超高叠瓦幕墙施工技术

崔健

【摘 要】针对叠瓦幕墙的特点与施工难点,制定了超高叠瓦幕墙的施工技术方案及工艺流程,并从竖向龙骨安装、幕墙单元分割、幕墙叠砌等方面,阐述了具体的操作要点,以确保瓦墙立面外观的整体性和结构的安全性. 【期刊名称】《山西建筑》 【年(卷),期】2017(043)007 【总页数】2页(P97-98)

【关键词】叠瓦幕墙;竖向龙骨;瓦片;图案 【作 者】崔健

【作者单位】中冶天工集团有限公司,天津300000 【正文语种】中 文 【中图分类】TU745

超高规模叠瓦幕墙施工技术属于仿古类装饰工程领域，其是一种能够同时保证大规模立面叠瓦幕墙结构稳定性以及整体美观性的施工技术。不仅实现了瓦幕墙的装饰功能，而且使瓦幕墙的维修和保养工作更为安全、简捷，节约了维护保养的费用。 叠瓦幕墙是一种利用聚合物砂浆将同种规格的瓦片叠砌成多种不同纹理图案(如图1所示)的瓦墙，因其整体附着于建筑的外立面，故称之为叠瓦幕墙。

叠瓦：之所以称之为叠瓦是因为所有瓦片都是相互咬合叠落在一起，瓦片间缝隙采用聚合物砂浆勾缝，砂浆在瓦墙中仅起到粘结瓦片的作用，而不承受墙体的压力作

用。

1)普通类型的叠瓦幕墙，是一种将瓦片镶砌在建筑墙体内，相对规模较小，但当要求实现瓦幕墙高度较高规模较大甚至覆盖整个建筑的外立面时，瓦幕墙结构的安全性，外立面的整体性，每一块瓦片上部所能承受的荷载是有限的，利用普通的叠砌方法将无法实现。

2)随着叠瓦幕墙的高度及规模增加，维修和保养的难度也随之提高，由于瓦片间相互叠落咬合，每一块瓦片的破损都会导致大面积甚至整个瓦墙的破坏和失稳。如何解决将瓦幕墙的维修范围控制在最小是关键。

3)幕墙的支撑骨架，需采用型钢(如H型钢、方管)材料制作，而如果型钢骨架外露将影响幕墙图案的拼砌，整体的美观性会受到影响，因此，做好幕墙支撑骨架的隐蔽是确保幕墙整体美观性艺术效果的前提。

4)瓦墙立面图案并不单一，如图1所示，瓦墙图案的变换是施工中的难点。 针对超高叠瓦幕墙存在的施工难点，通过在瓦墙设计上采取一些技术手段进行解决： 1)瓦幕墙的整体稳定与安全性取决于瓦墙所镶嵌的龙骨框架的整体稳定性和骨架与瓦墙之间连接的牢固性，如采用普通的钢筋混凝土制作，施工工艺相对复杂，质量也很难保证，因混凝土稍有偏差将直接影响瓦墙的叠砌外观质量。而采用轻型龙骨又无法承载瓦墙的自重。因此骨架设计上采用型钢制作，既能保证瓦幕墙骨架结构的安全性，又能保证骨架定位的准确性，竖向龙骨采用方管与建筑结构主体连接固定，横向龙骨所起作用不仅仅是与竖向龙骨连接确保整体骨架的稳定，而且还要起到作为瓦墙砌筑的水平支撑。瓦墙与钢骨架之间采用结构胶进行粘结。

2)要想解决瓦墙的维修保养难题，防止在维修过程中出现大面积瓦墙失稳，就要将整体瓦墙进行分割，划分维修单元，将整片瓦墙变换为若干单位的小墙，避免维修过程中各单元的相互影响，从而提高了维修过程中的安全性。采用等间距的横向龙骨进行瓦墙水平分割，在两根横向龙骨间又采用钢板进行竖向分割，形成若干微型

单元，瓦墙镶嵌在这些微型单元之间，如图2所示。

3)瓦墙的整体外观效果取决于瓦墙如何与骨架连接，横向龙骨焊接于竖向龙骨外侧，瓦墙在砌筑时悬挑出横向骨架一定距离，从而实现瓦墙对骨架的整体覆盖，之所以选择H型钢作为横向龙骨，是因为H型钢的凹槽内可以进行瓦片的镶嵌，而如果选择方管则无法实现这一整体效果(见图3)。

4)瓦幕墙的图案转换同样需要通过调整横向龙骨来实现，在图案变化的界线位置增设龙骨，龙骨上部进行叠砌方案的更替。

以高度为20 m的建筑整体瓦幕墙为例，对整个施工工艺进行阐述。所用材料及具体数据仅供参考，如瓦幕墙规模发生变化，需经设计验算方能确定材料规格及尺寸数据。 工艺流程:

