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建筑幕墻預(yù)埋件施工和施工中的問題
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)的連接節(jié)點(diǎn)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(guó)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）后加螺栓必須在現(xiàn)場(chǎng)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(wú)明顯滑移，必要時(shí)應(yīng)在檢測(cè)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，尚要考慮基材性狀、錨固連接的受力性質(zhì)、被連接 結(jié)構(gòu)的類型、胡無(wú)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、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：
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。
（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(jiǎn)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(wú)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(chǎng)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(wú)明顯滑移，必要時(shí)應(yīng)在檢測(cè)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。
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