建筑外墙干挂石材幕墙施工技术应用案例.pdf

16STONE2023 No.11STONE石材幕墙石材建筑外墙干挂石材幕墙施工技术应用案例王会俊（山西三建集团有限公司第六工程处，山西长治0 46 0 0 0）摘要：本文以某办公大楼幕墙工程为例，通过对干挂石材幕墙施工要点的分析，提出建筑外墙干挂石材幕墙设计方案，着重探讨施工技术应用要点，包含选择石材、测量放线、安装后置预埋件、搭建框架、安装幕墙几方面，并进行检验，判断建筑外墙干挂石材幕墙的雨水渗漏性能、空气渗透性能、风压变形性能，层间变形性能，评价施工质量，提高建筑外墙干挂石材幕墙施工技术应用水平。关键词：建筑外墙；幕墙工程；干挂石材；施工技术；质量检验1工程概况某办公大楼幕墙工程，幕墙系统设计年限为2 5年，建筑主体为框架结构，属公共建筑。根据幕墙施工便捷、质量可靠、美观性、节能环保等要求，工程采用外墙干挂石材幕墙施工技术，精细设计和规范施工，建设可灵活拆卸的幕墙固定系统。2外墙干挂石材幕墙施工要点2.1处理基层检测墙面混凝土表面的平整度和垂直度，根据检测结果修整局部，确定干挂石材骨架与墙面的距离。2.2测量放线分中弹线，控制干挂石材幕墙系统中龙骨的布设间距。2.3锚固连接铁件采取焊接工艺，稳定连接槽钢与预埋件。2.4挂石材板按照由下至上、逐层推进的原则挂设石材板。以图纸要求为准，将第一排石材挂件布设到位，用活扳子拧紧螺母底部挂件螺栓；检验第一排石材的布设位置和稳定性，若无误则向石材底部的挂件方孔中注满环氧树脂胶，压入已安装的底部挂件，向石材套人上方两个挂件，拧紧上部两个石材挂件连接螺栓，注满环氧树脂胶，再于石材挂件侧面相接部位滴瞬间强力粘合剂，提升稳固性；在环氧树脂胶具有一定的胶结强度但未完全达到设计强度时，及时施工下一块石板材，以此类推。在挂设石材板时需要及时检测与纠偏，在源头上保障外墙干挂石材幕墙施工质量。3外墙干挂石材幕墙设计3.1建筑设计外墙四面从1 6.49 7.8 m采用全隐框石材幕墙，石材数量共计2 2 8 9 0 块；各层均有宽度为40 0 mm的浅色石材带，用于点缀外墙干挂石材幕墙，提升幕墙观感。3.2立立柱设计干挂石材立柱长度与各层高相同，材料为“”8#槽钢。立柱按双支座设计，下端与角钢支座连续满焊，上端通过镀锌螺栓与角钢支座铰支。上下立柱间留2 0 mm的缝隙，以镀锌螺栓两侧夹橡胶紧固件的方法连接40 0 mm长镀锌折钢板芯柱与立柱及角钢支座。3.3横梁设计横梁采用镀锌角钢，设计为一端可伸缩活动连接形式，最大长度7 8 7.5mm。横梁一端用镀锌螺栓通过镀锌角码与立柱连接，另一端用5mm厚镀锌钢板与立柱焊接。为使立柱与横梁间有相对位移能力，横梁与立柱间留有1 2 mm伸缩间隙。4建筑外墙干挂石材幕墙施工技术应用4.1扶挑选石材施工前绘制石材平面图、排版图及详图，在图纸中标注各石材的布设位置和尺寸，为石材编号。从荒料开始精心挑选外墙干挂石材的颜色，现场两次预摆，检查色差，选择色泽一致性良好的干挂石材。石材性能检验项目包含放射性、吸水率、抗弯强度、抗压强度等，具体检测项目、规范要求及检测结果，如作者简介：王会俊（1 9 7 3 一），男，山西长治人，工程师。主要从事建筑施工技术管理工作17石材2023年1 1 期SHICAI石材幕墙表1 所示。表1 石材质量检测序号检测项目规范要求检测结果1放射性1.30.46 0.572吸水率（%）1.8最大值0.2 83抗弯强度（MPa）不小于8.0最小值9.5；平均值1 0.04抗压强度（MPa）7.010.0最小值9.5；平均值1 0.05冻融试验无剥落、裂缝，则合格。