矩陣孔鋁單板幕墻施工工法初探

矩陣孔鋁單板幕墻施工工法初探

Summary：現(xiàn)階段的建筑工程項(xiàng)目實(shí)施中，幕墻工程已然成為了其中的重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，在很多幕墻施工中，鋁單板幕墻得到了廣泛的應(yīng)用在，這一幕墻施工工藝下的技術(shù)優(yōu)勢非常突出，雖然如此，在這一工藝應(yīng)用的過程中，尤其要注重各個(gè)施工工藝的有效選擇和應(yīng)用，結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，將鋁單板幕墻與工程結(jié)構(gòu)有效結(jié)合起來，提高幕墻工程的施工效果?；诖?，本文從鋁單板幕墻工程的技術(shù)原理和特點(diǎn)出發(fā)，探析了對應(yīng)的施工工法，對提升施工質(zhì)量具有重要的意義。Keys：鋁單板幕墻；幕墻工程；施工工法在建筑行業(yè)的不斷發(fā)展中，鋁單板幕墻工藝在建筑工程領(lǐng)域得到了有效的應(yīng)用，作為一種新型的幕墻工藝，在幕墻工程中的應(yīng)用具有裝飾效果佳、使用壽命長、穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)勢，對提升幕墻施工效果具有重要的意義。但部分建筑工程項(xiàng)目中采用的是矩陣孔鋁單板幕墻，這種幕墻結(jié)構(gòu)的施工工法比較特殊，在施工過程中需綜合考慮諸多方面的因素，嚴(yán)格遵守各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)和工藝標(biāo)準(zhǔn)，以保障幕墻工程施工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，保障幕墻在建筑工程結(jié)構(gòu)中的作用實(shí)現(xiàn)。1.工法內(nèi)容簡介鋁單板系金屬幕墻從二戰(zhàn)時(shí)期開始興起，這一工藝應(yīng)用的過程中，所選用的基礎(chǔ)性材料是優(yōu)質(zhì)鋁合金面板，通過數(shù)控折彎技術(shù)的應(yīng)用，使得在板材加工的過程中能夠保障其平整性，避免出現(xiàn)變形現(xiàn)象。此外，鋁單板幕墻工藝下，完全可以保障這邊線條的平整性，并保障切口的光滑度。與普通的幕墻工藝相比，鋁單板幕墻的抗扭曲性、抗彎折性和擠壓性能都非常好，在表面涂層選用氟碳噴涂材料，有效保障了表面色澤的均勻性，整個(gè)幕墻結(jié)構(gòu)的抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能比較突出[1]。矩陣孔鋁單板幕墻中包含了面板、加強(qiáng)筋、連接角碼、掛耳等基本要素，對于面板而言，一般要在面板四周折20mm寬的折邊，在掛耳與折邊的連接處理方面，使用的是抽芯鉚釘，面板與龍骨的連接方面，使用的是掛耳，在面板的背面存在螺栓分布，螺栓的存在使得加強(qiáng)筋可以與面板充分連接，形成整體性結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)筋的使用，使得鋁單板的剛性大大提升。矩陣孔鋁單板是一種新型的板材結(jié)構(gòu)，是對鋁單板加以沖孔加工后形成的，沖孔加工作用下，單板剛度難以保持，有了一定的下降，正是因?yàn)檫@一原因，使得在幕墻工程施工的過程中，必須要采取有效的加固處理方式。在加固處理中，重點(diǎn)是要注意材質(zhì)的選擇，且要在此基礎(chǔ)上做好中心和邊緣加固處理。在材質(zhì)選用方面，如果開孔率比較大，在基材選用上，一般要使用4mm以上厚度的鋁板，使用大硬度鋁材標(biāo)號。中心加固處理上，首先要將加強(qiáng)筋的間距控制在合理的范圍內(nèi)，使得加強(qiáng)筋之間的間距在600mm以上[2]。加強(qiáng)筋的截面選用U型擠出鋁型材。在邊緣加固方面，對于面板比較大的折邊，在折彎長度的限制下，一般要分段分次開展折邊處理。