组合后置埋件在幕墙改造项目中的应用

尹浩洋 赵小平 梁杰 安栋 陈静

（中建八局装饰工程有限公司 上海 200000）

建筑幕墙是城市建筑物维护结构的重要组成部分，且在现代外装饰中占据了很大空间。国内一线城市的建筑幕墙从20世纪90年代开始发展，至今已有30年。随着社会的飞速发展，早期的建筑幕墙由于受当时环境、工艺所限，部分建筑幕墙已不符合现代主流市场，需要对外观造型进行改造。

1 工程概况

某写字楼位于北京市朝阳区，东侧为东三环中路，南侧为某商务中心大厦，北侧及西侧均为居民小区，地理位置优越。该写字楼于1998年建成后投入使用，至今已经使用了24年。其地下一、二层为汽车库、人防用房及制冷机房等，地上一、二层裙房为商业用房，三至十四层则为办公室。由于写字楼建成年代较早，当时的审美与现阶段层次上有差异，已经不符合现在的审美要求。经市场调查研究，市内同年代大厦于近几年内多数已进行过外立面装修改造设计，改造后，整体风格协调，社会效益及经济效益良好。因此，业主急需改造写字楼外立面，提升写字楼整体风格，便于招商引租。幕墙改造主要项目为：一、二层裙房石材更换，三至十四层办公室铝板开启扇更换为玻璃开启扇，层间单层玻璃更换为双层中空玻璃，立面增加铝板方柱造型等［1-3］。

2 工程特点分析

由于写字楼在改造期间正常营业使用，业主对于施工安全极为重视，施工期间有以下几点要求：（1）写字楼四周搭设脚手架防护通道，采用不燃烧钢板网作为防护网；（2）原有幕墙玻璃拆除后，需立即安装新的幕墙玻璃或用木板封闭，所有幕墙立面洞口在下班后必须是封闭状态；（3）原有幕墙龙骨体系不得拆除，新增幕墙项目不得借助于原有龙骨受力；（4）现场杜绝一切明火作业，全体人员现场不得吸烟，不允许存在动火焊接龙骨作业。根据以上要求，项目部从设计、材料采购、安装施工等过程仔细考虑，精心部署，制定一系列措施方案。本文对后置埋件及转接件安装期间如何满足业主要求施工进行详细阐述。

3 施工流程

本项目标准层高度为3.3m，玻璃幕墙横向共分为3 个分格，第一个分格为层间结构部位，高度1m；第二个分格为开启扇部位，高度0.6m；第三个分格为室内办公区域，高度1.8m。拆除部位为第一、第二分格，且在竖向玻璃分格之间增加铝板方柱。施工流程依次为：拆除层间玻璃→拆除封修板及岩棉→安装后置埋件→安装竖向铝立柱→安装铝板钢骨架→安装层间玻璃→安装室内侧铝板→安装室外侧铝板→注密封胶。以下主要对安装后置埋件过程中的情况进行分析阐述。

3.1 方案比选

框架幕墙骨架常规做法是在预埋件或后置埋件安装完成后，通过L型或槽钢转接件，一端与预埋件或后置埋件焊接，一端与竖向龙骨不锈钢螺栓连接。竖向铝合金龙骨与横向铝合金龙骨之间通过铝合金角码、不锈钢螺栓固定，竖向钢龙骨与横向钢龙骨采用焊接或者钢角码、不锈钢螺栓连接。由于本项目施工现场不允许动火焊接作业，后置埋件与L型或槽钢转接件之间、横向钢龙骨与横向钢龙骨之间、横向钢龙骨与竖向钢龙骨之间必须采用不锈钢螺栓连接方式。针对此特点，本文设计出一种后置组合埋件、连接件与钢龙骨连接方式，可以全部由工厂预制作加工，避免施工现场动火焊接，并进行上下左右前后方向三维空间尺寸调节，满足安全及现场复杂施工条件并提高施工质量［4-5］。

