肖 楠
中建海峡建设发展有限公司 福建省福州市 350000
一、研究背景
钢制埋件是幕墙系统中重要的组成构件，幕墙骨架通过转接件和埋件与结构主体相连。埋件的设计是完成幕墙稳固的受力体系中的重要部分。传统埋件中，无论是随土建结构一同进行预埋的预埋件，还是在土建结构施工完成后再进行打孔安装的后置埋件，它们与转接件的连接都是采用焊接的方式，而近几年，一种免焊的埋件与转接件系统正逐渐在北方以及江浙沿海一带普及开来。
二、研究意义
免焊埋件系统顾名思义就是不需要通过焊接来固定埋件与幕墙转接件，免焊对于幕墙施工上的意义有多大呢？现代焊接技术作为一项已经发展百年的成熟工艺，具有设备简单、位置准确、强度高、密封性能好等优点，但是这些优点在大型的钢结构上能够更加突出的得到体现，而在幕墙施工中，一根上下通长的立柱在结构梁位上至少会有一个连接节点，与结构的连接节点多导致焊接工作量较大，而在大量焊接作业中产生的焊渣在后期容易污染到幕墙面板，影响幕墙外观效果。在我国北方冬季的严寒中，低温会给焊接工作会带来巨大的操作难度，影响整体焊接的质量，进而影响整个幕墙连接构造的安全度。因此，在埋件与幕墙骨架的连接做法中免焊的意义是重大的。
三、研究内容
（一）免焊埋件系统的结构与功能
如果不用焊接，那么骨架与埋件的连接构造要采用什么方法来进行替代呢？在这种新型的免焊埋件系统中，是通过螺栓将幕墙转接件和埋件进行连接。螺栓连接对比焊接，两者都具有抗拉抗剪的能力，但是螺栓连接的优势在于可拆卸，安装操作时没有焊接的高温对材料产生残余应力，而且施工操作受外部环境的影响较小，如果可以做到标准化模块化还能大大提高施工进度。
但是螺栓连接应用到幕墙骨架与结构的连接上确存在着较大的两个问题，首先是螺栓的安装需要安装卡槽，这一点通过冲压工艺在埋件外侧增设若干道安装槽得以解决。（见下图一、图二）第二点也是更为重要的一点，幕墙作为建筑的外围结构，长期承受着外部的风荷载，在风荷载的长期作用下，与结构的连接节点若采用普通的螺栓进行连接，有很大可能会松动，影响连接强度。而免焊埋件系统的重要核心构件——永不松动螺栓可以有效解决这一问题。
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随着近年来高铁建设的不断发展，一种大量运用于高铁建设的号称“永不松动的螺母”日本哈德洛克螺母逐渐开始应用在其他的行业上。免焊埋件系统中螺栓连接中所采用的螺栓和螺母也需要达到永不松动的性能，但是出于制造工艺以及成本方面的原因，国内厂商大部分采用螺母并非用于高铁上的哈德洛克螺母，而是采用均载双旋螺纹+螺固螺母组合的均载锁固栓。（见下图三、图四）这种均载锁固栓自带切牙刀刃和排屑功能、具有螺纹均分荷载功能，双重防松，配合专用的安装工具，安装拆卸也比较方便。
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（二）免焊埋件系统在推广应用中存在的困难
免焊埋件系统有着上述的诸多优点，但是按照目前国内大部分的施工条件，还存在着一些普及上的难点。首先是这种免焊埋件系统收到主体结构施工精度影响较大，特别是在埋板的法向上。若在这个方向上结构完成面偏差过大，由于免焊埋件系统的埋板与转接件都是标准化模块化的，通过在埋板上设置多道螺栓安装槽，可以提供埋板平面X向与Y向上较大的调节空间，但是在埋板平面的法向上这套系统没办法提供较大的调节余量，而目前的土建结构施工整体精度较差，给这套系统的安装带来了很大难度。其次是这套系统相较于传统的埋件系统，整体造价会高处大约20%至30%，虽然理论上这套系统可以节省加块施工速度，节省工时，但是结合目前大部分土建结构的施工精度较差，这套系统可能在后期调整上可能会花费更多的时间，这样下来免焊埋件系统在经济层面上相较于传统埋件便不占优势了。
近年来，众多幕墙上的新型技术不断涌现，但是也受制于许多其他方面的原因，这些新技术能普及应用开来的寥寥无几。希望随着建筑施工技术的整体提升，类似免焊埋件系统这样的新型技术也能够更快更多的应用在幕墙建设中。