浅析幕墙预埋件施工方法和技术

郁正华

【摘要】幕墙属于易于替换的结构件，除预埋件之外，其余幕墙构件的安全等级一般不超过二级，设计使用年限25 年，预埋件的安全等级最低三级，设计使用年限50 年。本文介绍了幕墙埋件的设计要求，进行了幕墙预埋件施工的实证分析。

【关键词】幕墙预埋件施工实证分析

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

幕墙主要承受自重荷载以及直接作用于其上的风荷载、地震作用效应、温度作用等，幕墙应具有足够的承载能力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。幕墙属于易于替换的结构件，除预埋件之外，其余幕墙构件的安全等级一般不超过二级，设计使用年限25 年，预埋件的安全等级最低三级，设计使用年限50 年，可见预埋件在建筑幕墙设计中的重要性。

一、幕墙埋件的设计要求

幕墙预埋件的承载力必须通过计算或实物试验予以确认，并要留有余地，连接件与主体结构的锚固承载力应大于连接件本身的承载力。任何情况下不允许发生锚固破坏。幕墙预埋件的设计应根据其受力情况(拉、剪、弯) 计算确定锚板规格、锚筋直径、长度以及焊缝厚度等，其中锚板的最小厚度和锚筋的间距、锚筋到锚板边缘距离等规范都有相应的构造要求。而现有部分幕墙工程，特别是中小幕墙项目，对幕墙专项设计不够重视，有的设计文件只有简单几张图纸，没有预埋件的施工位置图，有的设计文件没有计算书，有的计算书把预埋件的设计计算忽略不提，这种简略的设计缺乏科学确切的依据，不但给施工带来盲目性，还会造成安全隐患。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002，对预埋件的要求如下。

1、承受剪力的预埋件，其受剪承载力与混凝土强度等级、锚固面积、直径等有关。在保证锚固长度和锚筋到埋件边缘距离的前提下，根据试验得出半理论、半经验的公式，并考虑锚筋的排数、锚筋直径对受剪承载力的影响。

2、承受法向拉力的预埋件，钢板弯曲变形时，锚筋不仅单独承受拉力，还承受钢板弯曲变形引起的内剪力，使锚筋处于复合应力状态，在计算公式中引入锚板弯曲变形的折减系数。

3、承受弯矩的预埋件，试验表明其受压合力点往往超过受压区边排筋以外，为方便和安全考虑，承受力臂取外排锚筋中心线之间的距离，并在计算公式中引入锚筋排数对力臂的折减系数。

4、承受拉力和剪力或拉力和弯矩的预埋件，根据试验结果，其承载力均取线性相关关系。

5、承受剪力和弯矩的预埋件，根据试验结果，当V /Vuo > 0. 7 时，取剪弯承载力线性相关;当V /Vuo≤0. 7时，取受剪承载力与受弯承载力不相关。这里，Vuo为预埋件单独承受剪力作用时的受剪承载力。

6、当轴力N < 0. 5fcA 时，可近似取M － 0. 4NZ = 0作为受压剪承载力与受压弯剪承载力计算的界限条件。

承受法向拉力和弯矩的预埋件，其锚筋载面面积计算公式中拉力项的抗力均乘以系数0. 8，是考虑预埋件的重要性，受力复杂性而采取提高其安全储备的折减系数。

直锚筋和弯折锚筋同时作用时，取总剪力中扣除直锚筋所能承担的剪力，作为弯折锚筋所承受的剪力，根据此计算其截面面积:Asb≥1. 4V /fy － 1. 25arAs

根据国外有关规范和国内对钢筋混凝土组合结构中弯折锚筋的试验研究表明，弯折锚筋的角度对受剪承载力影响不大。同时，考虑构造等原因，控制弯折角度在15° ～ 45°。当不设置直锚筋或直锚筋仅按构造设置时，在计算中不应考虑，取As = 0。

