陶土板幕墙施工工法论述

米 翔 中建国际投资集团有限公司

1 工程实景及专利证书

北京大学第一医院保健中心陶土板幕墙工程实景见图1。

专利证书见图2。

图1 工程实景

图2 实用新型专利证书

2 陶土板体系简述

陶土板是一种以陶土为主要原料的墙体饰面材料，也可简称为陶板。其主要以陶土为原料经高压成型、低温干燥、高温烧制等步骤烧制而成。与传统的石材等饰面相比，凸显出了其更加绿色环保、无辐射等显著优点。

陶土板的颜色均为陶土烧制过程中呈现的天然颜色，主要以红、灰、黄三个色系为主，色彩丰富，色泽及质感自然，可满足各类建筑外墙选择的要求。

2.1 工法特点

陶土板具有以下特点：结构合理、工艺简单、自重较轻、可单片更换；施工方便快捷、抗腐蚀性强；不受地域、气候诸条件影响。

陶土板主要以开缝式的安装方式为主，陶土板与外墙之间存在空气层，空气能够自由的内外流通，在起到一定的保温隔热作用的同时，也可以保持外墙干燥和其保温层，延长建筑物外墙及保温的使用寿命，可谓一举两得。

图3 土——这与人类息息相关

图4 粗陶的本质——艺术、古朴

2.2 工艺原理

a) 标准层：陶土板幕墙骨架体系固定在主体结构钢梁上，陶土板通过挂件固定在陶土板幕墙骨架体系上。

图5 陶土板幕墙分格示意图

b) 首层：采取后置埋板的形式对陶土板幕墙骨架体系进行固定。后置埋板采用10mm厚热镀锌埋板，2M12×110mm的后扩孔机械锚栓进行固定。

幕墙分格见图5，节点图见图6～图10。

图6 陶土板连接节点（首层纵剖面）

图7 陶土板连接节点（横剖面）

图8 陶土板连接节点（纵剖面）

图9 标准节点三维图

图10 接窗节点三维图

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工准备 定位放线 已安装完成的外窗防护 墙面支撑洞口剔凿 竖向龙骨安装调整 安装墙体保温系统 龙骨连接件安装 铝合金挂件安装 陶土板面板安装 陶土板面板调平 收边收口 清理、验收。

3.2 操作要点

3.2.1 定位放线

以建筑物四个大角为起点，核查主体结构外轮廓尺寸是否存在偏差，在外墙上弹出水平控制线；根据楼体的轴线定位出垂直控制线（水平控制线及垂直控制线每个面不少于2 条，以备尺寸复核）。

再根据施工图纸中饰面板放样的分格尺寸，结合各立面特殊部位（如门、窗、转角造型等）变化的位置、标高及特点排列出饰面板板块的排列线。

根据放线结果，对实际施工的土建结构进行测量（外轮廓尺寸、门窗尺寸、局部结构转角或突出物尺寸等），对误差大需调整的位置进行处理，然后进行下一道工序。

3.2.2 外窗防护

由于本工程门窗、百叶等已安装完成，在竖龙骨施工前，应对已完成的门窗、百叶进行必要的成品保护，以防止焊接过程中火花迸溅导致的玻璃损伤。

门窗、百叶的防护主要采用钉装防护罩的方式，利用20mm×30mm的木方制作防护框，其外部覆盖防火布。具体效果见图11、图12。

图11 整体防护效果图

图12 局部防护效果图

3.2.3 墙面支撑洞口剔凿

首先，根据竖龙骨的定位放线及设计间距确认龙骨转接件的墙面支撑位置；然后，使用云石机对相应位置进行开缝（开缝尺寸为400mm×350mm）；最后，使用錾子剔凿墙面，直至钢梁部位。

3.2.4 竖向龙骨安装调整

根据垂直控制线确定连接件位置（连接件采用10#热镀锌槽钢），施工时先将其点焊在结构钢梁上，然后对其三维误差逐个检查，要求其三维空间误差符合相关规范和设计要求，经检查调整合格后将其满焊固定（见图13）。

要求：焊缝累计长度不小于100mm，三级焊缝，焊脚高度4mm。

图13 连接件安装节点图

安装完成的连接件,经检查验收合格后,对焊接位置进行防腐处理：敲除焊渣并刷涂防锈漆两道。

墙面支撑洞口的封堵：采用10mm 厚水泥压力板，按墙面支撑洞口的尺寸切割成相应大小的U型块。每个支撑洞口由两个U 型块拼接组成，将U 型块使用钢排钉固定于支撑洞口处；对于接口部位、与墙面接触等部位采用耐候密封胶进行注胶处理。

