欧式建筑新型砖幕墙体系的设计施工技术

欧式建筑新型砖幕墙体系的设计施工技术

谭彦平

深圳市瑞图工程咨询有限公司，广东深圳

【摘要】本文通过华为松山湖终端项目工程一期外装清水砖幕墙工程案例，简要阐述一种新型仿欧式砌筑砖幕墙体系。该体系是以热镀锌金属型钢龙骨体系为主要承力构件，通过铝合金角钢横梁，不锈钢拉结片及不锈钢网片拉结外层清水装饰砖墙。本工程施工工艺目前在国内为首创，具有较高的应用和推广价值。

【关键词】砌筑清水砖幕墙  型钢龙骨体系  铝合金角钢横梁  不锈钢拉结片 不锈钢网片

一、项目概况

华为松山湖终端项目一期外装工程仿欧式砌筑砖幕墙项目工程，设计砖墙厚度115mm，最大砌体高度45m。工程包含结构预埋、钢骨架安装、砌筑清水砖外墙等多项施工工艺，采用优质黏土烧结砖纯色或三色混拼，热镀锌型钢、铝合金角钢、以及“Z”型不锈钢钢筋网片等材料共同构筑的新型砖砌体幕墙工程。

二、砖幕墙体系的主要设计特点

1、构造设计

清水砖外墙的砌体夹层墙系统包括内外两层墙体，这两层砌体墙被空气层隔开并用不锈钢连接板将其连接。外层砌体墙用黏土砖砌筑，内层砌体墙根据工程的位置不同采用混凝土实体墙或混凝土砌块建造。两层砌体墙中间的空气夹层起到保温隔热和通风的功能。在内层墙体的外侧有连续的防水层，外层砖砌体墙作为装饰和雨屏墙。

2、砖幕墙体系主要构造

采用240mm×115mm×60mm规格优质黏土烧结砖；

承重骨架体系：方钢立柱+水平承重钢托板，方钢立柱水平间距不大于500mm，水平承重钢托板每隔2.8m高度设置，满足砖砌筑高厚比H≤30B且不大于3m的设计要求；方钢立柱上柱或下柱之间采用芯柱机械连接，方钢立柱与水平承重钢托板满焊连接，方钢立柱沿砌体每4皮砖高度设置铝合金角钢横梁，通过铝合金角码拴接，方钢立柱、水平承重钢托板通过预埋件、后置钢板连接件与主体结构连接；骨架体系主要构件设计计算扰度≤1/600跨长，所有热镀锌钢材镀锌膜厚度≥75μm。

砖与骨架连接体系：砖砌体采用水泥砂浆砌筑，每4皮砖内配“Z”型φ4不锈钢钢筋网片，通过“L” 型50×4mmSUS316不锈钢拉结件、50mm×50mm×5mm铝合金角钢与钢骨架水平拉结，钢筋网片纵向间距280mm，通长设置；不锈钢拉结件沿水平灰缝方向间距500mm布置一个拉接点，上下拉结件梅花点状布置；钢筋网片通过砖砌块间水平灰缝的水泥砂浆粘结摩擦力与砌体形成整体，水泥砂浆外侧采用防水勾缝砂浆填充密封。

砖砌体在转角位置设置1φ10钢插销连接上下端砌体并水平限位。砌体墙面长度超过12m时，应设置10mm宽的马牙搓形垂直变形缝。变形缝内采用防水密封胶处理。

3、幕墙空腔体防水及通风设计

后背二次结构砌体墙或剪力墙表面水泥砂浆抹灰两道：12厚1﹕3水泥砂浆打底扫毛或划道，8厚1﹕2.5水泥砂浆抹平，表面防水：1.0mm厚聚合物水泥基复合防水涂料满涂。

砌体低端设置5mm厚SUS316不锈钢披水板，坡向外侧，与后背墙膨胀螺栓连接。披水板上口底层砌体沿水平方向间距1.0米，在砖块立缝位置设置泄水孔一道，在砌体顶层沿水平方向间距1.0米，砖块立缝位置设置通风孔一道，泄水孔、通风孔内无水泥砂浆填充物，保持通畅，通风孔底设置水泥砂浆挡水坡，防止雨水倒灌。