3.2 利弊分析

（1）后置埋件与L型或槽钢连接件焊接，动火作业安全隐患大，明火稍不注意会点燃可燃物，写字楼周围存在较多绿化树木，临近街道人流量、车流量较大，周围广告标牌较密集，火花掉落易引燃树木、烫伤过往行人与车辆，或造成广告标牌线路短路，点燃标牌可燃物引起火灾。

（2）动火焊接作业容易发生人员伤亡事故，是对操作者本人、周围他人的生命健康及周围设施的安全可能造成重大危害的特种作业，作业人员需经培训考试，并取得应急管理部下发的焊工特种操作上岗证后方可施工。目前，建筑施工现场有焊工证的人员较少，如遇工期紧张、工程量大、工作面单一狭小不能大批量增加作业人员的项目，作业人员较难满足施工需要。

（3）目前，主要形式的框架玻璃幕墙立柱安装节点均是铝合金立柱或钢龙骨立柱与槽钢或角钢转接件通过不锈钢螺栓穿孔固定后，将槽钢或角钢转接件焊接在后置埋件或预埋件上。此施工方法要求焊接工艺高，动火作业成品保护及安全防护高，易发生火灾，且焊接镀锌钢件造成较大空气污染，焊缝部位现场施工防锈防腐处理要求高，易造成防腐防锈处理不到位不合格后期返锈造成结构强度不足等情况。

（4）本节点设计通过设计装配式组合埋板槽钢连接件的方式，将传统平板后置埋件与槽钢连接件设计成组合埋件。在槽钢连接件横向方向开长圆孔用于与角钢转接件的横向调节，组合埋件工厂热浸镀锌处理，角钢转接件短边开竖向长圆孔用于与槽钢连接件竖向调节，长边开横向长圆孔用于与幕墙立柱横向调节。

（5）此设计方式取消了现场动火焊接工作，并使幕墙立柱龙骨在前后左右上下方向均可调节，减少火灾隐患，并提高了钢加工件防锈防腐质量。

（6）本节点设计通过分析现场工况、简化施工工艺、减少安全隐患、提高施工质量，绿色环保等措施，解决了传统框架玻璃幕墙后置埋件、钢龙骨或铝合金龙骨安装过程中焊接量大，耗时、耗力，现场动火焊接引起火灾事故、防锈防腐处理不合格、耐久性差等难题。

3.3 埋件加工

组合埋件由3 部分组成：第一部分是平板钢板，规格为300mm×200mm×12mm；第二部分是10#槽钢，规格为100mm×48mm×5.5mm×200mm；第三部分是角钢连接件，规格为125mm×80mm×100×8mm。组合埋件分为工厂加工、现场安装两个环节：在工厂加工阶段，分为加工准备、领取材料、下料、冲孔、镀锌处理、入库等6 个阶段；现场安装分为测量放线、打孔清理、锚栓及组合埋件安装等3个阶段。

3.3.1 加工准备

设计部门根据图纸制作埋件加工图、埋件下料单，将埋件加工图和埋件下料单发给采购部门及生产部门，采购部门将相应材料购置齐全后，统一放置于仓库。

3.3.2 领取材料

生产部门按照图纸及下料单领取材料，核对规格、数量无误后，准备加工。

3.3.3 下料

由于原材为整张钢板，需要用剪板机对原板切割下料。根据加工图要求，将埋板切割成图纸尺寸后，检查长度、宽度、对角线尺寸。切割完成后，在埋板表面张贴标识，注明工程名称、埋板编号。

3.3.4 冲孔

采用冲床将加工完成的埋板按照加工图要求进行冲孔，孔位加工偏差需符合表1要求。

表1 螺栓孔允许偏差要求表

3.3.5 焊接

按照加工图做法要求，将不同规格的埋板进行焊接，焊接材料及焊缝高度、长度需符合设计要求，不得有气孔夹渣等焊接缺陷。

3.3.6 镀锌处理

组合埋件焊接完成后，进行表面打磨处理，再进行热浸镀锌处理。表面打磨可以分为喷砂处理、手持角磨机打磨、手持钢刷打磨等。镀锌层厚度应符合表2要求。

表2 钢件镀锌层厚度要求表

3.3.7 入库

镀锌处理完成后，检查是否合格，将合格的组合埋件安装规格型号分类码放，放于木质托板上，存放于仓库中。不合格的加工件根据对应不合格项目进行返工，整改合格后，按照合格产品放置于仓库内，等待统一发货到施工现场。

