高层建筑组合式石材幕墙工法

/高层建筑组合式石材幕墙施工工法前言广东是一个台风多发地区，考虑到平安问题，建筑师很少选用石材作为外立面幕墙。然而近年来，随着科学技术的进步和建筑技术的发展，建筑幕墙的新材料和新工艺不断改进，石材幕墙在我国得到了推广应用，建筑师慢慢起先选取石材作为表现建筑独特特性的元素。华丽的石材幕墙的确为装饰城市面孔增加了光彩，也成为了现代城市建筑的重要标记之一，它以其独特的风格、高雅亮丽的外形，使建筑物更具时代感和艺术造型，备受设计师和业主们的宠爱。建筑物组合式石材幕墙施工工法是利用高耐腐蚀连接件将饰面石材在其背面固定安装在建筑物表面的一种新型施工工艺，它即可以不受主体结构产生较大位移或温差较大的影响，不会在板材内部产生附加应力，从而限制了破坏状态，随意角度的拼挂，为不同规格、不同造型、多种困难外形的设计需求供应了空间。其安装精度高，装饰效果好，结构简洁、做法灵敏，拆装便利，为修理保养创建了便利，克服了湿贴时水泥砂浆粘结剂对石材渗透的弊端和用传统销针、销板干挂法操纵中对石材易破损、易锈蚀、无平安保障等缺陷。石材幕墙应用的高度越来越高，体量越来越大；运用的石材品种越来越多，由原来单一的花岗岩发展到大理岩、石灰岩、砂岩等品种；在深圳皇轩酒店等一些高层、超高层建筑中，我们看到了越来越多的幕墙接受自然石材作为幕墙材料，石材幕墙的造形更困难、平安性要求更高，安装施工工艺要求越来越严格。本工法阐述高层建筑组合式石材幕墙施工的方法。工法特点组合式石材幕墙施工技术，为高层建筑的石材幕墙的安装、更换和拆卸供应了新的便利方法。该施工技术较之传统的干挂技术有许多独有的优势。其一，它运用快捷便利，在加工的同时，建筑施工现场可安装龙骨系统，由于石材可按设计编号安装，所以无论哪一块石材运到现场，都可以立即安装，不受相邻石材安装的影响，可以节约安装时间，幕墙平整度简洁限制并得到保证。其二，系统结构合理，背卡和石材构成弹性连接，各连接点受力后具有弹性自平衡特点，同一块石材随卡数量的增多承载力增大，有利于防震减振。其三，背卡和石材之间用环氧树脂胶粘接，这样易于工厂化生产，质量简洁限制，拉拔试验其承载力满足设计要求，离散性小，而且耐腐蚀性好。其四，幕墙便于维护保养，破损石材更换便利，它突破了石材安装必需有序的要求，可随意装拆随意一块石材，进行单块更换（见图1），不影响相邻板块，施工平安简便快捷。并且石材开槽费用低，只需用一般介片，设备简洁易操作，综合成本相对较低。适用范围组合式石材幕墙施工技术最适用于高层和超高层建筑花岗岩、微晶石等石材幕墙。目前它已经通过了中国建筑科学探讨院组织的台面加速度为900gal的X、y向Elcentro波和人工波振动台抗震试验，并在深圳市建筑科学探讨院完成了产品的抗乏累试验（正负风压400万次）。工艺原理在传统石材幕墙施工技术基础上接受石材幕墙施工新技术——组合式石材幕墙。该施工技术通过合理的结构和构造设计，使石材板块彼此独立，可随时拆卸和安装，使石材幕墙易于维护；通过合理布置连接点的数量和位置，变更石材板面的受力模型，使石材幕墙系统更加平安牢靠，同时能适用于大规格石材板块幕墙及减小石板的设计厚度；接受双道密封施工技术，使石材幕墙可在寒冷地区冬季施工，适合于国内大部分地区四季施工。