竖向龙骨安装→横向龙骨安装→幕墙单元分割→瓦墙叠砌→图案变换→瓦墙压顶。 4.1 竖向龙骨安装

竖向龙骨采用250×250×14方管制作，与建筑主体结构焊接连接，因瓦幕墙自重较大，因此竖向龙骨下部需增设钢筋混凝土基座作为支撑，竖向龙骨与主体连接构件仅起水平约束作用，龙骨基座应与主体基础连接成整体统一浇筑，以免沉降不均给主体结构增加负荷。竖向龙骨间距控制在2 500 mm以内，并确保轴线间距满足瓦片叠砌的模数，以方便下一步分割工序的施工。如瓦墙高度要求较高，单靠方管的承载无法满足抗弯要求时，可考虑采用钢管混凝土增加竖向龙骨的侧向抗弯刚度。钢管混凝土需采用顶升工艺施工，在钢管立柱底部预留混凝土浇筑孔。 4.2 横向龙骨安装

横向龙骨采用H200×200×8×12，在竖向龙骨外侧焊接，横向龙骨不仅作为整个骨架的横向支撑，与竖向龙骨形成稳固的框架体系，同时还要作为瓦墙叠砌的支座，龙骨间距控制在1 500 mm以内，以确保每层瓦墙的荷载不超出最下层瓦片的承

载能力，龙骨间距同样要满足瓦片高度的施工模数，H型钢与竖向龙骨连接位置下部加设2块8 mm厚钢板加筋作为支撑牛腿，如图4所示。最下层横向龙骨底部距离自然地坪高度为5 cm，以利于叠瓦幕墙与主体之间的雨水排除。在瓦墙端部和转角位置各层横向龙骨之间焊接80×80方管作为幕墙封头，封头立管与瓦墙接触部位等间距焊接瓦托，方管截面外侧边缘与瓦墙边缘齐平，确保瓦墙转角位置立面效果，当瓦墙转角角度不是直角时，可加设8 mm钢板进行封头角度的调整，使转角立面平滑过渡，封头钢管和钢板面漆与瓦墙同色。 4.3 幕墙单元分割

幕墙通过横向龙骨进行水平分割，竖向分割采用-100×8 mm扁铁制作，与竖向龙骨焊接，上下与横向龙骨连接，横向龙骨与钢板纵横穿插形成若干网格单元，瓦幕墙镶砌于网格之间，形成若干小型瓦墙，彼此相连而又自成一体。横向龙骨与竖向钢板所形成的网格尺寸均能满足瓦片的高度与宽度的模数要求，以确保在整个瓦片位置进行单元的划分。

竖向分割钢板两侧焊接-100×30×6的瓦托，瓦托间距为8块瓦片的高度。 4.4 幕墙叠砌

瓦墙骨架表面采用颜色与瓦片颜色接近的面漆进行喷涂，以提高瓦墙骨架的隐蔽性，保证外立面的整体外观效果。

瓦片规格为：250×220×40×15，长度250 mm，宽度220 mm，

波高40 mm，瓦片厚度15mm。瓦片与龙骨间的接触部位采用结构胶进行粘结，瓦片与瓦片之间粘结采用聚合物砂浆，瓦墙的分割单元为2 200×1 500。瓦片在分割钢板位置的叠砌需经过切割加工，如图5所示，瓦片的凹槽正好套在分割钢板位置。瓦墙砌筑时应悬挑出横向龙骨50 mm，从而实现瓦墙对钢骨架的整体覆盖。

4.5 幕墙图案变换

幕墙图案变换位置界线增设横向龙骨，下部图案叠砌至紧贴龙骨的上翼缘板，上部图案以横向龙骨上翼缘板作为支撑开始叠砌。 4.6 幕墙压顶

幕墙砌筑至顶部，需要设置压顶，以避免最上层瓦片脱落。压顶采用∠50×5两端与分割钢板焊接固定，为避免角钢与瓦片之间的刚性接触，在角钢与瓦片缝隙位置采用柔性材料进行紧密填塞。

超高叠瓦幕墙施工技术解决了幕墙结构安全与稳定性及整体外观艺术效果的难题，瓦墙单元的划分使得整体瓦墙变成若干微型瓦墙，从而降低了维修和保养的成本，是一项值得推广的新型技术，但也存在不足之处。

瓦托的制作相对复杂，并且依据瓦片模数控制间距，施工难度较大，应继续研发螺栓连接可调式瓦托，以方便施工，提高工作效率。

各微型瓦墙交界位置瓦片加工工序比较复杂，施工效率较低，有待提高。瓦墙钢结构骨架及瓦墙本身自重较大，给基础和地基增加了负荷，因此在下一步研发中应将重点放在减轻瓦墙的自重上。虽有荷载较轻的树脂瓦，但是树脂瓦具有以下缺点：第一便是造价高，是一块普通青瓦的3倍～4倍，其次树脂瓦随着时间推移会出现老化褪色现象，整体仿古效果也将随之逐渐降低。

叠瓦幕墙是采用现代钢结构施工技术与青瓦叠砌的仿古施工技术相结合的施工工艺，因此要想达到真正古建筑的艺术效果，就需要我们在措施工艺上采取先进的现代工艺，在实体的工艺上尽可能选择古建施工工艺。