表1  砖幕墙体系构造

三、主要施工工艺流程

1、结构预埋及金属骨架安装工序阶段

定位放线→连接板定位→化学锚栓钻孔安装→连接板安装固定→转接件定位放线→转接件安装→转接件防腐→内叶墙防水修补→连接板安装验收→钢立柱定位放线→钢立柱安装→钢立柱安装检验→钢托板定位放线→钢托板安装→钢托板安装检验→横梁定位放线→铝合金角码安装→铝合金角钢横梁安装→不锈钢水平拉结件安装（含防腐垫片）→整体钢骨架安装验收

2、清水砖砌筑施工工序阶段

三色混拼备砖、选砖→裁砖、磨砖、定制雕刻砖→结构底层基面清理→抄平立皮数杆→坐底浆→撂底排砖→砌筑底层4皮勒脚砖→砌筑检验→内空腔砼灌实、抹光（坡向外墙）→不锈钢披水板安装→披水板安装检验→内墙接缝防水密封胶→防水膜布铺设→防水检验→挂线砌筑1-4皮砖→不锈钢钢筋网安装→不锈钢水平拉结件调平→拉结安装检验→挂线砌筑5~8皮砖→不锈钢钢筋网安装→不锈钢水平拉结件调平→拉结安装检验→（钢托板以上）卧浆槽裁砖→钢托板找平坐底浆→挂线砌筑N-N+4皮砖→墙面清理检验→勾缝剂配色、制备→砖勾缝（15d后）→砖墙防护剂喷涂（28d后）→墙面清理验收

四、施工操作要点

1、后置连接板安装

电锤打孔、化学药剂安装：

找出定位轴线、定位点后，对安装点定位打孔，同时安装化学药剂，化学药剂安装工艺严格按照化学药剂的安装说明及注意事项，尤其是锚孔在安装药剂之前一定要用空压机或者手动气筒吹净孔内粉屑，保持孔道干燥。

螺杆、连接板安装：

药剂安装完毕，进行螺杆的安装，安装时严格控制螺杆的安装深度，待螺杆达到指定深度后，对后置铁板进行安装，在后置铁板的安装过程中，在螺杆未完全固化前及时调整螺杆的方向，打孔时尽量劈开混凝土钢筋，实在避免不了，该孔不放锚栓，采取在铁板旁边加固措施。

连接板固定：

后置铁板安装时，应根据图纸的尺寸要求，对铁板的三维方向尺寸进行复核，在复核无误后，螺杆套上螺母固定。连接件安装验收合格后，连接件焊点需进行防腐处理即涂刷防腐漆，所用的无机富锌漆的涂膜厚度必须不小于100μm；

连接板周边墙面防水修补

施工工艺：基层处理→1﹕3水泥砂浆（内掺防水剂）满铺填平→抹平压光→1.0mm厚聚合物水泥基复合防水涂料涂刷

修补前应该检查埋件，埋件安装要端正，尽量不要有歪斜，四个化学螺杆深度要统一，钢弹性垫片也要放端正，螺帽要拧紧；验收合格进行墙面防水修补，修补平整度偏差不大于10mm。

2、钢龙骨安装

钢立柱安装：

立柱安装一般由下而上进行，第一根立柱按悬垂构件先固定上端，调整后固定下端；第二根立柱将下端对准第一根立柱，再吊线或对位安装梁上端，依此往上安装。

立柱上、下柱间应留有不小于15mm的缝隙，闭口型材可采用长度不小于250mm的芯柱连接，芯柱与上柱或下柱之间应采用机械连接（如不锈钢螺栓连接）方式固定，芯柱总长度不应小于400mm。开口型材上柱与下柱之间可采用等强型材机械连接。上、下立柱之间的缝隙应填塞耐候密封胶密封。

立柱跨层通长布置时，立柱与主体结构的连接支承点每层不宜少于一个，当每层设两个支承点时，一般将立柱设计成受拉构件，上支点采用圆孔，立柱在支点铰接悬挂，下支点采用长圆孔或椭圆孔连接，形成吊挂受力状态。