套图饰面板主龙骨采用80mm×60mm×4mm 热镀锌矩管，根据建筑物的层高确定龙骨的长度，并进行下料加工。

竖龙骨下料完成后，通过焊接的方式将竖向龙骨连接于钢连接件上；对于竖龙骨交接部位采用插芯的方式进行连接，插芯采用2L40mm×4.0mm热镀锌角钢，长度为250mm，对角布置，两根竖龙骨之间留20mm 伸缩缝（见图14），插芯底部与底层竖龙骨焊接，上部竖龙骨作为活节套接。

图14 竖龙骨伸缩缝节点图

根据水平与垂直基准线及墙面端线，对竖龙骨位置进行调整固定，每根竖向龙骨均用线坠调整垂直度，确保立柱距墙面距离及垂直度符合要求。对经检查验收合格后的竖向龙骨进行满焊固定，并对焊接位置进行防腐处理。

3.2.5 层间防火封修

a）材料准备工作

准备工作包括两个方面：一是材料加工准备，通过设计图纸结合施工现场进行尺寸复核，准确无误后将加工图下发加工厂进行材料加工；二是车间加工，将成品按编号顺序进行装车运输至施工现场，材料装卸必须按照编号顺序码放入库，以免造成材料混乱。

b）防火板场内分配

根据编号将防火板运输到相对应的施工部位，以便材料整理安装。

c）安装

安装前做好施工技术交底，将准备好的的防火板按照编号安装在相对应的施工部位上，检查尺寸是否合适，如出现错误及时检查材料是否按照加工图加工，加工图是否与现场吻合，做好相应记录，以便重新整改、加工。

d）检查安装质量

防火板安装固定后，检查是否牢固，拼缝是否整齐顺滑，不允许出现孔洞漏钉现象，如有漏钉现象，做好相应记录并及时整改。安装完成后在防火板之间、防火板与墙体之间注入防火密封胶进行密封处理。

e）防火岩棉安装

在防火板内安装100mm 厚的防火岩棉板，填塞时必须填充饱满，无遗漏。

3.2.6 墙体保温系统的安装

龙骨施工完毕后，在龙骨夹层中铺贴防火岩棉保温层，保温材料为50mm厚防火岩棉，采用粘接砂浆配合保温钉进行安装，面层抹抗裂砂浆，内压玻纤网格布。

a）首先对岩棉板进行整体排版，降低岩棉的损耗量

按保温岩棉板标准幅面（规格：1200mm×600mm）沿水平方向自下而上进行安装，相邻岩棉板上下两层的横向板面均按1/2的板长进行交错铺贴，在建筑物阴阳角交叉部位应提前计算出交错压槎的尺寸。

根据尺寸计算的结果，对岩棉板进行裁剪。岩棉板剪裁部位的外边缘直线误差应小于5mm，用以保证安装时拼缝不大于2mm。

b）墙面基层处理

对结构墙面用界面剂进行整体的刷涂处理，以增强保温岩棉板与墙体的粘接力。

c）粘接保温岩棉板

用抹子在每块岩棉板粘接面的四周边部涂上50mm 宽、10mm 厚的DEA 砂浆，中间部位均匀刮上8～10 块DEA 砂浆粘结点，粘结点间距不大于200mm，且须均匀布置，保证每块岩棉板的有效粘贴面积不小于50%。

在保温板粘贴完成24 小时后，方可进行保温板锚固件的安装。

d）保温岩棉板的锚固

根据规范要求，岩棉板的锚固件的有效锚固深度（植入结构墙面）不小于25mm，故根据岩棉厚度（50mm）选用Φ8×90mm的锚固螺栓。

施工中首先采用电锤在锚固点位置的外墙钻孔，钻头直径10mm，孔深（包含保温板厚度）110mm，然后使用塑料膨胀螺栓安装并紧固，使岩棉板与外墙面紧密结合。锚固点的布置一般设置在岩棉板的四个角部及水平缝两相邻岩棉板之间，每块岩棉板锚固点应不少于5 个，在阳角及门窗洞口等节点部位，锚固点数量应适当的增加。因此工程外墙围护均为泡沫保温墙板，故在距离窗洞口边缘部位，锚固点与墙体边缘的距离不小于100mm。

保温锚栓紧固后应略低于岩棉板表面1mm～2mm，以免对后续的抹灰工序产生影响。

e）抹防水抗裂砂浆

由于陶土饰面板为干挂开缝系统，故墙面应满足防水功能，在外墙抹面砂浆方面选用了DBI干拌聚合物防水抗裂砂浆（内掺防水粉），既满足抹面的需求又起到了防水的作用，避免了二次墙面防水作业。此方案在满足防水要求的同时，既缩短了工期又降低了成本，可谓一举多得。

抹防水抗裂砂浆时分两层进行，底层抹灰厚度2mm，待其初凝前，抹防水抗裂砂浆面层，并将抗碱网格布压入面层中，以微见网格布的轮廓线为宜。抗碱网格布搭接宽度不小于100mm，且在阴阳角部位、门窗洞口部位等部位做附加层。

f）过程隐蔽验收

保温岩棉板在施工过程中，必须进行隐蔽验收，包括岩棉的粘接、锚固点的锚固数量、锚栓的拉拔强度、岩棉板安装的平整度、抹面的垂直平整度等，各项指标均合格后方可进行后续饰面板工序的施工。

