镂空花格砖幕墙施工技术

牛利强 党金忠 杨浩 李世鑫 孙利兵

0 引言

随着建筑行业的日益发展，人们对建筑外墙装饰也有了更多的追求，在一些高等院校或科研院区，为了使得建筑更具有文化气息，常采用贴饰面瓷砖或者贴砌陶土砖的外墙装饰。但一般的饰面瓷砖及贴砌陶土砖在长年雨水侵蚀下会导致破损、脱落，不仅严重影响外墙装饰的美观，而且存在高空坠落的安全隐患。镂空花格砖幕墙结构可采用干挂+螺杆栓接的方式固定在外墙结构上，使砖与外墙结构连接更稳固、更安全，实现了多层及高层外墙的装饰；青砖的质感与现代幕墙形成强烈对比，实现古代建筑与现代建筑的完美结合。与此同时，该幕墙结构耐腐蚀性好，不易风化，有良好的抗光污染性。

1 工程概况

1.1 总体概况

该建设工程项目位于北京市海淀区，总建筑面积170 000m，建成后将成为集科研、教学、学术交流等于一体的综合类建筑。

1.2 花格砖幕墙概况

本工程镂空花格砖幕墙结构由立柱（方钢）、横梁（角钢）、面砖（多孔陶砖）构成，花格砖幕墙高度最大16.5m，跨度最大13.8m，立面砖间隔留空120mm×120mm，标准砖采用240mm×120mm×45mm 陶土砖。局部花格砖立剖面详见图1。

图1 局部花格砖幕墙平立面图

2 施工特点

2.1 工序简单，安装便捷

陶土砖采用工厂直接开模加工压制胚胎后进炉烧制，进场后直接安装，无需现场加工。

2.2 耐久性能好，使用寿命长

陶土砖耐腐蚀性好，不易风化，良好的抗光污染性，更换简单。

2.3 人员投入少，可同时多面施工

龙骨框架干挂结构便于施工，各个工作面连续但不影响相邻工作面同时施工，可量化板块施工。

2.4 安装精度高，成型观感好

螺杆孔位上下整体贯通，龙骨冲孔位置精确统一，并通过陶砖的阶梯式排布码放，形成错落有致的分格造型，整体效果美观，独树一帜。

3 镂空花格砖幕墙施工重难点

3.1 构件加工及安装精度

花格砖幕墙构件的加工制造、安装精度直接影响到幕墙的质量，镂空花格砖幕墙的构造及其叠放式的施工方式对各类构件加工及安装精度都有很高的要求。

幕墙构件在加工制作、拼装过程中，会产生一定的加工误差；龙骨与连接件的安装中，会产生一定的安装偏差，龙骨安装时各龙骨的间距也很容易产生误差偏差，这些误差累加到一起，势必严重影响到工程质量，因此要求在加工、制作、安装的每一环节必须严格把关，力争将误差控制在最小范围。

3.2 多孔陶土砖的质量控制

花格砖幕墙的面砖是多孔烧结陶土砖，多孔陶土砖的质量直接影响到花格砖幕墙的整体效果和施工质量。需严格控制多孔陶土砖烧制质量，对材料的表面质量和尺寸及内孔尺寸按检验标准进行检验，合格后方可入场，并从进场到工程移交的全过程进行成品保护，确保花格砖质量受控。

4 镂空花格砖幕墙体系设计

镂空花格砖幕墙由竖向主龙骨、横向次龙骨、背衬板、通丝螺杆、紧固螺母，接长螺母、多孔陶土砖及定位卡紧橡胶件等组成，次龙骨承托多孔陶土砖，确定其竖向定位，竖向通丝螺杆及定位卡紧橡胶件确定其水平定位。花格砖节点图及做法如表1 所示。

表1 花格砖节点图及做法

5 镂空花格砖幕墙施工工艺流程

5.1 工艺流程

测量放线→埋件安装→连接件安装→钢立柱安装→角钢横梁安装→保温安装→封板安装→花格砖安装→清洁清洗，验收。

5.2 施工方法

5.2.1 测量放线

（1）内控线布置

确认基准点及轴线定位，以轴线为基准放出幕墙内控线，放在接近结构边缘处，内控线距结构面为500mm。

（2）外围幕墙控制线布置

内控线布置后，以轴线、基准点、控制线、幕墙内控线作为一级基准点，在底层投出外围控制线，用测距仪测出外控制线的距离，用经纬仪监控作出各外控线延长线的交汇点，通过确定延长线上的交汇点作出二级控制点，各二级控制点之间互相连线成闭合状形成二级控制网，放线线差要符合设计及规范要求。

（3）层间标高设置

首先在轴线控制线上使用经纬仪采取直线延伸法，在便于观察的外围做一观察点，由下而上设立垂直线，在仪器的监控下，弹出垂直墨线，依据垂直钢线在楼层外立面上悬挂10kg 重物的30m 钢卷尺，用大力钳将钢卷尺夹紧，在小于4 级风的气候条件下，静置后用等高法分别测量计算出各楼层的实际标高和建筑结构的实际总高度，每层设立1m 水平线作为作业时的检查用线，并将各层高度分别用油漆记录在立柱的同一位置处，在幕墙施工安装直至施工完毕之前，高度标记、水平标记必须清晰完好，不被消除破坏。

（4）外围结构测量

接首层控制线与竖向控制线，形成立体控制网，依据控制网测出各面、角的基础结构轮廓线，检查建筑结构外围实际尺寸与设计尺寸之间的偏差程度，对大于或小于设计偏差要求的结构区域，进行修补。