本工法以一个横向分格和一个竖向分格为基本单元，一般板块大小在1ｍ2左右，且具有单元式石材幕墙的优点；附框制作和现场龙骨安装可同时进行，合理支配作业支配，可大大缩短工期。5、施工工艺流程及操作要点5.1、作业步骤：（1）依据施工图将每一条横向及直向基准线，以墨线标示于结构体上面或标示于门窗或柱身的侧边。（2）依据分料表，将每一个区域的石材板归纳定位。（3）依据系件配置图在石板的支撑点位置做定位切槽。（4）依据完成的基准线安装石材。石材幕墙水平节点大样（见图2），安装节点示意图（见图3）。5.2、工艺流程：定位放线—基层处理—化学锚栓安装—“L”型角板安装—固定主龙骨—安装次龙骨—固定挂件—石材定位切槽—石材安装到位—粘接胶条—打胶勾缝—清理—成品爱惜。5.3、操作要点：（1）定位放线水平向限制线接受以500mm水平线为依据向上量距来限制石材的水平度和垂直方向分块。在每个立面中间位置的墙上选定一个窗口，从上到下精确找出该窗口的中心线位置，弹上墨线作为竖向限制线，以此为依据向左右量距来限制石材的垂直度和水平向分块。放线示意图（见图图4放线示意图（2）基层处理对混凝土外墙表面进行测量，检查其平整度，从而保证主龙骨的垂直度，依据图纸对砼外墙面进行基层处理，将基平面清理干净。（3）锚栓安装以竖向限制线为依据，向左右量距核定钻孔位置，按程序进行锚栓安装。即：钻孔—清孔—置入化学胶管—置入螺杆—凝固后施工。保证锚栓的精确位置和锚固性能。（4）“L”型角板安装以竖向限制线和锚栓为依据，核定主龙骨宽度定点，通过已安装锚栓将角板固定于墙体上。（5）主龙骨安装依据主龙骨图将龙骨进行编号分类码放，然后进行主龙骨安装，安装主龙骨时将主龙骨侧面上的圆孔和角板上的长圆孔用M10螺栓连接，调整主龙骨的垂直度，最大调整量为30mm。（6）安装次龙骨依据石材规格分块，确定次龙骨长度，编号分类码放。主龙骨安装完毕检查合格后可以进行次龙骨的安装，次龙骨通过专用角板连接，在主龙骨侧面上钻孔用M10螺栓将专用角板固定在主龙骨上，专用角板和主龙骨接触面上打长圆孔可以延主龙骨方向上下调整，最大调整长度为30mm（即次龙骨可上下调整），再将次龙骨和专用角板用M10螺栓相连。（7）固定挂件次龙骨安装完毕检查后进行干挂件的固定。依据石材所需用的挂件数量进行统计，确定挂件位置后起先接受专用马车螺栓固定。通过挂件上的长圆槽孔可进行适当的调整，以保证石材位置的精确性。龙骨和挂件安装示意（见图5）图5背栓式挂件安装示意图（8）石材定位切槽干挂件安装完毕后，即可进行石材的固定，在进行石材安装时，必需先在石材边缘进行定位切槽，一般切沟规格长度为80-100mm，宽2-2.5mm、深12-15mm。在配套切槽定位器的协作下可平安操作。（9）石材安装就位安装前应依据石材施工排板图检查石板和图是否相符，检查石板的尺寸及外观质量，同时比照加工图检查加工精度，将合格的石板上、下扣槽擦拭干净，不能留有砂土颗粒，和玻璃幕墙相连部分的石板在安装玻璃之前挂装，以免损坏污染玻璃。

