GRC耐久性提升及短槽式连接改进-宿州市城市规划展示馆-合肥信息港

一、久性及短工程概况

GRC耐久性提升及短槽式连接改进-宿州市城市规划展示馆

宿州市城市规划展示馆外幕墙GRC安装工程，提升建筑地点位于宿州市汴北新区集中办公区西南角，槽式总建筑面积29789.19㎡，连接建筑层数地下一层，改进地上四层，宿州市城市规示馆建筑高度33米，划展幕墙高度28米。久性及短

二、提升GRC外观统一性及耐久性的槽式提升

概述：材料的开裂将降低工程耐久性

在GRC工程中，可见GRC构件与墙面接缝处、连接GRC构件及其他建材接缝处开裂。改进引起开裂的宿州市城市规示馆因素很多，但主要原因是划展构件的收缩变形引起。构件在收缩过程中会产生收缩应力，久性及短使构件和连接材料产生拉伸变形，当拉伸变形不足以抵消收缩变形时，裂缝就会产生。

问题：外观难统一、耐久性减低

当前，GRC构件一般作为建筑外墙局部的装饰材料，搭配其他建材使用。整栋建筑外饰面采用多种装饰材料，难以达到颜色和质感的统一协调。且由于各种材料的耐候性不同，随着时间的推移，不同的外饰面材料会有不同的颜色衰减、蜕变，后期外观效果难以控制。

同时，不同外饰面材料的拼接处，容易因不同的热胀冷缩系数，造成开裂，从而造成外墙保温隔热材料的保护性不够、外墙耐久性大大减低。

解决方法：模块拼接后喷灌

宿州市城市规划展示馆外幕墙GRC构件采用模块拼接方式，将4种不同细节的构件模块，进行错缝拼接组合，形成大面积的整块装饰构件。模块拼接完成后，在模块缝隙中喷灌GRC材料，GRC材料自然风干固化后，与GRC构件融为一体，形成统一的立面效果。

通过干挂的方式，GRC“正形凹刻墙板”位于建筑封闭外墙之外，“负形格构遮阳架”位于建筑幕墙洞口或室外空间外侧。在不影响建筑主体外墙的保温隔热构造的同时，实现统一的外装饰效果。

延伸：应用弹性接缝材料改善开裂，增强耐久性

成功的GRC平接暗缝构造设计要求采用具有较大极限拉伸的材料，它可以将GRC建筑细部牢固地接合在一起，同时变形得到了满足，因而不会产生约束力，也即具有很好的变形跟踪性，保证了GRC装饰制品的整体功能与外观。采用具有高弹性聚合物改性水泥砂浆与玻璃纤维增强带复合是可靠的办法。玻璃纤维增强带具有极高的抗拉强度，一般均在10000kg/cm2以上，是水泥胶凝材料的几百倍，密孔网络（2.5×2.5mm）可以将应力均匀分散，保持GRC建筑细部的整体性，聚合物掺入水泥砂浆后可大大提高水泥砂浆基体的变形能力和对纤维的握裹能力，以及GRC建筑细部各部件之间的粘接力，玻纤带在受力时承担了绝大部分应力，可避免基体的过早破坏。

三、GRC综合成本的降低

概述：GRC成本与模具材料、成品数量、造型复杂度相关

常用的GRC模具有玻璃钢模、木模、钢模等。玻璃钢模、木模成本较低，但因其表面光洁度及棱角比较难做，导致做出来的产品不美观，模具容易变形、重复使用次数少造成开模的成本高，且报废的玻璃钢模后期处理困难、成本高。而钢模的品质更高，有镜面效果，棱角更清晰，平面圆弧更光滑平整，产品的一致性更好，但成本较高。

不同的材料导致模具价格差异较大，且由于成本调控，成品生产数量越低，开模费用越高。定制型模具也一般比常规标准模具价格高，造型越复杂，费用越高。

问题：局部使用，开模费用偏高

GRC仅为局部使用时，其用量偏少，将会导致开模费用相对偏高，综合造价偏高。为了降低造价，通常会采用成品GRC构件，那么又将会出现与建筑本身不完全匹配、外观不协调统一等问题。

解决方法：简化模块

宿州市城市规划展示馆GRC外幕墙立面设计提取当地灵璧石皱之外向，加以简化抽象，形成正负形纹理。对于无采光要求的实体墙面采用正形凹刻的处理方式达到光影变化的效果，负形格构的处理方式达到玻璃幕墙栅格遮阳的效果。为了降低预制开模造价，GRC构件简化为四种单元模块。将GRC在同一栋建筑中，以多种相关联、相类似却完全不同的形式出现，并覆盖建筑所有主体外装饰面，达到了建筑外装饰面既协调统一又富有变化的目的。