立柱在每个连接部位的受力螺栓至少需要布置2个，螺栓直径不宜少于10mm。

立柱安装后，对照上步工序测量定位线，对进出位初调，安装误差控制：标高±3mm、前后±2mm、左右±3mm。待基本安装完后在下道工序中再进行全面调整。

横梁安装：

横梁放线是在立柱上标出横梁应在位置，在每根立柱上标出的位置都要准确无误，一般放线是遵循从中间向上下分线的原则进行。以每层水平线为标准，随时复查他格是否水平。

角码安装

横梁安装是否准确取决于螺栓孔位的准确与否，横梁螺栓位钻孔时一定要注意定位的准确，尽量采用模具卡孔定位，开孔孔径大于螺栓直径0.5 mm。

铝合金角钢横梁与钢立柱采用铝合金角码机械连接，当立柱与角码采用不同金属材料时，应在立柱接触面对穿柔性防腐、防噪垫圈分隔。横梁连接角码通过不锈钢螺栓穿透立柱（钻孔）一次固定而成，与立柱连接的螺栓不应少于2个，螺栓直径不应小于10mm，螺帽下设两平一弹钢垫片。横梁与立柱之间应有一定的相对位移能力。

3、铝合金角钢安装

铝合金角钢安装包括两个部分：一是角码防腐垫圈安装，二是铝合金角码安装；

铝合金角钢横梁采用螺栓与角码连接安装，要求安装牢固、平整。铝合金角钢与钢角码接触面之间应加防腐隔离柔性垫片，以防止产生双金属腐蚀。

4、不锈钢水平拉结件安装

不锈钢水平拉结件是砖外墙体系的重要连接构件，本工程采用50×4mmSUS316“L”形不锈钢拉结件，不锈钢拉结件前端设计有开口卡槽与不锈钢网片通长筋卡位连接。

不锈钢水平拉结件与铝合金角钢、型钢立柱采用螺栓连接，M6×25SUS316不锈钢螺栓，现场定位打孔。定位放线时应严格按照皮数杆确定的每4皮砖的水平标高水平划线、开孔，拉结件水平间距500 mm。

不锈钢水平拉结件安装时，拉结件与铝合金角钢之间，因材质不同必须安装防腐垫片。不锈钢水平拉结件在砌体施工前可以预先安装，也可以随砌体施工进度配合安装。预安装时，螺栓螺帽不能拧紧，要预留砌体施工到该部位时的可调节空间，待不锈钢网片安装完成后，拧紧螺帽。

5、清水砖砌筑施工

三色砖混拼备砖

按照设计师给定的三色砖设计比例，在砖进场后，指派专门人员对砖进行比例混拼备砖，按比例挑选混拼后重新堆锭，待现场使用时再运输至施工作业面，严禁没有进行比例混拼的砖直接上架，施工时禁止操作工人按喜好挑砖砌筑。

裁砖、磨砖、雕刻砖加工

根据深化设计图纸，外墙立面三维效果图，以及设计师批复的立面效果意见等文件，确定裁砖、磨砖、雕刻砖工艺，复杂立面效果，必须设计砖砌体立面加工图，将裁切、磨砖、雕刻砖的位置、数量，以及砖看面的加工肌理效果明确标注和编号。

砖看面的批量裁切、打磨、雕刻，宜安排在场外专业厂家加工，打磨、雕刻砖应注重砖看面的加工肌理同原砖外观效果一致，可以采用喷砂、水刀等仿真加工工艺。砖雕刻宜半工半机加工，水刀定型、人工细雕、机械喷砂处理，加工完成后，雕刻砖应按加工图设计，逐一编号归锭包装。重要部位应备份加工砖，防止运输及倒运过程中的损耗。

6、砖砌筑

组砌方式的选择按深化设计图纸要求。

砌筑方法采用“三一”砌砖法，即一铲灰、一块砖、一挤揉的操作方法。砌砖必须跟线走。条砖和丁砖在铺灰方向和手使劲的方向是不同的。砌砖时手腕必须根据方向不同而变换。砌的砖必须放平，且不能灰浆半边厚、半边薄，造成砖面倾斜。砌筑过程中要对砖面进行选择，整齐、规则的看面要砌在外面。

