建筑幕墻預(yù)埋件施工及相關(guān)問題淺析
文章來源： 更新時(shí)間：2019/1/5 20:51:11
前言：
建筑幕墻預(yù)埋件是幕墻的重要構(gòu)件，它與主體結(jié)構(gòu)（詞條“主體結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）的連接節(jié)點(diǎn)（詞條“節(jié)點(diǎn)”由行業(yè)大百科提供）是幕墻的重要連接節(jié)點(diǎn)。它的主功能是把幕墻所承受的荷載和作用，通過預(yù)埋件有效、可靠傳遞到主體結(jié)構(gòu)上。
幕墻工程施工中預(yù)埋件的質(zhì)量，埋設(shè)質(zhì)量和與轉(zhuǎn)接件的連接質(zhì)量都對(duì)幕墻的性能和使用壽命有著重大的影響。本文就預(yù)埋件的施工和施工中存在的問題進(jìn)行探討。
一.建筑幕墻預(yù)埋件種類
目前在建筑幕墻常見的預(yù)埋件有：錨板構(gòu)造預(yù)埋件、槽型預(yù)埋件，后置埋件等三個(gè)類型。
1.錨板構(gòu)造預(yù)埋件：錨板構(gòu)造預(yù)埋件由錨板和對(duì)稱布置鋼筋焊接(電弧焊)形成的組件。它是在土建施工時(shí)埋設(shè)的。
2.槽型預(yù)埋件。槽型預(yù)埋件由特殊軋制槽型鋼（詞條“型鋼”由行業(yè)大百科提供）和特殊工字型鋼(或鋼筋)焊接形成的組件。它是土建施工時(shí)埋設(shè)的。
3.后置埋件： 由錨板和膨脹螺栓或化學(xué)螺栓(代替鋼筋)組成。它是在幕墻工程安裝施工中形成的預(yù)埋件組件。
二.建筑幕墻預(yù)埋件施工要求
(一)標(biāo)準(zhǔn)JGJ102—2003第5.5條款相關(guān)規(guī)定要求：
1.主體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)能夠承受幕墻傳遞的荷載和作用。連接件（詞條“連接件”由行業(yè)大百科提供）與主體結(jié)構(gòu)的錨固承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)大于連接件本身的承載力設(shè)計(jì)值;
2.玻璃幕墻立柱與主體混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)通過預(yù)埋件連接,預(yù)埋件應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)混凝土施工時(shí)埋入，預(yù)埋件位置準(zhǔn)確;當(dāng)沒有條件采用預(yù)埋件連接件時(shí)，應(yīng)采用可靠的措施，并通過試驗(yàn)確定其承載力。
3.由錨板和對(duì)稱配置的錨固鋼筋所組成的受力預(yù)埋件，可按照本規(guī)范附錄C的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.槽式預(yù)埋件的預(yù)埋鋼板及其它連接措施，應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過試驗(yàn)確定其承載力。
5.玻璃幕墻構(gòu)架與主體結(jié)構(gòu)采用后加錨栓連接時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定：
(1)產(chǎn)品應(yīng)有合格證;(有鋼材（詞條“鋼材”由行業(yè)大百科提供）化學(xué)成分和力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告，有設(shè)計(jì)方法資料和出廠合格證)。
(2)碳素鋼錨栓與進(jìn)行防腐處理;
(3)后加螺栓（詞條“螺栓”由行業(yè)大百科提供）必須在現(xiàn)場進(jìn)行單體拉拔試驗(yàn)和節(jié)點(diǎn)(群體)拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)所加荷載應(yīng)達(dá)荷載設(shè)計(jì)值的1.5倍而無明顯滑移，必要時(shí)應(yīng)在檢測單位進(jìn)行極限拉拔試驗(yàn)。
(4)每個(gè)連接點(diǎn)后加螺栓不得少于2個(gè)，螺栓間距和螺栓到構(gòu)件邊緣的距離不應(yīng)小于70mm，宜設(shè)計(jì)成螺栓受剪的節(jié)點(diǎn);
