装配式钢结构建筑外墙变形缝设计与施工技术

2021-07-20戚珈峰张建建胡雪雅

探索科学(学术版) 2021年6期

戚珈峰张建建胡雪雅

浙江省建工集团有限责任公司浙江杭州 310006

最近几年我国装配式建筑快速发展,在一定程度上促进了建筑产业的升级与转型,并且促进城乡建设进一步发展。当前比较注重装配式钢结构住宅的建设,为促进建筑业深入改革,需要构建建筑建设相关体系。全国各地制定了相关政策促进装配式建筑发展。在装配式钢结构的建筑中外墙变形缝施工非常重要,这一环节能够使建筑结构紧密相连,从而需要在设计与施工中把控其质量、成本以及效率。

一、外墙变形缝现状

建筑工程外墙变形缝大多是成品变形缝装置,属于工业化产品,现阶段我国在变形缝装置方面没有制定统一的行业或是国家标准,通常是厂家所编制的标准或是地方性图集,这些图集通常是针对一般构造以及基本要求,需要设计单位深入进行设计,通常会应用在砌体结构与混凝土结构的建筑中,而在钢结构建筑中没有合适的连接构造。市场所销售成品变形缝通常为不锈钢或是铝合金结构的变形缝装置,具有较为复杂的结构和高昂价格,在安装及结构连接上都比较复杂,而对于办公楼、住宅楼以及教学楼等对建筑外立面没有较高要求的建筑来说,会付出更高成本以及工期代价[1]。

二、变形缝设计原理

(一)变形缝结构。热镀锌方管、镀锌角钢、氯丁橡胶止水带、不锈钢板、岩棉、三元乙丙橡胶止水带以及短钢筋压条组成变形缝。其中热镀锌方管在变形缝装置中是起到支撑作用的内骨架,在主体框架钢柱上焊接。变形缝内盖板是由厚1mm的不锈钢板制成,一端处于自由脱开状态,另一端是和龙骨固定。镀锌角钢在变形缝的龙骨上固定缝内橡胶止水带,可选择镀锌└30×3。建筑物外墙对于防水性能具有一定要求时,可使用三元乙丙橡胶止水带或是氯丁橡胶止水带,对于防火隔热有一定要求时,需使用岩棉来保温防火隔离带。由于变形缝的外盖板需要是厚1mm的不锈钢板,则可在左右两侧采用铝合金板,中间留有30mm的间隙。镀锌钢丝的规格时10mm×10mm×1.0mm,在钢柱和外盖板的交界处设置,在全变形缝区域将镀锌钢丝网铺满。短钢筋压条的直径是10mm,变形缝外盖板以及镀锌钢丝网利用钢筋压条在钢柱上固定。其中常用的材料为耐候填缝剂与沉头自攻钉。在实际设计与施工中应该根据工程具体需要进行选择,确保与实际工程要求相符。

(二)技术原理。方管龙骨的设置能够对盖板起到支撑作用,也可实现内盖板一侧的限位,确保变形缝的整体性。变形缝外盖板的尺寸将会决定其装置宽度,变形缝的内盖板和外盖板时强度较大的金属面板,钢筋压条能够将内外盖板与两侧钢珠压紧固定,使用压条能够防止损坏盖板,并且便于施工操作。防水橡胶条弹性较大,能够对变形缝盖板起到保护作用。镀锌角钢能够在变形缝龙骨上固定缝内橡胶止水带,镀锌角钢能够压紧这一止水带,使其在钢柱腹部固定,可确保防水密闭性能。在内部填充岩棉,充分发挥其防火以及隔热的作用。设置钢丝网的目的是为保证变形缝盖板能够紧密结合外墙抹灰面层,避免出现开裂情况。变形缝有内盖板与外盖板,其中外盖板有2块,呈左右对称状,中间留有间隙,内盖板起到封闭遮挡作用,应用橡胶胶条将内外盖板搭接在一起,两者处于脱开状态[2]。当主体结构变形情况不明显时,可保证内盖板与外盖板维持原状,变形缝外观也较为完整。在出现严重变形时,内盖板与外盖板将会错位或是自由移位,在消失后会恢复原位。

三、外墙变形缝的施工分析

(一)施工流程。当验收主体钢结构与质量要求相符后,需安装墙面变形缝,其流程是清理和修正钢柱表面,变形缝内盖板、橡胶止水带、保温隔热层的安装,外盖板安装以及防水橡胶胶条的粘贴,在铆钉与自攻钉上涂抹耐候胶密封接缝,最后检查清理。

(二)施工步骤

1、安装龙骨。确定钢柱腹板的水平定位线,基准线需要垂直悬挂,对热镀锌方管龙骨进行焊接,并在焊缝处涂刷防锈漆。

2、安装内盖板。使用沉头自攻钉或是铆钉将变形缝内盖板固定在龙骨一侧,在热镀锌方管的龙骨上钻孔,其孔距控制在300-500mm[3]。

3、安装橡胶止水带。以点焊的方式在钢柱以及热镀锌方管龙骨镀锌角钢压紧橡胶止水带根据同样的方法对另一侧进行安装,并涂刷聚氨酯防水胶。在变形缝宽度小于300mm时,止水带能够和热镀锌方管的龙骨一同安装,由此压紧固定龙骨。

4、安装保温隔热层。镀锌角钢焊接前应钻孔,并保证孔距在300mm,接着填充岩棉,对防火隔离带起到保温作用,利用射钉、自攻钉使岩棉和镀锌角钢牢固固定。如果变形缝宽度小于300mm,可以不使用角钢固定,直接在变形缝内填充岩棉。

5、安装外盖板。防水橡胶胶条粘贴在外盖板内侧,一块盖板通过点焊形式在钢柱上固定,而另一块通过自攻钉在热镀锌方管龙骨上固定,将镀锌钢丝网铺满盖板外侧,通过短钢筋压条焊接固定钢丝网。

6、将耐候胶密封接缝涂抹在自攻钉以及铆钉上。7、对变形缝施工质量进行检查,清理施工垃圾。

四、变形缝施工效益

在装配式的钢结构建筑中对于外墙变形缝进行合理的设计与施工,简化施工操作流程,提升施工速度,降低施工成本,能够获得较为显著的经济效益。外墙变形缝施工中选用简单易购、质量佳的材料,有着简单的工序和便捷操作,工作人员易上手,可将施工速度加快,施工时间缩短。通过对钢丝网、钢筋压条、方管龙骨以及内外盖板进行设置,可将变形缝性能提升,确保变形缝结构整体性,获得良好的建筑观感。