根據(jù)矩陣孔鋁單板這一施工工法的相關(guān)研究，在規(guī)則造型和異形鋁單板幕墻工程中，這一工法的應(yīng)用效果非常突出，具體應(yīng)用中，利用鋁板的強(qiáng)度和剛度優(yōu)勢，對沖孔部位開展科學(xué)化設(shè)計(jì)，通過局部加強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，達(dá)到良好的立面呈現(xiàn)效果和防水保溫，提升結(jié)構(gòu)質(zhì)量，尤其是矩陣孔鋁單板幕墻紅石背襯板的使用，不僅具有良好的防雨水滲漏作用，還兼具鏡面作用，紅色背襯板反光透過陣列的孔隙，顯示出了全彩動(dòng)態(tài)的效果。2.工法特點(diǎn)2.1矩陣孔鋁單板幕墻特性矩陣孔鋁單板幕墻與普通的幕墻有所不同，這一幕墻結(jié)構(gòu)下，幕墻的剛度好、強(qiáng)度高、重量輕，工藝性是其他幕墻結(jié)構(gòu)所無法比擬的。鋁板的特殊性質(zhì)使得在實(shí)際的應(yīng)用中，可以被加工成各種形狀的板塊，加工的適應(yīng)性比較好。2.2支承體系如果在矩陣孔鋁單板幕墻施工中涉及的是規(guī)則形狀的面板，其支承體系就是：面板受到的荷載是經(jīng)由加強(qiáng)筋逐步傳輸?shù)秸圻叺?，折邊再依次將其接收到的荷載傳遞給鋼龍骨。相比較而言，這種支承結(jié)構(gòu)的構(gòu)成簡單，荷載傳遞路徑非常清晰[3]。如果在矩陣孔鋁模板幕墻施工中，涉及的是異形面板，為達(dá)到最為理想的施工效果，要首先通過有限元分析來保障加強(qiáng)筋的科學(xué)布置，這種布置方式下，傳力路徑大大簡化，如果在施工過程中折邊難以承擔(dān)面板荷載，可以在加筋處與龍骨有效連接起來，實(shí)現(xiàn)對折邊荷載的有效分擔(dān)。2.3鋁單板幕墻施工常見問題2.3.1構(gòu)件制作的問題鋁單板幕墻工藝應(yīng)用的過程中，因?yàn)樗褂玫脑牧蠟殇X合金材質(zhì)，這一特殊的材質(zhì)使得在切割工藝應(yīng)用的過程中，精度控制難度非常大，相鄰構(gòu)件在具體的裝配過程中，可能會(huì)出現(xiàn)較大的間隙，因?yàn)檫@些原因的存在，使得在鋁單板的制作過程中，要通過對邊緣的倒角處理來消除鋁單板幕墻中的邊角應(yīng)力過度集中問題[4]。在鋁單板幕墻安裝作業(yè)進(jìn)行的過程中，選用的是吊籃式作業(yè)打膠工序，施工單位在此作業(yè)環(huán)節(jié)常常會(huì)出現(xiàn)凈化處理不到位的情況，不僅影響了打膠的溫度和濕度，還導(dǎo)致鋁單板之間的粘接處理問題，導(dǎo)致構(gòu)件制作方面的質(zhì)量安全問題非常突出。2.3.2不完善的安保資料矩陣孔鋁單板幕墻工藝的施工流程復(fù)雜、工序繁多，為保障各項(xiàng)施工作業(yè)的安全、高效開展，必須要有完善、詳盡的安保資料。實(shí)際施工作業(yè)開展的過程中，部分施工企業(yè)對于施工資料的關(guān)注度不夠，常常由于安保資料的不全面引起嚴(yán)重的工程質(zhì)量問題。比如，施工人員在結(jié)構(gòu)膠材料的使用過程中，并沒有使用在使用期限內(nèi)的證明資料，且缺乏相應(yīng)的檢測證書，導(dǎo)致其施工時(shí)的質(zhì)量問題頻繁出現(xiàn)。2.3.3現(xiàn)場復(fù)試問題現(xiàn)場施工作業(yè)進(jìn)行的過程中，復(fù)試是重要的工作，只有做好了“三性試驗(yàn)”，才能夠有效通過這些檢驗(yàn)，來判定相應(yīng)的試件是否可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。但部分施工企業(yè)在施工作業(yè)中，并沒有嚴(yán)格做好現(xiàn)場復(fù)試處理，導(dǎo)致施工作業(yè)開展的過程中存在試件不符合標(biāo)準(zhǔn)等問題，缺乏對相關(guān)工程的檢驗(yàn)。3.