幕墙钢龙骨全螺栓连接系统的应用
浙江省建筑科学研究院有限公司  李顺成
浙江中乾幕墙装饰工程有限公司  瞿  滨

　　摘要：目前单元式幕墙结构较易实行工业化生产、安装，构件式幕墙结构不易实行工业化生产、安装。本文介绍一种自主创新的全螺栓连接幕墙钢龙骨结构的装配式安装系统，从部件生产工厂化开始，初步实现构件式幕墙设计、制作、安装结构的工业化，将为建筑幕墙行业提高机械化施工程度、确保建筑幕墙设计与施工质量、创造安全的建设及生态环境、提高劳动效率产生良好效果。
　　一、幕墙设计、制作、安装结构的工业化
　　浙江省人民政府办公厅在2012年12月发布了《关于推进新型建筑工业化意见》。
　　建筑工业化是指新型建筑工业化，是“以构件预制化生产、装配式施工为生产方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征，能够整合设计、生产、施工等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展”的新型建筑生产方式。
　　幕墙门窗行业要从传统的以现场手工操作为主的小生产方式逐步向以工厂预制构配件工业化生产的基础上实现以装配式的安装方式在现场进行安装。浙江中乾幕墙装饰工程有限公司在这方面作了工程应用，在杭州萧山国际机场扩建工程中，石材幕墙的钢结构系统应用全螺栓连接，安装现场不需用电焊，充分运用机械化施工，保证质量和安全，提高劳动效率产生良好效果。（见图1）

图1 杭州萧山国际机场扩建工程应用（施工现场）

　　2011年3月13日至15日,国家住房和建设部政策研究中心在杭州举办的《门窗设计、施工与新材料应用交流会》。会上，住房部标准化委员会专家就浙江中乾幕墙装饰工程有限公司螺栓连接建筑幕墙钢结构系统的特点和优点给与了充分的肯定，并提出值得推广的建议。为建筑幕墙行业贯彻和落实十二五规划、实现结构调整和产业升级开了先河。

　　二、全螺栓连接要点
　　1．全螺栓连接幕墙钢龙骨系统通过与目前广泛应用的槽式预埋件与主体结构连接。（见图2）

图2 全螺栓连接幕墙钢龙骨系统通过槽式预埋件与主体结

　　2．全螺栓连接幕墙钢龙骨系统通过切（扩）底机械锚栓与主体结构连接（见图3）。

图3 全螺栓连接幕墙钢龙骨系统通过切（扩）底机械锚栓

　　3．创新的锚板精准定位技术，通过旋转孔板的定位技术来解决现场施工出现的后置锚栓孔位的偏差问题，确保精准安装锚板及幕墙立柱（见图4）（见图5）。

图4 锚板精准定位技术

图5 锚板精准定位技术

　　4．符合《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.6.6条的强制要求：横梁应通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接，角码应能承受横梁的剪力的要求。螺钉直径不得小于4mm，每处连接螺钉数量不应少于3个，螺栓不应少于2个。横梁与立柱之间有一定的相对位移能力（见图6）。

图6 横梁通过角码、螺栓与立柱连接

　　三、全螺栓连接幕墙钢龙骨系统优特点：
　　1．全螺栓连接幕墙钢龙骨系统工业化生产，品质可靠，尺寸统一，形如铝型材，视觉美观。
　　2. 全螺栓连接幕墙钢龙骨系统三维尺寸在安装时，实时调节自如。
　　3. 全螺栓连接幕墙钢龙骨系统防腐措施功能保持了一致性。
　　4. 施工工地为无电焊施工工地。
　　5. 建筑幕墙施工工地施工作业不扰民。
　　6. 安全可靠，2010年，该系统在中国建筑科学研究院国家重点实验室通过9度罕遇大地震的设防抗震检测，检测号：BETC-DL-2010-15。

　　四、焊接工艺与螺栓连接工艺的对比性
　　1．进料环节的对比 
　　焊接工艺：角钢槽钢等都需要现场切割，这样就容易产生噪音污染、有害气体、切割及焊接火花，废料比例不能很好控制。
　　螺接工艺：进料定型生产，全程加工都在工厂，只需现场安装，无需切割，这样大大减少了噪音污染及粉尘，更为环保。同时省去了因加工产生的人工、设备以及切片的损耗，图7为已工业化加工好的材料运到现场等待安装的材料。

图7现场等待安装的材料

　　2. 安装环节的对比
　　原有工艺：在上墙安装焊接过程中因产生大量焊接火花容易造成火灾隐患，而且多为点焊，且易防腐层在焊点处漏涂，同样也容易造成其它的安全隐患。并且焊接完成后无法轻易更改造型、尺寸。
　　现有工艺：全程只需上墙组装，无需焊接，大大减少了火灾等各种安全隐患。提高了安装速度以及保障了工程质量。并且可随意更改造型、尺寸。图8为宁波华城花园工程应用施工现场。 

图8 宁波华城花园工程应用（施工现场）

　　3. 安装后的防腐处理
　　原有工艺：焊接完成后，焊接处需要进行防腐处理，这样必定加长工程时间，加大工程费用，同时防腐程度达不到标准。
　　现有工艺：因为无需焊接，所以也无需此环节，大大加快了工程进度，减少了工程费用。保证了热浸锌的厚度及防腐要求。
　　4. 保温材料的处理环节
　　原有工艺：在采用保温材料的结构上，如若先安装钢结构架，就会在之后的焊接过程中增加火灾的诱因；若在安装钢结构架后使用保温材料，又会加大保温材料的用量，造成施工难度，同时延缓了工期。
　　现有工艺：安装节点角码之后，整体墙面就可以处理保温材料的施工，然后安装主型钢，大大加快了施工进度 (见图9）。

图9钢柱及窗间节点施工进度大大加快

　　5. 用工环节的对比
　　原有工艺：需要现场切割和焊接，但是拥有特种作业操作证的工人数量有限，而且他们会比普通工人的费用高很多。等到一切焊接最后完成才能安装石材，也就是说：工程安装进度取决于焊接工人的工作效率和质量。
　　现有工艺：不用任何焊接与切割，只需进行大面积整体墙面组装，并可同时多名工人一起安装，大大缩短了施工时间，同时减少用工成本，提高了施工队以及开发商的效益。

审稿：协会专家组
 杨燕萍  梁方岭