(5)螺栓直徑應(yīng)通過承載力計(jì)算確定,并不得小于l0mm;
(6)不宜在與化學(xué)錨栓接觸的連接件上進(jìn)行焊接操作;
(7)錨栓承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其極限承載力的50%。
6.幕墻與砌體結(jié)構(gòu)連接時(shí),宜在連接部位的主體結(jié)構(gòu)上增設(shè)鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)梁、柱。相連接的主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。幕墻不應(yīng)連接在磚石砌體上，更不得與輕質(zhì)墻連接。
(二)后錨固件的施工要求
后錨固件在建筑幕墻施工中廣泛使用，特別在舊樓改建、擴(kuò)建的幕墻工程大量，甚至全部使用后錨固件。幕墻工程中大量、甚至全部采用后錨固件，加上施工質(zhì)量未能得到很好的控制，會(huì)給幕墻使用帶來安全隱患。
對(duì)于后錨固件的施工要求在規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ 145—2004，有明確的規(guī)定。
1)后錨固件有膨脹型螺栓、擴(kuò)孔型螺栓、化學(xué)植筋及其它類型螺栓。
后錨固件使用時(shí)，除考慮各類螺栓本身性能差異外，尚要考慮基材（詞條“基材”由行業(yè)大百科提供）性狀、錨固連接的受力性質(zhì)、被連接 結(jié)構(gòu)的類型、胡無抗震設(shè)防要求等因素。
膨脹型螺栓、擴(kuò)孔型螺栓不得用于受拉和邊緣受剪(邊距C<10hcf錨件有效錨固深度)，拉剪復(fù)合受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨連接。(建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括：圍護(hù)外墻、隔墻（詞條“隔墻”由行業(yè)大百科提供）、幕墻、吊頂、廣告牌等)
化學(xué)植筋及螺桿，在滿足錨固深度的化學(xué)植筋和螺桿可應(yīng)用于抗震設(shè)防烈度不大于8級(jí)的受拉、邊緣受剪、拉剪復(fù)合受力之的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨固連接。
2)注意錨固栓的施工質(zhì)量。對(duì)于錨固栓的施工，在標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ 145—2004中規(guī)定：
(1) 錨固栓鉆孔要求：
|
孔徑直徑允許偏差
|
孔深允許偏差
|
垂直度允許偏差
|
位置允許偏差
|
|
≤0.5mm
|
膨脹、擴(kuò)孔型螺栓： 0 ＋10 mm
化學(xué)植筋： 0 ＋20 mm
|
≤50
|
5mm
|
注：A. 鉆孔時(shí)應(yīng)避開主受力筋，對(duì)于廢孔應(yīng)用化學(xué)錨固（詞條“化學(xué)錨固”由行業(yè)大百科提供）膠或高強(qiáng)度等級(jí)的樹脂水泥砂漿填實(shí);
B. 鉆孔后用壓縮機(jī)或手動(dòng)氣筒，清除孔內(nèi)的粉塵和碎渣，再用丙酮擦拭孔道，并保持孔道干燥（詞條“干燥”由行業(yè)大百科提供）。
(2)錨固栓最小有效錨固深度hmin：hmin/d = 6，d為錨固栓直徑。
若采用d為12mm的錨固栓，其最小有效錨固深度應(yīng)72mm。(設(shè)防烈度為7級(jí)，混凝土C30)，有效錨固的深度應(yīng)不包含墻面的抹灰層和裝飾層厚度。
(3)注意鉆孔最小邊距：膨脹螺栓Cmin ≥12d ，擴(kuò)孔型錨栓Cmin ≥10d，化學(xué)植筋 Cmin ≥5d。(d為螺栓外徑)。
(4)考慮到焊接高溫對(duì)化學(xué)錨固劑的不良影響，應(yīng)采取有效的降溫措施。
三.預(yù)埋件的施工的質(zhì)量問題
1.設(shè)計(jì)計(jì)算問題
部分幕墻工程，特別是中小幕墻項(xiàng)目，對(duì)幕墻專業(yè)設(shè)計(jì)重視不夠，有的設(shè)計(jì)只有簡單的幾張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，沒有預(yù)埋件的埋設(shè)位置圖，沒有結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算書，有的雖有計(jì)算書，但沒有預(yù)埋件的計(jì)算，也未進(jìn)行復(fù)核。