6耐酸性石材表面无明显侵蚀效应，则合格。4.2领测量放线测量放线人员用水准仪引测主基准线，即0.000m标高线，再测放楼层的横向基准线，检测原结构垂直度，确定偏差。若垂直度偏差较小，可通过合理的分格方式逐步消除误差，若过大需根据结构特点进行调整。在原结构垂直度无误后，用经纬仪在建筑外墙测放纵向基准线，间距为2 0 m。对外墙纵向分格，测量上下点与基准线的距离，对比分析实测结果与设计值，调整偏差。准确测放横向控制线和纵向控制线，构成适用于建筑外墙干挂石材幕墙施工的高精度平面控制网，再以干挂石材排版图为准，弹线布网。曲面石材测量放样难度高，从电子图纸中截取弯曲部分后，再测量放样。4.3安装后置预埋件在本建筑外墙干挂石材幕墙施工中，预埋件由Q235锚杆制作成型，连接方式为化学锚栓连接、膨胀螺栓连接，对所有预埋件做防腐处理。在设置后置预埋件时，根据设计要求挑选规格合适、质量可靠的预埋件，准确设置到位。由于测量放线时已经通过弹墨线的方法确定预埋件的布设位置。因此，预埋件施工时可根据弹线钻孔。施工人员严格控制钻孔的位置、孔径、孔深，例如：螺杆直径为10mm，孔径1 2 mm、孔深9 0 mm，安全剪力1 3.5kN，安全拉力1 3.7 kN；螺杆直径为1 2 mm，孔径1 4mm，孔深1 1 0 mm，安全剪力1 8.4kN，安全拉力1 3.5kN；螺杆直径1 6 mm，孔径1 8 mm，孔深1 2 5mm，安全剪力28.8kN，安全拉力3 4.5kN。对于化学锚栓连接作业，禁止随意切割锚栓，施工时严格控制化学锚栓的锚人深度、锚栓与混凝土外表面的垂直度。在设置化学锚栓时，必须在凝胶材料充分凝固后才可施工下一道工序。凝胶时间、硬化时间因环境温度的不同而存在差异，例如：环境温度2 040 时，凝胶时间8 min，硬化时间2 0 min；环境温度1 0 2 0 时，凝胶时间2 0 min，硬化时间3 0 min；环境温度0 1 0，凝胶时间3 0 min，硬化时间6 0 min。施工人员根据现场气温灵活控制凝胶时间和硬化时间，保证结构的稳固性。4.4#搭建框架结构幕墙石材采用厚度为3 0 mm的花岗岩，面积在1.5m以上。统一向具有资质的厂家采购石材，要求出具出厂证明、质检证明，进场时进行质量检验。在安装主、次框架时，根据干挂花岗岩石材的质量、尺寸等搭配可靠的挂件、连接件，例如角钢、螺栓等，提升框架结构的稳定性。框架结构施工过程中，施工人员密切配合，严格按照流程推进施工进程，准确控制石材纵缝的位置，保证横梁、横向缝形成配合关系，最终搭建好尺寸准确、稳定可靠的干挂石材幕墙框架结构。4.5安装幕墙4.5.1处理基层根据外墙干挂石材幕墙施工要求，清理外墙混凝土表面的杂物，检测平整度和垂直度，根据检测结果确定不满足干挂石材幕墙施工要求的部位，标记剔凿、修整的范围、深度，处理存在缺陷的部位。全面清理外墙外露钢筋头，涂抹防锈漆，修补外墙表面的遗留孔，清除表面的浮尘、杂物，形成平整、稳固的基面，以便顺利施工干挂石材幕墙。4.5.2安装骨架首先布设纵向铁件，采取固定措施，再依次安装两端的纵向框架、中间框架，用水平尺检测纵向框架，根据检测结果精细调节尺寸，最后安装横梁。骨架安装环节涉及到焊接作业，应由具有资质的焊工施焊，焊前防护成品，两端对称施焊，避免焊接件发生变形。对于水平龙骨，先根据石材宽度和挂件位置确定打孔部位，打设孔径比螺栓直径略大2 mm的孔，在立面测放水平龙骨的安装位置线，根据弹线焊接立柱、水平骨架。焊接采取满焊工艺，对水平龙骨的上、下部施焊，焊后检验焊接质量，喷涂防锈漆。