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GRC构件在仿欧式建筑中的施工实践

2021-11-05杨一江

建筑施工 2021年7期
关键词:螺栓构件施工

杨一江 丁 超 陈 绮

1. 浙江省建工集团有限责任公司 浙江 杭州 310012;2. 浙江省建设投资集团有限公司 浙江 杭州 310012

建筑是人类文明进步的标志,欧式建筑千年的发展,经历了古希腊、古罗马、拜占庭、哥特式、巴洛克、文艺复兴、法国古典主义,成就了世界欧式古建筑风格典范。随着人们生活水平的提高,人们审美意识逐渐多元化,那些精美的西式艺术逐渐呈现于当今建筑之中,使得仿欧式建筑风格得以蓬勃发展。古欧式建筑采用石材雕刻成各种柱和装饰线条,虽工艺精湛优美,但原料采集困难、构件自重大、雕琢工艺极为复杂、施工周期长、成本极高,不适用于普通建筑,且天然石材易受环境侵蚀。1966年,英国人发明了耐碱玻璃纤维,使得一种新型材料GRC出现,从而将仿制造型变为现实。GRC为玻璃纤维增强水泥构件,具有无限可塑性、强度高、不变形、超耐久、防水、防火、隔热、隔声、抗震性好等特点,能仿制欧式所有构件造型,取材方便、工艺简单、成本低廉、加工周期短,因此得以广泛应用[1]。

本文从实践出发,以某大型公建项目为基础,阐述GRC构件在仿欧式建筑中的施工实践。

1 工程概况

本工程为武汉某科技旅游城,是集娱乐、商业、酒店、文娱于一体的综合性公共建筑群。由儿童反斗城、游乐城、体验馆、博物馆、影城、KTV、婚礼庄园、运动中心、酒店及商业步行街组成仿欧建筑群,在建筑造型上仿希腊古城堡、哥特式古建筑、美国奥兰多、德国黑森林、地中海等欧式经典风格于一体,成功地运用了上千种GRC构件造型进行装饰,分布于外墙线条、檐线、腰线、门窗套、罗马柱、墙垛等处,充分体现了欧式经典建筑风格。

2 GRC构件生产工艺及材料特点

GRC指玻璃纤维增强混凝土,是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料,树脂、水泥砂浆为基材的玻璃纤维复合材料,通过模具(玻璃钢模、木模、钢膜等)造型、纹理、质感来表达设计造型。

因为GRC构件在成形模具中进行一次浇筑成形,所以GRC可以生产出造型丰富的产品,用以满足设计师的想象。GRC材料的干湿变形性小于0.123%。经大量试验证明,GRC具有超强耐久性,耐候性远超于一般建筑材料。GRC原材料均为不燃材料,且在水中长期浸泡时,GRC材料的形状及安全性系数变化很小,结构和性能均不发生变化。GRC材料根据厚度和表面处理方式的不同,可以达到良好的隔声吸热效果,加之其质量轻、强度高,相对于其他材料,抵抗地震的冲击力更强。

3 安装介绍

3.1 施工准备

1)GRC成品构件为专一厂家场外预制,周期较长,不可控因素较多,构件应按安装顺序进场,避免出现进场与安装顺序颠倒及材料规格不齐、堆放混乱等现象。进场时检验尺寸外观、规格等是否符合设计要求,埋件是否准确,对不符合要求的构件及时处理或返厂重新加工。检查型号是否齐全,抽查数量不低于20%。