用环氧树脂注满槽坑，平稳抬起石板，将槽口对准已固定在横梁上的扣件缓缓擂人，再将另一对扣件插人上部槽内，使石板稍向前倾，当扣件挂上横梁后，再让石板复原到垂直状态，并将扣件向下压实，检查调整石板的垂直水平进出位置，使其符合立面限制如（见图6）。（10）粘结胶条每块石材安装完毕后，即刻清理石材边沿，粘结双面胶条（按设计要求石材留缝宽度确定所用胶条厚度），以保证勾缝时填缝胶横平竖直、宽窄一样。（11）打胶勾缝胶条粘结完毕后，可按工程要求进行勾缝打胶工作，打胶时要求达到横平竖直、宽窄一样、涂胶匀整。使得胶缝美观且耐固，接受中性硅酮胶，以防止对石材产生腐蚀。（12）清理（１）每一块板安装完毕后，即对表面进行清理，以确保每一块板的安装已完全符合标准。（２）清理的内容：a、石材表面污垢；b、石板缝隙的误差；c、固定螺栓的紧固程度以及每块板的垂直度、平行度等。（13）成品爱惜将距地面2m高范围成活的石材墙面接受围档爱惜措施，以避开碰撞损坏；2m以上的成活墙面接受防污染的遮档设施爱惜。6、材料和设备6.1材料原材料的质量是影响产品质量的重要因素之一。工程质量的好坏，很大程度上取决于原材料的好坏。因此必需在主要材料选材和材料进厂检验上加以严格限制。6.1.1材料要求（1）石材选用应符合国家标准《自然花岗石建筑板材》（GB/18601）和《自然石材产品放射分类限制标准》（JC158-1993）的要求，（2）金属材料：A、所选用的金属材料符合行业标准《金属和石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）规定。B、预埋件：受力预埋件的锚板接受Q235等级B的钢材，锚筋接受二级钢筋。C、小单元式石材幕墙挂件：接受国标铝矽镁合金挂件，符合现行行业标准《金属和石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）的要求（此类挂件已进入国家图集）。D、连接螺栓：在幕墙钢结构和砼体结构连接预埋件漏放、偏差设计位置太远、设计变更同时接受高强化学锚栓连接。化学锚栓螺杆材质为A3镀锌钢。在幕墙钢结构和挂件主板连接用不锈钢六角螺栓连接。所选用的金属材料均要进行防腐处理。（3）石材干挂胶：干挂胶的选用其性能符合行业标准《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》（JC887-2001）的要求，具有国家检测部门出具的检测报告、保质期限的质量证书及证明无污染的试验报告。6.1.2限制主要材料质量的方法。①选择好主要材料的供货商，进行供货评审。对供货商的生产实力、质量保证明力、供货实力、价格水平、售后服务等进行评审，确定其是否为合格的供货商。②对材料进行入库检验和验证，确保材料的质量。6.1.3主要材料的检验验证。①铝合金型材（标准GB/T5237）。a．型材入库时，应验证合格证、材料的化学成份和力学性能证明、镀膜层符合GB8013标准为AA15级（型材平均膜厚15μm,最小膜厚12μm）。b．进行外观和尺寸抽查。c．对主要受力型材进行化学成份和力学性能复验。②硅酮结构胶、耐候胶。a．验证胶的质量证明文件、胶的牌号、批号和有效期。b．10年质量保证年限证明书。c．石材结构胶（环氧树脂）、石材硅酮耐侯胶和相接触材料的相容性、粘接力试验报告(按工程试验)。d．胶的产地证明和商检报告（进口胶）。6.2机械设备表一：组合式石材幕墙施工配备的施工机械设备7、质量限制7.1本工法实施过程中必需严格执行下列标准和规范：1《建筑幕墙》（JGJ3035-1996）