矩陣孔鋁單板幕墻施工工藝3.1幕墻主龍骨安裝關(guān)鍵技術(shù)3.1.1雙角碼安裝焊接關(guān)鍵技術(shù)矩陣孔鋁單板幕墻施工作業(yè)開展的過程中，幕墻主龍骨安裝非常重要，雙角碼安裝焊接要嚴(yán)格遵循特定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相應(yīng)的施工規(guī)范，雙角碼安裝焊接采用的是2級焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最終的焊縫呈現(xiàn)出月亮形，如果在施工過程中焊縫過于飽滿，將會(huì)導(dǎo)致焊縫周邊存在巨大的收縮應(yīng)力，引起焊縫的橫向裂縫。雙角碼安裝的良好效果可以使得在整個(gè)幕墻結(jié)構(gòu)中，立柱在平面中呈現(xiàn)均勻受力的狀態(tài)。3.1.2主龍骨安裝關(guān)鍵技術(shù)矩陣孔鋁單板幕墻施工工藝下，主龍骨安裝是關(guān)鍵的工序，在這一工序中涉及的技術(shù)要點(diǎn)非常多，具體包含了以下方面：（1）主龍骨連接形式的選擇。主龍骨是整個(gè)幕墻結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)成，是面板與次龍骨傳遞的荷載結(jié)構(gòu)，通過主龍骨的有效連接，完全可以滿足結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接件荷載向主體結(jié)構(gòu)的傳遞要求。在施工作業(yè)開展的過程中，相關(guān)人員要重視主龍骨連接形式的選擇。（2）主龍骨定位控制。鋁單板施工中有著特定的規(guī)格要求，在這些要求前提下，現(xiàn)場施工人員必須要準(zhǔn)確標(biāo)注橫、豎框架龍骨的位置，如果建筑工程為高層建筑，必須要利用經(jīng)緯儀來輔助定位作業(yè)，控制定位誤差[5]。（3）主龍骨材料質(zhì)量控制。主龍骨材料選擇關(guān)系到整個(gè)幕墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量與安全，正是因?yàn)橹鼾埞潜诤駥︿X單板幕墻質(zhì)量的直接影響，施工作業(yè)進(jìn)行中，現(xiàn)場人員尤其要注重對主龍骨厚度的控制。（4）雙角碼螺栓連接。良好的連接效果下，必須要保障立柱在整個(gè)平面內(nèi)的受力均勻性，通過這一標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)成，來提高幕墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定性。（5）短立柱焊接。因?yàn)樵谡麄€(gè)幕墻結(jié)構(gòu)中，短立柱的跨度相對較小，這一結(jié)構(gòu)特性決定了選用焊接工藝更為合適，在焊接處理的過程中，鋼材與混凝土結(jié)構(gòu)之間的變形量非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。短立柱支座處理時(shí)，選用相同規(guī)格的方管將其置于背面焊接，保持側(cè)向受力的對稱性，但在短立柱焊接處理的過程中，表面平整度的控制難度較大。（6）不規(guī)范支座連接。幕墻結(jié)構(gòu)中的立柱屬于受拉構(gòu)件，上端與下端的狀態(tài)有所不同，上端為懸掛狀態(tài)，而下端向豎向方向釋放，這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得在現(xiàn)場施工作業(yè)中，選用平面雙角碼連接更為有效。如果在施工中采用的是單側(cè)方管與立柱焊接方式，在幕墻內(nèi)可能會(huì)存在偏心問題，當(dāng)受到幕墻構(gòu)件的自重作用影響時(shí)，相關(guān)連接件沿著垂直于幕墻中心線存在扭轉(zhuǎn)的問題，對于根部焊接質(zhì)量的影響非常大。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)中存在側(cè)向應(yīng)力作用，立柱會(huì)受到荷載轉(zhuǎn)化的干擾，也就使得連接件根部焊縫的彎矩大大增加，結(jié)構(gòu)受力更為復(fù)雜，在連接處理時(shí)要注意對受力情況的全面分析[6]。（7）矩陣孔鋁單板幕墻主龍骨設(shè)置。