2.平板預(yù)埋件的焊接質(zhì)量
1)預(yù)埋件常見形式是由錨板上焊接錨筋所組成。(錨筋不得采用冷軋鋼筋，當(dāng)錨筋直徑≥10mm時(shí)采用Ⅱ級(jí)變形鋼筋，包括月牙紋及螺紋鋼筋，見《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)埋件》JSJT-203)早期的做法是把鋼筋彎折后直接焊到錨板上，現(xiàn)在基本采用錨板上鉆孔后塞焊的方式,后者比較可靠。錨板與錨筋的焊接質(zhì)量是預(yù)埋件的質(zhì)量關(guān)鍵。要保證焊接質(zhì)量，電焊操作工必須經(jīng)培訓(xùn)持證上崗。預(yù)埋件的驗(yàn)收也是關(guān)鍵，不僅檢查外觀質(zhì)量，防止出現(xiàn)虛焊、脫焊，還要按規(guī)定進(jìn)行錨板與鋼筋的焊縫強(qiáng)度檢查。
2)預(yù)埋件埋設(shè)多數(shù)偏離設(shè)計(jì)位置，造成不能使用。
造成原因有：
(1)預(yù)埋件在土建施工時(shí)已埋設(shè)，后因幕墻設(shè)計(jì)分格的改變或變更造成不能使用。
(2)預(yù)埋件捆扎不牢，施工時(shí)混凝土澆灌、搗固時(shí)使預(yù)埋件位移、偏斜。
《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102—2003 第10.2.3條款：玻璃幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接的預(yù)埋件，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)，預(yù)埋件的位置偏差不應(yīng)大于20mm。
3.后置錨固件施工質(zhì)量問題
1)輕質(zhì)墻體上安裝后錨固件
有的工程樓層跨度較大，立柱的撓度計(jì)算或強(qiáng)度計(jì)算未能通過，因此有的設(shè)計(jì)人員則在上下層梁之間增加一個(gè)支點(diǎn)，如果這一支點(diǎn)是在鋼筋混凝土(或鋼結(jié)構(gòu))構(gòu)造梁(柱)上是有效的。有的框架結(jié)構(gòu)建筑物其砌體通常都選用輕質(zhì)填充墻，若把增加的支點(diǎn)放在輕質(zhì)填充墻上，即使是采用鋼板加穿墻螺栓，也則無法起到有效的支承作用。所以規(guī)范規(guī)定：幕墻不應(yīng)連接在磚石砌體上，更不得與輕質(zhì)墻連接。
2)錨固基體不實(shí)不可靠，如砼體基材強(qiáng)度不夠，邊距不夠，都會(huì)導(dǎo)致砼基材崩裂造成錨固失效。
3)后置錨固件偏位。鉆孔經(jīng)常遇到鋼筋時(shí)產(chǎn)生偏位和偏斜，還有孔洞粉屑碎渣清除不凈，造成錨固件使用時(shí)松動(dòng)。
規(guī)范規(guī)定：后加螺栓必須在現(xiàn)場進(jìn)行單體拉拔試驗(yàn)和節(jié)點(diǎn)(群體)拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)所加荷載應(yīng)達(dá)荷載設(shè)計(jì)值的1.5倍而無明顯滑移，必要時(shí)應(yīng)在檢測單位進(jìn)行極限拉拔試驗(yàn)。
試驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)與設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行校核，要求錨栓承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其極限承載力的50%。
4)后置埋件埋設(shè)深度不夠。后置埋件的應(yīng)保證其最小的有效埋入深度，并應(yīng)是去除粉刷層后的深度。
如圖：錨因件深度，若去除粉刷層厚度(約20mm)埋件深度顯得不夠。
4)化學(xué)錨栓質(zhì)量不高