3.4 埋件安装

3.4.1 测量放线

根据预埋件施工方案及施工图纸，检测预埋件浇筑后位置是否满足使用要求，针对不能满足使用要求的部位，以及前期施工中因其他单位工序穿插造成漏埋预埋件的部位，采用对应规格的后置埋件进行安装。

（1）弹出轴线：将施工图中的网格轴线与现场的轴线进行对比，将网格轴线采用墨斗弹线在地面上，并把轴线反映到结构板边缘，便于幕墙施工。

（2）标记定位点：根据弹线在地面的轴网，找出后置埋板的位置，并把埋板水平中心位置标记在结构上。

（3）标高定位：根据后置埋件节点图纸，按照建筑1m 线位置，将后置埋件的垂直高度反映到结构上，并在后置埋件垂直高度的中心位置做好标记。结合上一步骤画线的水平中心位置，两线交叉处即为后置埋板的中心位置。

（4）检查误差：根据后置埋件分格图纸，对标记完成的埋件进行核对检查，检查内容有埋件标高、与轴线的定位尺寸距离等，要求误差在10mm 以内。对超过允许偏差的埋件，将大于允许误差的偏差消化在每个轴线间的后置埋板上，并平均分摊误差。

3.4.2 打孔、清理

打孔前，需采用钢筋探测仪测出打孔区域内的钢筋的平面位置和深度，并在结构面标记出钢筋的位置，以便打孔时避开此处位置。

清理时，采用手动泵制造高压气冲洗，达到孔壁无灰尘、无杂质。

3.4.3 后扩底锚栓及组合埋件安装

将后扩孔钻头插入孔中，并在手枪钻上定位套，确保扩孔的位置及直径。扩孔完成后，将后扩底锚栓置于已打好的孔中，保证其与混凝土面处于垂直状态，安装套筒至锚栓外露头部，用橡皮锤敲击套管，使得锚栓尾部扩张开来，与扩孔紧密接触，形成锚固机制。再将组合埋件的埋板穿过冒出的螺杆，放置平整，依次放置方垫片、平垫、弹垫，最后采用扭力扳手将锚栓螺母拧紧，旋紧至安装扭矩，确保其安装完成。安装角钢转接件，将角钢转接件短边方向对应组合埋件平板钢板，采用不锈钢螺栓穿过两层钢板，用电动扳手将螺母拧紧［6］。

3.5 质量要求

（1）后置埋件的原材钢材品牌、型号、规格、厚度、种类、表面处理方式等符合设计要求，并有合格证、出厂证明报告。

（2）后扩底锚栓种类、型号、规格、品牌、性能应符合设计要求，产品且应有合格证、产品质量证明书、检验报告。

（3）施工过程中，每道工序、每个施工步骤都要严格进行质量控制。完成后，进行施工尺寸核查检验，要求后置埋件标高偏差、垂直前后偏差、水平左右偏差均小于10mm方可合格。

（4）后置埋板安装完成后要端正，4个角部不能歪斜，后扩底机械锚栓植入深度要达到设计要求深度，且钢垫片不得螺栓，螺母拧紧后螺栓露出丝牙不少于3丝。

（5）后置组合埋件安装前，要剔凿干净结构表面的装饰面或者抹灰层，后扩底机械锚栓的植入深度从结构面计算，不包括结构表面的饰面层或抹灰层。

4 结语

通过后置组合埋件在本改造项目的应用，可以看到，后置埋件在幕墙项目中应用广泛，针对某些特殊要求的项目，无焊接后置组合埋件施工方法给现场带来了极大便利，能广泛应用于各类型后置埋件施工方式上，且施工质量高、安全隐患小、成本低廉，得到了业主及其他单位的一致认可，为工程的整体施工打下了坚实的基础。