3.2.7 安装龙骨挂件

通过ST5.5×19不锈钢自攻自钻螺钉将L型铝合金连接件固定在竖向龙骨上，根据面板与墙体之间的距离调整其位置。经检查调整合格后再将其初步紧固固定（见图15、图16）。

图15 铝合金连接件安装（纵剖）

图16 铝合金连接件安装（横剖）

3.2.8 陶土板面板安装及调平

将铝挂件内侧挂接在铝合金连接件上，并将铝挂件外侧下口插入底部陶土板自带的安装槽内，铝挂件外侧的上口用来挂接顶部的陶土板，每块陶土板用四个铝合金挂件固定。

陶土板的安装遵循自下而上的顺序进行逐层安装（安装工序如图17、图18、图19所示）。

图17 陶板安装工序1

陶土板块初装完成后对板块进行调整，通过调整铝合金挂件及连接件的平整度与垂直度来保证面板整体的平整效果。

陶土板板缝的留取：根据设计要求，竖向胶缝5mm（注胶），水平板缝8mm（开缝）。

在陶土板板缝调整完成后，检查并再次紧固连接件螺栓及挂件顶部的调节螺栓，以保证饰面板安装的系统稳定性和安全可靠性。

图18 陶板安装工序2

图19 陶板安装工序3（完成图）

3.2.9 收口、收边

陶土饰面板外墙屋顶部位及外窗顶部和底部均采用3mm厚铝单板进行收口处理。为防止发生雨、雪、水等渗漏状况，铝单板与陶土饰面板接缝处进行打胶密封。具体构造如图20、图21所示。

图20 窗口顶部收边收口做法

3.2.10 防雷接地措施

本工程防雷等级为二类，建筑高度为23.55m，防雷接地措施为：屋顶的铝板造型预埋件及竖龙骨上端与顶层圈梁的接闪器可靠焊接。

3.2.11 清理、验收

陶土板具有自洁层，雨水冲刷可自行清洁。在陶土饰面板施工完成后，可以直接用清水清洗；当局部有油渍时，可以配合清洁剂进行擦拭，但切忌用砂纸等硬质物品进行打磨，以免伤害其自洁层。

陶土饰面板的验收贯穿在整个施工阶段，从龙骨安装、防腐、保温安装、饰面板的安装等，均应在质量管控的基础上进行，关键节点施工的旁站也是必不可少的。

4 质量管控

4.1 质量管控的要求

a) 钢龙骨、各类钢配件等钢材的材质均选用Q235，且表面均采用热镀锌处理。铝合金挂件、不锈钢螺栓等辅材必须符合相关规范和设计要求。在质量控制资料方面，生产厂家的营业执照、产品的合格证、材质单、型式检测报告等均应齐全、有效，现场设专人进行进场材料的验收，验收合格后方可用于工程的生产作业。

b) 陶土饰面板材料允许尺寸偏差，如表1所示。

c) 陶土板面板安装允许尺寸偏差，见表2所示。

表2 人造板材饰面板组装允许偏差

4.2 质量保证措施

a) 陶土板在其加工、运输过程中要轻拿轻放，手推车运输时采用软物衬垫、分隔及固定，避免磕碰或破损，并根据使用部位、尺寸进行分层、分类码放，减少其移动次数，避免破损。

b) 实行样板先行制度。在施工前，截取有代表性的位置（标准层）加工制作1:1的施工样板，样板包含窗间柱、层间梁、外窗四边收口以及大面的陶土板等。经业主、设计等相关单位确认后，方可进行大面积施工。

c) 陶土饰面板作为建筑物的“外衣”，首先着重于陶土板块的色差问题，在材料出厂前必须进行板块的预排版，对于有色差的板块进行筛选、重做。现场安装方面，也应注意安装的精度，确保板块之间的拼缝宽窄统一、横平竖直。

d) 作业面施工完毕后，应做好成品保护标识，在进行外墙其他作业时，避免磕碰、涂料污染、划伤等情况的发生。在发生破损或严重污染时，应及时记录并更换。

e) 在拆除或使用大型机械（如吊篮、市政挖掘机等）时，必须设专人进行看护，随时提醒，必须发生磕碰、划擦等有可能破损陶土饰面板的现象。

鸣谢：本文以“北京大学第一医院保健中心陶土板幕墙工程”为实例，对陶土板幕墙施工工法进行了浅显的论述，由于本人知识面及行业经验所限，难免有不足之处，恳请广大读者给予批评、指正，在此深表感谢！

同时，特别感谢本工程的参建单位以及材料厂家对本文的技术支持。