（5）幕墙分格线与龙骨定位线放线

结构外围尺寸测量完成后，依据幕墙外控制线和幕墙施工中幕墙完成面尺寸，对外墙控制线进行分割，分割完的尺寸即为幕墙分格线，同时幕墙的分格线也是幕墙的竖龙骨定位线；幕墙横龙骨标高可根据室内1m 线进行抄测返尺定位幕墙横龙骨标高，在竖龙骨上进行水平龙骨弹线定位。

5.2.2 埋件安装

（1）主体结构施工时，根据定位进行预埋件安装。当预埋件安装不具备条件或漏埋时可采用后置埋件，后置埋件规格为热镀锌钢板。

（2）预埋件偏移处理：预埋件若超过偏差要求，应采用与预埋件等厚度、同材质的钢板进行补板。

5.2.3 连接件安装

连接件主要由6mm 厚“U”字形钢板折弯而成，材质为Q235b。

（1）首先由测量放样人员将连接件的分格线及标高线全部弹在结构上，作为安装连接件的基准线。

（2）依据放线组所弹中心线、分格线安装钢连接件，要求钢连接件误差控制在2～3mm 之内。

（3）将转接件与埋件进行焊接，焊缝高度不低于6mm，焊缝采用三级焊缝。

5.2.4 主龙骨安装

（1）连接件与竖向主龙骨采用M12 螺栓进行栓接，间距不大于1m。

（2）主龙骨采用6mm×80mm×5mm 氟碳喷涂方钢，氟碳厚度不小于75μm。

（3）钢龙骨安装顺序是由下向上，安装时进行全面检查，随时调整、减少误差。由于全部采用栓接方式，螺栓全部加平垫、弹垫以防松动。

（4）整个墙面竖龙骨的安装尺寸误差要在外控制线尺寸范围内消化，误差数不得向外伸延。各竖龙骨安装依据靠近轴线处控制钢丝线为基准，进行分格安装。

（5）钢龙骨的安装，竖向必须留伸缩缝，每个楼层间一处，竖向伸缩缝留20mm 间隙，采用插芯连接，连接长度不小于400mm。

5.2.5 龙骨安装

竖向龙骨安装完毕，检查分格情况，然后进行横向龙骨的安装。横龙骨根据花格砖尺寸及螺杆定位，在角钢上开24mm×12mm 的孔依据水平横向线进行安装，横龙骨上下两侧与主龙骨焊接连接。

5.2.6 防火、保温安装

花格砖幕墙保温采用岩棉，岩棉钉采用φ8mm 岩棉锚固钉。

（1）龙骨安装完毕后，进行保温岩棉的安装。用岩棉钉将岩棉固定在混凝土上，每平方米不少于5 个岩棉钉。

（2）保温岩棉安装时，应拼缝密实，不留间隙，岩棉安装完毕后岩棉拼缝部位用铝箔胶带粘贴密实，以免发生冷桥现象。

5.2.7 封板安装

实体墙部分花格砖背部需设置衬板封闭，以达到防水、美观效果。封板采用1.2mm 厚钢板，根据外观要求，表面进行氟碳喷涂。

5.2.8 花格砖安装

花格砖采用240mm×120mm×45mm 双孔烧结陶土砖，砖中部设置3mm×3mm 装饰凹槽，砖孔直径为24mm（能穿过螺杆接长螺母），砖孔中心距180mm（可根据立面透光率及造型调节间距）。花格砖龙骨安装示意图如图2 所示。

图2 花格砖龙骨安装示意图

（1）定位划线：在墙面测量放线工序的基础上，确定花格砖板块在外平面的水平、垂直位置；并在框格平面外设控制点、拉控制线，控制安装的平面度和各组件的位置。

（2）花格砖安装整体自下而上，首先安装起步花格砖螺杆，花格砖螺栓采用φ12mm 镀锌通丝螺杆，在首道次龙骨底部用M12 不锈钢张紧螺母固定螺杆，然后平稳将花格砖抬起，将对准已固定在横梁上的螺杆缓缓插入，使花格砖稍向前倾，待穿过螺杆后，再让花格砖恢复到垂直状态。

（3）调节花格砖位置，将定位卡紧橡胶件穿入花格砖螺杆中，下部凸起塞进已放置好的花格砖孔内，然后放入第二块花格砖，定位卡紧橡胶件上部凸起塞进第二块花格砖中，重复此操作直至第六块花格砖安装完成。

（4）第六块花格砖安装完成后，采用配套50mm 长外六角加长连接螺母接长通丝螺杆，接长螺母深入两端螺杆各20mm，中空10mm，安装7 块花格砖之后，垫片顶住上部横龙骨，在第二道横龙骨上部采用M12 不锈钢张紧螺母固定螺杆并旋紧固定本单元花格砖。

（5）重复（3）、（4）、（5）操作直至最后一步花格砖安装完成，花格砖安装示意详见表2。

表2 花格砖安装示意图

6 结语

通过工程实践，花格砖幕墙采用镂空花格砖幕墙施工技术将传统建材与现代幕墙施工工艺融合，将陶砖的安装方式由传统的砌筑方式变为类似于现代幕墙的安装方式，无湿作业，施工效率大大提高，施工受环境影响小，质量更易控制，大大缩短了施工工期，更加安全可靠，易于保养，并且其干挂的安装方法较常规湿贴方式更加简便快捷、稳固可靠，为高层仿古砖幕墙提供了一种新的思路。镂空花格砖幕墙采用镂空的设计，青砖的质感，与现代幕墙形成强烈对比，实现古代建筑与现代建筑的完美结合，具有很好的推广前景。