锈漆并补涂防火涂料。

2.8 填充嵌缝材料并涂刷密封底胶

及时进行保温装饰板的板缝处理，一般与完成安装时间间隔24 h，为确保板缝内部清洁及人员安全，板缝处理工序不得在恶劣天气下进行。

选用合适宽度的隔热嵌缝泡沫材料填缝，一般应为1.2～1.5倍板缝宽度，填缝前应将板缝内部清理干净，填缝应填充密实，嵌缝泡沫棒距离板面一般为8～10 mm。选用的嵌缝材料表面不得有破损污染。施工时应均匀、完整地嵌入板缝内部，不得随意拉扯材料，避免嵌缝材料产生回缩现象影响密实度。

选用与密封胶配套使用的专用底涂对打胶处均匀涂刷。

2.9 打（中性）耐候硅酮密封胶

打磨处理板面要均匀、细致，处理完毛边后要清理碎屑，弹出分格线再贴上美纹纸。分格缝宽度（密封胶完成面）一般不得超过20 mm。

先涂刷密封胶配套使用的封底胶，再用中性耐候硅酮密封胶勾缝，密封胶颜色需保持与建筑外立面相统一，填缝应连续均匀、饱满密实无气泡。挤注耐候硅酮密封胶前宜在板缝两侧饰面层上粘贴美纹纸防止污染面层。

打耐候硅酮密封胶时，胶条应覆盖板缝两边保温装饰板表面至少2 mm 左右，不留空隙。挤注耐候硅酮密封胶后应顺同一个方向立即进行胶缝的修刮平整，施胶完毕应将美纹纸及时去除。

不得在过热或过低温度下（一般冬季）实施打胶作业，作业时的基材表面适宜温度应大于0℃且不超过50℃。

2.10 安装系统透气阀、排水装置

合理设置排水管或排水槽，主要用于排出墙体和保温装饰板之间聚集的水分，设置部位一般在板底边脚处。

按专项方案要求安装透气阀，透气阀应在密封胶凝固前安装在板缝间，安装时不得破坏板缝边脚，透气阀一般由PVC 塑料制成，其作用是调节板、墙内部封闭空间的气压平衡，避免耐候硅酮密封胶起鼓而导致的保温装饰板面变形。

每层透气阀数量不少于1 个/10m2，透气阀安装时应向下倾斜约60°。

3 干字形锚固件选型分析

3.1 选型试验

3.1.1 试验过程

图4 蝴蝶件破坏规律

图5 蝴蝶件具体破坏形态

图6 干字件（卡件板）破坏规律

图7 干字件（卡件板）破坏形态

3.1.2 试验结果

表1 试验结果汇总表

3.1.3 试验结论

蝴蝶件单点锚固力破坏形态均在面板破坏。主要原因为面板开槽后，强度受到削弱，实际受力面板厚度仅约3 mm。已施工部分单点锚固力0.3 kN，满足E类墙体标准值设计取值0.3 kN 的要求，即抗拔承载力满足要求。但不符合《保温装饰外墙外保温系统应用技术规程》（DB34/T 5080-2018）（以下简称《规程》）中II型板不低于0.6 kN的要求。

干字件单点锚固力破坏形态有锚栓拉出和干字件（卡件板）滑脱两种，单点锚固力大于0.8 kN，大于E 类墙体标准值设计取值0.3 kN 的要求，即抗拔承载力满足要求，同时符合《规程》中II 型板不低于0.6 kN的要求。

选择蝴蝶件安装方式切槽均为人工切割，质量难以标准化控制。干字件加工槽口均采用精密切槽机，质量易于控制。经过试验对比，建议锚固组件优先采用干字件。

3.2 干字件锚固组件应用情况

该项目外墙采用蒸压加气混凝土条板，外保温采用保温装饰板，现场G-14#住宅东山墙样板施工后，发现胶缝凹凸不均匀，锚固件位置胶缝凸出墙面，现场组织相关施工及技术人员讨论分析后认为，锚固组件需要进行优化。

图8 水平胶缝

图9 竖向胶缝

3.3 干字件优化建议

安徽省地方标准《保温装饰板外墙保温系统应用技术规程》（DB34/T 5080-2018）第5.1.9 条的第2、3 项规定，“连接件板厚不应小于1.5 mm（当为铝合金材质时板厚不小于2.5 mm）；卡件板厚不应小于1.5 mm（当为铝合金材质时板厚不小于2.5 mm），宽度不小于40 mm。”

在现场安装过程中，卡件板翼缘部分厚度对胶缝效果有明显影响，需要对翼缘厚度进行优化调整。经咨询锚固组件厂家，不锈钢或镀锌钢板无法制作1.5 mm厚度的干字件，只能开模制作铝合金干字件。

为保证胶缝效果同时减少面板开槽深度，提高整体安全储备，建议优化后卡件板主干部分保持2.5 mm 厚，翼缘建议改为1.5 mm 厚。另外，考虑卡件板对面板的卡扣紧固性，优化采用不等边设计。

3.4 干字件有限元分析计算

为验证优化后截面是否满足风荷载及其他受力作用，采用ANSYS 有限元分析软件进行分析验算。计算选用材质为铝合金6063，强度设计值为160 N/mm2。干字件（卡件板）主要受风荷载作用，按照均布荷载加载在翼缘板上。

图10 受力计算结果

图11 变形计算结果

3.5 计算结果及结论

按照图中计算应力云图可得有限元分析结果，干字件（卡件板）悬臂板根部最大应力f=39.7 MPa＜ft=160 MPa，满足要求；最大挠度fa=0.4 mm，满足要求。

综上所述，干字件翼缘厚度按照1.5 mm计算分析，受力性能及变形均能满足要求。同时避免了面板开槽过深对面板受力性能的削弱，解决了干字件翼缘厚度过厚对胶缝观感的影响。

4 结语

本文详细论述了保温装饰板的安装方法，步骤清晰合理，并结合现场实际情况，优化了“干字形”锚固组件构造，提高了安装精准度及外立面效果，实现了快速安装，适用于装配式钢结构外墙保温装饰板的施工。同时，利用有限元分析软件对“干字形”锚固组件的使用工况进行了数值模拟，为实际施工过程以及使用过程的受力机理提供了科学的指导。对于同类装配式钢结构外墙保温装饰板的施工，具有积极的参考意义。