延伸：GRC成本构成

GRC成本构成中虽然因素较多，但去除固定不变的因素，其最主要的3个因素为模具及原材料成本、劳动力成本和交易成本。影响GRC报价的因素主要有：造型复杂程度；强度等级与外观质量要求；同一个规格订货数量多少（模具摊销）；种类规格(生产组织工效)；生产季节(采暖、工效)；工期要求(模具数量、工效)；运输距离。如果安装，现场条件对GRC报价有很大影响：与总承包及相关分包的配合；水平运输与垂直运输；成品堆场；脚手架或吊篮；水电供给；结构墙是混凝土还是空心砌块；安装队现场食宿条件。

四、GRC铝合金短槽式连接施工的改进

概述：短槽式连接结构简单、造价低廉

GRC安装方式主要为干挂，工程中常用的GRC幕墙的连接形式有以下几种：

①预埋套筒式。预埋套筒式采用不锈钢套筒预埋锚固连接，将GRC点式连接到钢龙骨上。它有很多优点：受力性能较好，安装方便，施工工期短等。由于采用机械连接，GRC不会受到污染，且适合各种造型。预埋套筒式GRC幕墙工程造价相对较高。

②不锈钢蝴蝶码式。此为短槽式连接的一种，采用不锈钢蝴蝶式连接件将GRC直接固定在钢龙骨上。具有造价低廉，结构简单，安全性好，施工方便等优点，在各种工程中大量采用。它的不足之处是维护更换拆卸不便，对于品质要求较高的建筑不便采用此种连接方式。

③铝合金短槽式连接方式。采用一定长度的铝合金连接件将石板挂接在钢龙骨上。这种方式结构简单，造价低廉，拆卸方便，安全牢固，抗震性能较好。

问题：实际施工不符合标准要求、存在安全隐患

宿州市城市规划展示馆项目GRC幕墙采用铝合金短槽式连接方式。施工方式为采用GRC干挂环氧树脂ab胶将GRC板和铝合金挂码粘结在一起，通过铝合金承托板连接到幕墙钢龙骨上。

因施工期紧，安装工人采用了如下方式：GRC加工厂按照深化设计GRC加工图完成GRC板的加工并且注明编号，现场接到GRC板后根据编号图将GRC板搬运到相应位置附近。将AB胶分别挖到小木板上调配完成后直接用小铲抹到GRC上下端开好的槽内，随即再将铝合金挂件粘结上去。最后将GRC安装就位，GRC的粗调、微调及固定靠在胶缝内垫上不同厚度的橡胶垫块来实现。这个过程明显不符合ab胶的施工要求，存在很多安全隐患。

一是GRC工厂开槽不能保证槽口的尺寸。按规范和试验，GRC干挂ab胶的粘结厚度不应小于3mm。工人开槽，一般只要能将铝合金挂件放入即可，而不是按设计要求尺寸开槽，这样就不能保证胶的粘结厚度，也无法保证石板和铝合金挂件之间的粘结强度；尤其是最后就位和微调稍微的轻动，会扰动初凝的ab胶，严重影响胶的胶结质量，甚至完全伤失粘结强度。

二是GRC的调整需要每块GRC板本身各自调整就位，不能互相依靠支撑。相互的支垫会破坏GRC板本身的强度，留下安全隐患。

解决方式：设计改善、增加调节螺栓

在设计加工方面，GRC加工图的绘制应该详细标注GRC槽的尺寸大小和位置。GRC的开槽在工厂中，采用固定设备专业人员按照图纸来加工，这样就可以保证槽口尺寸（并且有出场检测）。短槽式幕墙应有每块GRC板自身的位置调节螺栓，以微调GRC板位置达到设计要求。

延伸：幕墙干挂连接中背栓式连接与短槽式连接的区别

背栓式连接与短槽式连接常用于石材幕墙干挂施工。背栓式是在石材背部开燕尾型的孔位，将背栓用机械锚固的方式锁定在石材中，并用背栓连接挂件，然后再连接龙骨。开槽式主要包括边槽式和背槽式，背槽式包括通槽式和短槽式。短槽式是在石材左右两边燕尾槽型口，并延伸到10分工处左右，通过安装钢结构件对其进行锁定。

短槽式安装的重点在于开槽，但背栓式安装的重点在于开孔，两者相比，背栓的成孔要求比开槽严格得多。背栓式比较而言，短槽式成本较低但安全性不如背栓式，通常用于材料重量不太大或安全系数不太高时；背栓式干挂牢靠稳定，但成本较高，用于大块建材或对建材安全性能要求高时。

五、工程赏析

建筑高度：33m

幕墙高度：28.5m

建筑面积：29789.19㎡

位置：安徽省宿州市汴北新区集中办公区西南角

主要功能：规划展示、办公