二、幕墙预埋件施工的实证分析

某工程为商业和商务办公楼，建筑面积85244 平方米，地下3 层，地上26 层，建筑高度为104.65m。本工程外装饰幕墙工程主要内容有：石材幕墙、玻璃幕墙、(百叶窗、铝合金窗、隔栅)等。

此工程的幕墙需要在主体工程施工过程中进行大量的预埋件施工，为本工程施工的重要环节，预埋件处理不好，将对后期的结构搭接、外部工程设备基础的安装固定造成重大影响。本人按照本工程的幕墙预埋件的工程特点，论述预埋件施工方法、技术及注意事项。

1、预埋件的加工及埋设施工方法

（1）预埋件的加工应符合下列要求

焊缝高度必须达到设计要求；焊角没有咬边现象；防锈漆涂刷是否均匀；所用材料是否符合设计要求；加工尺寸与图是否一致；填写预埋件进场验收表；填写《进场物资报验表》以及上述资料经过自检和监理人员检查、验收通过后才可进行埋设。

（2）预埋件的埋设

预埋件埋设之前，首先根据施工设计深化图进行放线定位，特别是注意转角位置埋件的埋设，并填写《技术交底》表备案。

当每一层楼土建梁柱钢筋绑扎完毕后，按照预埋件点位布置图及标高尺寸，根据土建梁柱尺寸控制线，在钢筋上视具体情况用红笔划出预埋件埋设控制线。

在埋设预埋件之前，当土建支模时，就进行分格，将预埋件分格线弹在底模外檐口处。

根据埋件施工图埋件分布的情况，对埋件以轴线右边起第一个埋件进行编号，从1 至若干个进行埋设并以埋件检查表填写埋件埋设的情况。上下、左右、前后将埋设的情况记录下来，埋件埋设后填写《隐蔽验收单》并附《检查表》报监理验收。

（3）预埋件埋设的要求

预埋件在埋设过程中，要以多轴线进行埋设，相对来说轴线之间的精确度足以满足埋件的几何尺寸，若以单轴线定位，丈量过程中尺寸误差会积累，造成埋件的偏位，相对轴线偏差小于20mm。

幕墙与主体结构连接的预埋件，应在主体结构施工时按设计要求埋设；预埋件位置偏差上下不应大于10mm，上下测量依据底模用卷尺进行测量。图1 所示。

当土建梁柱钢筋绑扎完毕后，将预埋件用铁丝临时固定在钢筋上，或点焊在箍筋上。

若预埋件埋设中碰到埋件在箍筋的空档处，则可添加辅助钢筋，或用铁丝与主筋扎牢。

预埋件在埋设过程中，一定要紧贴模板（参见图2），上下、左右偏差到20mm 影响不大，而前后倾斜将造成角码与埋件之间接触减少，施工难度加大。采取措施，加垫铁块等均为点接触，受力将受影响。这时候只能采用楔型铁块辅助修正，这样势必造成施工周期长、成本增加。

埋件埋设好以后，在浇捣砼时，要注意保护埋件。混凝土施工的振动棒在埋件边应延长振捣时间，埋件周边的砼一定要浇捣密实，避免产生漏浆及空鼓现象，影响埋件的质量。

预埋件在墙面埋设时，在浇混凝土时，应跟踪进行检查，若埋件高出混凝土应立即往下打，使埋件与混凝土面一样平。

结构阴阳角的埋件处理：

a、阴角部位埋件的埋设，依据幕墙安装的需要在角位处拉开50mm，否则影响今后施工安装。

b、阳角部位埋件的埋设，阳角处的埋设应与阴角处埋设相反，角位两个埋件应贴边靠紧。

剪力墙处埋件施工：

一般情况下，待剪力墙模板合模后埋件无法进行调整，因而在和模前将埋件固定好，采用吊线法进行，埋件与线锤退缩5mm，以免影响合模。

圆弧处埋件施工：

圆弧位埋件的施工，应明确是建筑分格还是结构分格，及时与设计沟通，以免误差扩大无法进行施工(如图3)。

当预埋件埋设完毕后，应做好记录，并填写预埋件安装检查表。