幕墻行業(yè)后置埋件普遍使用化學(xué)螺栓。九十年代化學(xué)螺栓產(chǎn)品從國外引進(jìn)應(yīng)用于建筑工程上，近年來，國內(nèi)眾多廠家紛紛跟進(jìn)，大量生產(chǎn)，市場價(jià)格從十幾元到二三元都有，可謂是品牌雜多、魚目混珠、質(zhì)量不一?；瘜W(xué)螺栓的錨固膠起著粘結(jié)砼基材與錨筋的作用。目前市場上出現(xiàn)多種化學(xué)成份的化學(xué)錨固劑，比較常用的是改性（詞條“改性”由行業(yè)大百科提供）環(huán)氧樹脂、乙烯丙烯酸樹脂和不飽和樹脂三類。錨固膠的物理化學(xué)性能直接影響錨固效果，除幾家進(jìn)口知名品牌宣傳資料有錨固膠的耐久、耐溫、凍融（詞條“凍融”由行業(yè)大百科提供）性等測試指標(biāo)，大部分廠家產(chǎn)品介紹只有“抗酸堿、抗熱防火、溫度敏感度低”等模糊宣示。盡管現(xiàn)場拉撥力測試滿足設(shè)計(jì)要求，但由于由于錨固膠的耐久性目前只有通過實(shí)驗(yàn)室預(yù)測，而且電焊高溫對(duì)錨固劑的影響，無人說得清楚，難怪業(yè)內(nèi)人士對(duì)錨固膠的耐久性提出質(zhì)疑，對(duì)某些低廉的產(chǎn)品大量使用表示擔(dān)憂。
后置埋件不銹鋼螺栓應(yīng)提供合格證、材質(zhì)力學(xué)性能報(bào)告并進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)。
在全國建筑工程裝飾獎(jiǎng)(建筑幕墻類)復(fù)查中，發(fā)現(xiàn)受檢的部分工程后置錨固件的施工和現(xiàn)場抗拉撥力測試還存在問題。
(1)有的工程沒有預(yù)埋件，采用多種規(guī)格的化學(xué)螺栓作為處理后置預(yù)理。在可觀察到的部位，螺栓的外露長度不一，有的明顯感到螺栓與砼基體的有效接觸長度不夠。在舊樓改造時(shí)，墻面存在粉刷層(正常情況下為20mm)螺栓埋設(shè)有效深度還應(yīng)考慮粉刷層厚度。如有一舊樓改造工程，原墻面是貼面磚，為補(bǔ)償結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不垂直，采用增加墻面粉刷層厚度方法，使其厚度最大可到7—10mm，如果此工程采用化學(xué)螺栓作為后置埋件應(yīng)非常謹(jǐn)慎，應(yīng)采用穿墻螺桿加錨板或采用其它可靠的連接方法。
(2) 有的工程僅在試驗(yàn)室用試塊上進(jìn)行拉撥力檢測，沒有進(jìn)行現(xiàn)場拉撥力檢測，或僅進(jìn)行其中1-2種螺栓檢測，如某一工程使用4 種不同規(guī)格化學(xué)螺栓，而只有2種規(guī)格的螺栓進(jìn)行檢測。
(3) 螺栓現(xiàn)場拉撥力檢測數(shù)量不夠，有的工程僅進(jìn)行一組(3件)象征性的檢測。
按規(guī)定螺栓現(xiàn)場拉撥力檢測應(yīng)在同型號(hào)、同規(guī)格、基本相同的部位組成一個(gè)檢驗(yàn)批，抽批數(shù)量按每批螺栓總數(shù)的1‰，且每批不少于3個(gè)。
(4)對(duì)檢測結(jié)果沒有與設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行校核。確保錨栓承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其極限承載力的50%。
5)槽形預(yù)埋件問題
槽型預(yù)埋件具有調(diào)節(jié)性好、連接靈活、無須焊接和易于埋優(yōu)點(diǎn)，已廣泛的建筑幕墻工程上使用，但槽型預(yù)埋件與其它預(yù)埋件一樣，埋設(shè)時(shí)也容易偏移、傾斜和進(jìn)入結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)等故障。
墻面不平造成接觸不良，螺釘墊片應(yīng)加大、加厚
四.出現(xiàn)偏離的預(yù)埋件的處理意見
1.平板預(yù)埋件位置偏離設(shè)計(jì)位置
出現(xiàn)預(yù)埋件偏離時(shí)，可以加大(或加長)預(yù)埋錨板方法補(bǔ)救。
預(yù)埋件偏移后加焊接、錨栓補(bǔ)片糾正
加長錨板后使用化螺栓固定
2.預(yù)埋件出現(xiàn)偏斜
出現(xiàn)偏斜時(shí)，可以變動(dòng)轉(zhuǎn)接件角度，以適應(yīng)轉(zhuǎn)接件埋設(shè)產(chǎn)生的偏斜，也可根據(jù)用新的錨板代替。
改變轉(zhuǎn)接件角度以適應(yīng)預(yù)埋件出現(xiàn)的偏斜
用新的錨板代替原先的槽型埋件
3.預(yù)埋錨板下面出現(xiàn)空洞
預(yù)埋件下面出現(xiàn)空洞時(shí)應(yīng)該充填水泥沙漿填實(shí)。
4.后置埋件的化學(xué)錨固件防止焊接熱影響的措施
在原來的預(yù)埋件上增加轉(zhuǎn)接板以減少焊接溫度的影響