2《金属和石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）

3《建筑幕墙抗雷性能振动台试验方法》（GB/T1857）

4《建筑幕墙平面内变形检测方法》（GB/T18250）

5《建筑幕墙物理性能分析》（GB/T18/15225）

6《建筑幕墙风后变形性能测试方法》（GB/15226）

7《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》（GB/15227）

8《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》（GB/15228）

9《建筑幕墙工程质量检测标准》（JGJ/T139-2001）

10《自然石材产品放射分类限制标准》（JC158-1993）

11《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》（JC887-2001）

12《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）

13《建筑幕墙质量验收标准》（GB50210）7.2其他要求：(1)接受无横向龙骨、带附框设计以及双道密封构造。(2)石板通过不锈钢挂片和钢附框用螺栓连接，依据石板的规格，在石板四周设置1~2个不锈钢挂片。不锈钢挂片和附框间设置柔性胶垫，抗震性能得到极大的改善。此连接方式改传统的上下边4点固定为周边8点固定，大大增加了石材幕墙的平安性。(3)附框的竖向边框上各固定有2个挂钩，带附框的石材板块通过挂钩和挂座连接，上部2个挂钩承受板块重力方向的荷载，4个挂钩一起承受风荷载方向的荷载，且挂钩在挂座上沿板面水平方向可滑动，防止运用过程中，因热胀冷缩导致石材产生局部应力。(4)挂座固定在竖向钢龙骨上，上下和前后可调。(5)石材间接缝接受双道密封，第一道密封为石材安装后，周边胶条相挤压形成一道密封线；其次道密封接受耐候密封胶填缝密封。此种密封方式适用性强，可在国内任何地区四季施工，尤其适用于寒冷地区冬季施工。（6）防水处理：石材作为外装饰面材，同时也作为一道雨屏，阻挡大量的雨水进入石材内部。为保证石材板块的自由伸缩并满足抗震要求，干挂石材间应留有缝隙，缝宽一般在8~12ｍｍ。这道缝隙同时也不行避开地成为雨水进入石材内部的通道。板缝防水处理方式为填缝处理，利用有弹性的防水材料(耐候密封胶)填缝密封，防止雨水进入。本系统接受双道密封防水设计，第一道为三元乙丙胶条周圈密封，其次道为耐候密封胶填缝密封。8、平安限制以1100m28.1、施工时组织专项施工混合班，由班长统一指挥施工。8.2、主要工种及人数见表2表2主要工种及人数表序号工种人数序号工种人数1施工员12质检员13电焊工154注胶工205铝材加工106幕墙安装工507幕墙加工258合计1228.3、工作岗位及职责施工员：对班组进行技术交底，制定施工方案，解决技术问题；质检员：对班组进行质量及成品爱惜要求教化，协作班组进行施工期间检查验收，组织专职检验收；电焊工：负责现场焊接工作注胶工：负责现场注胶工艺；铝材加工：负责铝板加工；幕墙安装工：负责外装工程放线、测量、安装；幕墙加工：负责幕墙组件加工。8.4平安措施（1）公司在施工现场设有专职平安负责人，特地负责和现场业主、土建协调，落实有关平安生产的规章制度，做好现场施工人员平安施工宣扬教化，使全体施工人员真正相识平安的重要性，进入施工现场必需遵守《建筑安装工人技术规程》，自觉遵守各项平安规定和平安规章制度。（2）特殊工种(电工、焊工)要有市级以上审批专业证书。现场电线按规定架设，绝缘橡皮线穿过道路要加套管，以免压裂触电。（3）充分发挥“三件宝”的作用，进场前，必需穿、戴好平安帽、平安带，正确运用个人劳动防护用品。时刻检查，留意下层的物品，凡2m以上的悬空、高处作业无平安设施的必需系好平安带，扣好保险钩，确保人员的平安，在没有扶手和简易的扶手的楼梯和前台上通过时，应先试其坚实程度，靠近墙的一侧通过，2人以上共同操作前协调一样，相互协作，高空作业严禁抛材料和工具等物件。安装用吊船应按规定搭设。（4）施工安装时，不得违章操作，遇有特殊状况，经请求有关部门领导同意后，方可施工。材料的堆放、吊运必需听从业主及土建单位的统一指挥；未经有关人员批准不得随意拆出平安设施和平安装置。（5）所用用电设备实行一机一闸一漏电开关，不运用时一律拉闸断电，增设和拆除供电线路时，一律由电工操作，施工临时用电严格按JGJ46-88规范要求执行。进入现场施工时，首先查看现场电源、线路、电闸的保险程序，运用带电工具应按运用说明书接好地线，接通电源后，经过建筑公司电工检查后方可运用，并运用漏电爱惜。工地内架设的电线，必需征得有关部门领导的同意，并符合用电规章制度，它的悬挂高度和工作地之间的水平应当按当地的电业局的规定标准。（6）施工人员均需进行体验，检验合格后才能参加作业。工作严禁喝酒和打闹。在运用工具前，检查其平安性能是否完好，不具备完好标准的工具严禁运用。（7）设立工地专职平安员，专职负责平安问题，发觉问题即时解决，并刚好汇报。现场施工时，应严格遵守国家有关防火条例。（8）施工过程中，应在业主、监理公司、土建单位指定的地点休息，施工现场不准运用电炉子，不准随意扔烟头，并远离易燃、易爆物品。（9）各种电动机械设备必需有漏电爱惜装置和牢靠平安接地方能开动运用；收工时要切断电源，并检查施工现场，清除隐患。（10）特殊工种未经培训不得上岗，不准无证操作；在焊接时，动工前要向总包单位提出办理动火证，并健全制度，在焊接层以下各层设立防火监护人，保证焊渣不