2)构件安装于建筑物外墙上,需抹灰(保温)找平完成后进行,须保证连接处洁净、平整。

3)检查安装位置环境情况、操作架是否安全到位、构件运输是否方便等,若构件纵向尺寸大于300 mm以上,需提前对操作架拆改或拆除重新搭设。

3.2 安装工艺

1)当构件悬挑≥400 mm时,设计要求由角钢制作骨架,采用膨胀螺栓固定在混凝土结构上,确保构件安装稳固。安装前应根据施工图纸在外墙上弹好标高线、水平、垂直和构件中心控制线,以控制GRC构件安装在同一水平线上。根据GRC安装详图标识螺栓孔位置,在安装面按标示的锚栓或螺栓型号打好螺栓孔,安装完锚栓或膨胀螺栓后,将龙骨固定在外墙面上,并逐一收紧螺栓,螺栓锚入安装基面不少于50 mm;将螺栓与龙骨焊接,形成角铁框架。先安放转角构件(临时定位)使其方正,通过同一工作面的两个转角构件拉线确定装饰线脚安装控制线,构件下方安放定位角钢(角码)或临时用短钢筋头,待安装完成后拆除。临时定位安装应准确无误,将角钢骨架与GRC构件预埋件焊接,复查安装基面的平整度和垂直度,如表面允许误差超出,应在构件安装中加以调整。在安装柱头、柱座和柱身等构件时须四面十字形吊垂直线,构件坑纹对应平齐;安装异形件(如斗栱、涡卷、支托等)时,须以“中对中”的方法,即中轴线向下垂直安装或中心线水平安装同一位置上;同一位置线上安装多个时,须按要求均分或按建筑设计图的尺寸加以定位(图1)。

图1 GRC安装示意及现场一

2)当GRC构件悬挑长度<400 mm且≥100 mm时,可直接在墙(柱)上按GRC构件对应连接点在墙面上钻孔,安置膨胀螺栓,然后用电焊与GRC构件内置钢筋焊接,其他工序同上,如图2所示。

图2 GRC安装现场二

3)当GRC悬挑长度<100 mm时,可直接将GRC与安装面用膨胀螺栓固定,然后进行防锈处理,再用胶泥补平(图3)。

图3 GRC安装示意及现场三

3.3 补缝及修补

GRC安装完成后,因其构件脱模斜坡需要,产品两边自然有3 mm斜度,两线条拼接后自然形成5~6 mm缝,所以补缝及修补是安装完成的最重要环节,处理不好,会影响建筑物外立面效果,甚至会造成渗水等缺陷,产生安全隐患。采用矿物质胶泥作为补缝修补材料,具体操作如下:清理补缝部位杂物、灰尘,使表面清洁干净,并用水湿润补缝部位;配制矿物质补缝胶泥,按粉料∶水=2∶1的比例用电动搅拌机搅拌均匀,静置5 min后,再搅拌便可使用。

3.4 GRC安装注意的问题

本工程GRC装饰件为檐线、腰线、窗套、门套、罗马柱、装饰栏杆等,已完成楼栋为儿童反斗城、体验馆、游乐城、婚礼庄园、商业街、博物馆,工程量达25 800 m2(图4)。

图4 已完成施工的工程效果

从GRC安装实践出发,总结以下几个施工要点:

1)GRC安装施工队的选择一定要慎重,大型公建GRC品种规格多达上千种,必须选择有经验的熟练班组施工,图纸、构件、安装条件等需交底清楚,承包人须具有良好信用,避免过程中扯皮。

2)GRC种类繁多且数量大,需对卸货场地提前规划,合理安排不同构件的具体堆放位置,便于后期安装、提高工效。

3)GRC为水泥制品,单个构件质量重,个别达50~60 kg,安装工人宜选择青壮年。

4)需事先进行建筑、结构图对比,对凸出外墙面300 mm以上的构件,在结构施工时需考虑多排外架搭设,或安装前提前拆改,防止安装过程中碰头。

5)GRC生产厂家深化时,常按建筑节点图示尺寸制作,未考虑建筑外墙实际存在的粉刷、保温层等厚度,时常在圆形构件、转角处构件尺寸偏小,造成与相邻构件间的缝隙较大,在深化时需放大50~100 mm,缝隙过大时需用EPS切割成相等造型进行堵塞,再进行抗裂防水处理。

6)构件深化时应考虑在檐口、腰线处设置滴水线、槽,避免雨水污染外墙,处理好檐口构件与天沟等的安装次序。

7)对高出屋面的主副塔或高度超过塔吊的GRC安装,可采取地面拼装,整体完成后由汽车吊安装就位。

8)构件与基层接缝处需进行抗裂砂浆返水找平,构件与构件及与基层接缝需做好防水处理。

4 结语

GRC造型多变、制作简单、安装省时,仅需一个工种便可进行操作施工,对比石材造型,大大节约成本、缩短工期。随着GRC装饰构件在仿欧建筑中的良好表现,其构件设计得以进一步提高优化,厂家制作工艺设备得以进一步完善,施工工具及工艺亦逐步改善,在未来将越来越广泛地应用于各种造型的建筑工程中。

[1] 汪杉.GRC板材在建筑设计中的应用研究[D].南京:南京大学,2012.

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