砌筑前，应将砌筑部位基底清理干净，放出墙身中心线及边线，浇水湿润。

砖墙每天砌筑高度不超过16皮，即砌筑高度不大于1.12m，工序间歇时间不能少于12小时，防止砂浆沉陷造成的砌体竖向变形。

砖墙水平灰缝和竖向灰缝宽度为10mm，砌筑时宜采用十字塑料灰缝卡控制灰缝，丁砖灰缝控制线布置间距不宜超过5条缝。卧浆宽度控制在90 mm，在砖外侧预留20 mm的打胶、勾缝砂浆位置，灰缝砂浆饱满度不低于90%。砖墙内侧在砌筑时，应安装接灰板，防止砌筑砂浆掉入空腔底层披水板上，影响排水效果。砖墙砌筑时内侧外露舌头灰随砌随刮平。

7、不锈钢网片安装

每4皮砖安装一道不锈钢网片，网片安装位置应与不锈钢连接件对位，平放在砖上表面，网片通长筋应卡入不锈钢连接件开口槽内，并随时检查固定效果，安装完毕拧紧连接件螺帽。砖墙阳角部位宜设置限位钢销，限位钢销采用10mmSUS316不锈钢制作，立放在砖孔内，砂浆满灌坐实，限位钢销安装位置沿砖墙顶角向两端长度方向不超过20mm。

8、不锈钢披水板安装

底层4皮勒脚砖（或底层勒脚石材）砌筑安装完成后，经验收合格，将砖墙（石材）内侧内空腔砼灌实，表面随打随抹光，应坡度明显，坡向外墙方向，与第4皮砖（或石材）上口接平，待砼凝固后，进行不锈钢披水板安装，不锈钢披水板尺寸根据深化设计图纸及现场砌体进出位实际尺寸确定，工厂定制加工，现场安装。

安装前应检查内叶墙防水情况，确定完好后，划线打孔安装膨胀管，膨胀管安装完毕，沿划线上口，安装丁基胶防水胶条，再安装不锈钢披水板。不锈钢披水板板块之间采用搭接，铝合金拉铆钉连接固定。不锈钢披水板安装顺序从转角处开始安装，向中间排版，不锈钢披水板长出部分现场切割。不锈钢披水板连接完毕，用膨胀螺丝在内叶墙面上固定牢固，与墙面的防水胶条连接牢固。不锈钢披水板遇立柱处现场开口处理。不锈钢披水板与内叶墙面交接处上口，打防水密封胶。

不锈钢披水板安装固定后，沿顺长方向粘贴丁基胶条，上铺防水膜，用手摁压与丁基胶条粘接牢固，立柱开口处防水膜应沿立柱高度卷起，防水膜搭接接缝处、立柱开口处，用防水密封胶，粘接牢固。

9、勾缝：

勾缝砂浆：采用低碱性原材料或水泥基聚合物共混物材料制备，砂浆粗骨料选用石英砂或中粗砂为宜。勾缝砂浆制备加工应由专业厂家生产成袋装成品砂浆，砂浆色号应符合设计师确认样板及深化设计图纸要求。

勾缝砂浆加水拌制时，应控制用水量，配制出稠度适宜的勾缝砂浆湿料，偏干硬为宜。填充工具采用定制塑料腔嘴，先将勾缝砂浆填放入塑料腔内，从后端挤压勾缝砂浆，通过塑料腔嘴填充进墙体砖缝内，挤压进砖缝的勾缝砂浆湿料应饱满略凸出砖墙面，待勾缝砂浆初凝后二次刮毛。

墙面勾缝应做到横平竖直，深浅一致，搭接平整并压实抹光，不得有丢缝、开裂和粘结不牢等现象。外砖墙勾缝顺序是从上而下先勾水平缝后勾立缝。

勾水平缝时用长溜子，用溜子在砖缝内溜压密实、平整、深浅一致，待勾缝砂浆初凝后，用塑料挂板将勾缝砂浆表面刮毛，达到砌筑砂浆的表面肌理效果。施工时应注意用托灰板托住勾缝部位下口，防止勾缝砂浆沾污墙面。

勾好的水平缝和竖缝要深浅一致，密实、平整，粗超有砂浆颗粒感。

【结语】通过华为松山湖终端项目工程一期外装清水砖幕墙工程施工实践，为今后类似工程的应用和推广提供宝贵的参考依据。

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