豎向骨架選用的是特定規(guī)格的鍍鋅鋼矩形管，幕墻工程項(xiàng)目實(shí)施中，結(jié)合受力特點(diǎn)、立面板材的具體分布，一般要將鍍鋅鋼矩形管的距離控制在900mm左右。矩形管與預(yù)埋件的連接處理過程中，要以兩側(cè)角鋼碼作為依托來保障焊接質(zhì)量。后補(bǔ)預(yù)埋鋼板的設(shè)置同樣非常重要，因?yàn)檫@一設(shè)計(jì)可以有效避免結(jié)構(gòu)誤差所引起的構(gòu)件移動(dòng)。因?yàn)殇摬牡奶厥庑再|(zhì)，部分鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮問題，將每層樓面層高作為獨(dú)立單元依次排列，如果在樓層中間存在橫向結(jié)構(gòu)梁的分布，連接處理時(shí)可以選用化學(xué)錨栓或者穿墻螺桿來完成。3.2保溫棉安裝關(guān)鍵技術(shù)3.2.1保溫棉與鋁背襯板防水層的設(shè)置矩陣孔鋁單板幕墻施工中，保溫層使用的是60mm的玻璃棉材料，將這些玻璃棉直接通過巖棉釘復(fù)合在墻面上，且在外側(cè)要設(shè)置2.5mm厚的鋁單板防水層，以提升幕墻結(jié)構(gòu)的防水性能。3.2.2玻璃棉安裝技術(shù)要點(diǎn)玻璃棉的安裝過程中，要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的安裝標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保障安裝的牢固性，玻璃棉頂伸入墻內(nèi)至少3～4cm，并保障表面的平整度。對于立柱背面的玻璃棉而言，其在安裝過程中，尤其要保障各個(gè)接頭之間靠近，避免存在任何的縫隙，通過這一方式可以提升玻璃棉的節(jié)能環(huán)保性能。在玻璃棉的水平連接縫設(shè)置上，一般要將其設(shè)置在與橫梁上下相距5cm的部位，玻璃棉水平連接縫的封口要達(dá)到牢固性要求，而玻璃棉與橫梁之間的空間要在2cm以上。3.3背襯板安裝質(zhì)量控制3.3.1背襯板的重要性背襯板同樣是矩陣孔鋁單板幕墻施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這一施工作業(yè)開展的過程中，大紅色背襯板用于防水層建設(shè)。通過矩陣孔鋁單板孔隙，大紅色背襯板與其他光線之間存在著明顯的反射和光照作業(yè)，也就形成了良好的光學(xué)作用和效果。3.3.2背襯板加工質(zhì)量控制背襯板加工的過程中，必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的加工標(biāo)準(zhǔn)，注意對背面加勁板間距的科學(xué)控制。3.3.3背襯板安裝順序背襯板的安裝方面，坡屋面蓋瓦施工方法更為合適，安裝過程中遵循從右到左、從下到下的安裝順序，加強(qiáng)對壓板縫質(zhì)量的管理。3.3.4背襯板安裝關(guān)鍵技術(shù)背襯板四邊之間要保持與龍骨的良好鉚接，且將鉚接間距保持在300～400mm之間，在背襯板的安裝上，嚴(yán)禁出現(xiàn)架空情況，如果存在連接不到龍骨的部位，可以適當(dāng)增加龍骨。背襯板的長短要保持一致性，接縫必須符合平直性的標(biāo)準(zhǔn)，在背襯板和窗框側(cè)壁處，密縫最好控制在3mm以內(nèi)。結(jié)束語：當(dāng)前的很多建筑工程項(xiàng)目中，矩陣孔鋁單板幕墻工藝得到了廣泛的應(yīng)用，這一工藝雖然具有良好的技術(shù)優(yōu)勢，但在施工建設(shè)時(shí)需注意很多的工藝要點(diǎn)，只有加強(qiáng)了工藝和技術(shù)改進(jìn)，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能夠保障矩陣孔鋁單板幕墻良好的施工質(zhì)量。Reference：[1]紀(jì)作武.鋁單板幕墻施工技術(shù)[J].建筑建材裝飾,2016,000(014):65-66.[2]翁志媛.淺議建筑工程中鋁單板幕墻施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].居