18STONE2023No.11STONE石材幕墙石材4.5.3连接避雷系统连接件采用镀锌圆钢，一端与避雷系统焊接，另一端与主龙骨焊接，从而可靠连接外墙干挂石材幕墙的金属龙骨与建筑的避雷系统。各连接点均双面搭接焊，焊缝高度5mm，焊缝长度1 2 0 mm，连接点搭接长度不小于1 0 0 mm。4.5.44安装调节片根据花岗岩石材的规格选择调节片，本工程采用尺寸为40 3 mm和50 5mm的不锈钢调节挂件，安装时用螺丝将挂件与骨架连接，安装后检查调节挂件的位置和稳定性。4.5.55开槽开槽设备采用云石机，根据挂件尺寸控制开槽深度，通常在板材后侧边中心位置开设深度不小于1 0 mm的槽。开槽与石材边缘的距离为1/4边长且至少达到50mm，避免因开槽破坏作用而导致石材崩边。开槽后，清理槽内的灰渣，方便灌胶，保证粘结稳定性。4.5.6安装石材对进场石材进行编号，检验石材的质量，转运至施工区域周边，按照图纸要求依次安装石材。安装人员准确控制各楼层金属挂件的标高，通过金属挂件承托上层的装饰面板。在安装石材时，应保证上层、下层装饰面板间留有适量的间隙，安装情况如图1。不锈钢挂件MLO胀栓不锈钢螺栓不锈钢连接板砼墙面花岗岩挂板图1 外墙干挂石材安装示意图4.5.7灌密封胶灌胶前检测饰面板，纠正偏差，再严密灌注密封胶，提升干挂石材幕墙的密封性。沿装饰面板的边缘粘贴宽度为40 mm的胶带，避免饰面板遭到污染。在注胶前的0.5h内用二甲苯和清洁布清理注胶缝。由于干挂石材间存在缝隙，需用弹性胶棒条填充至缝隙内，背衬条和装饰面保持5mm的距离，要求板块侧面与垫杆件产生摩擦力。在清理注胶缝后，尽快安排注胶作业，缝隙的宽度为8 mm，深度为3 mm，由专业人员用嵌缝枪将密封胶打注至缝隙内，打胶用力均匀，打胶过程行走平稳，使密封胶严密填充至缝隙内。5建筑外墙干挂石材幕墙系统性能检验5.1雨水渗漏性能检验每完成2 层外墙干挂石材幕墙施工后，安排一次雨水渗漏性能检验，每次检查8 处，每处面积约100m，全楼共检查1 7 0 处，喷水量4.5L/m，每处喷淋面积1.8 1.8 m，持续喷淋时间为5min。检验结果表明，干挂石材幕墙无任何雨水渗漏现象，渗漏性能达到二级标准。5.2空空气渗透性能检验外墙干挂石材幕墙在受到1 0 Pa的压力差时，固定部分空气渗漏量q0.01m/mm，达到一级标准。5.3风压变形性能检验正负压反复作用，标准风压值P3=2.43kPa，检验结果表明试件无功能障碍和损坏现象，最大残余挠度为0.0 7 mm，达到风压变形性能四级标准。6外墙干挂石材幕墙施工效果评价根据检验结果评价幕墙施工效果，具体如下：（1）外墙干挂石材幕墙的偏差控制项目包含全高垂直度、横缝及竖缝的直线度、幕墙平面度等，检验项目及实测结果，如表2 所示。表2 外墙干挂石材幕墙偏差序号项目名称允许偏差(mm)实测值(mm)全高垂直度254.02横缝直线度2.51.03竖缝直线度2.51.04相邻两板接缝高低差1.0.0.55幕墙平面度2.51.0（2）幕墙胶缝表面光滑，与石材接触部位无污染，胶缝宽度均匀，无渗漏、断条问题。（3）外墙干挂石材幕墙表面平整，颜色均匀，有良好的观感。参考文献1马小红.建筑施工中外墙干挂石材的施工技术D.建材发展导向,2 0 2 3,2 1(0 8):1 3 3-1 3 5.2楚金祎,黄开勇.石材干挂幕墙施工操作细节D.石材，2 0 2 3,(04):1-3.3黎素珍.外墙干挂石材及质量控制D.石材,2 0 2 3,(0 4):9 9-1 0 1.