天然石材背栓式通风幕墙施工工法.doc

天然石材背栓式通风幕墙施工工法
前言：天然石材作为一种高级装修材料，在建筑物外墙装饰工程中的应用越来越广泛。石材干挂法施工工艺自80年代中后期引进我国后，经过10余年的实践，在材料和连接构造方面都有了很大的变化和改进，其原理主要是采用边缘锚固方式干挂石材。近几年，从国外引进一种背栓式锚固干挂技术，以其更安全且适用于通风式石材幕墙等优点在国内重要工程上得到了广泛的应用。
1特点
1.1石材板块之间留有缝隙，装饰效果好，立体感强；板块接口不打胶，避免了常规“硅胶”密封所产生的石材板块污染及吸尘现象。
1.2石材背后采用氧化铝板做防水层，防水板外侧用铝挂件，所有钢件均被保护在防水板背侧。
1.3 背栓锚固系统与边缘锚固系统相比的优点：
1.3.1根据计算可选择最佳锚固位置，受力更合理，更换更方便。
1.3.2板材抗拔承载力更高，比边缘锚固系统提高2~3倍；石材所受弯矩更小。
1.3.3预制化程度高，施工时间缩短；受气候影响小，全年可施工。
2适用范围
本工法适用于以天然石材作为各种结构类型的建筑物外墙的通风式石材幕墙装饰工程，石材的厚度一般在20～30mm之间选用。
3工艺原理
本工艺系采用德国慧鱼公司生产的幕墙柱锥式锚栓的石材新型干挂技术。采用该公司的柱锥式钻头和专用钻机在石材的背面钻孔，能使底部扩孔，并可保证准确的钻孔深度和尺寸。锚栓（见图3-1）被无膨胀力地装入圆锥型钻孔内之后，再按规定的扭矩扩压，使扩压环张开并填满孔底，形成凸型结合（见图3-2）。锚固为背部固定，从外面看不见。安装时通过在结构外墙上后置埋件或预留埋件，将竖框通过钢角码与埋件焊接，背栓横框通过钢连接件与竖框用螺栓连接，然后通过背栓将石材固定横框上。
4工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
测量放线→安装埋件→安装框架→安装防水板→安装石材板块→清理、清洗→验收。
4.2操作要点
4.2.1测量放线
4.2.1.1因幕墙施工精度要求很高，必须由主体结构基准轴线和水准点重新测量复核。
4.2.1.2按照设计要求在底层确定幕墙定位线和分格线位。
4.2.1.3用经纬仪或激光垂直仪将幕墙阳角和阴角线引上，并用固定在钢支架上的钢丝线作为控制线。
4.2.1.4使用水平仪和标准钢卷尺等引出各层标高线；确定好每个立面的中线。
4.2.1.5测量时应控制分配测量误差，不能使误差积累。
4.2.1.6所有外立面装饰工程应统一放基准线，并注意施工配合。
4.2.2安装埋件：预埋件应在主体结构施工时埋设，施工前对其位置进行检查和复核。如有位置超差无法使用或漏放时，应根据实际情况提出选用后补方案，并报设计单位审核批准。常用的后置埋件有两类：穿透式后置埋件和膨胀螺栓式后置埋件。后置埋件常规做法见图4-1：
4.2.3安装框架
4.2.3.1施工准备：首先对主体结构的外形尺寸进行复查，要求结构外型尺寸与幕墙尺寸相符合。
4.2.3.2检查埋件：埋件应牢固，位置准确。
4.2.3.3框架定位：确定竖框、横框在立面上的水平、垂直位置，并逐层设控制点，根据控制点拉线进行调整检查，使竖框、横框按图纸要求就位。
4.2.3.4安装竖框：先将连接件与主体埋件点焊连接，再将竖框与连接件点焊，然后及时进行调整和固定。每根竖框用线坠调整其垂直度，每三层用经纬仪调一次垂直度，全楼（或某一立面）全部调整完后将竖框与埋件进行焊接。钢角码与埋件焊接时，有效焊缝长度总长度不小于150mm，熔透深度S不小于0.7δ(δ为被焊材料厚度)。见图4-2。
4.2.3.5安装横框：将横框（L=150）与竖框通过M12不锈钢螺栓进行连接，见图4-2。同一层横框安装由下而上进行，当安装完一层高度时，应进行检查、调整、校正、固定，使其符合质量要求。

4.2.3.6防水板的安装：首先L40*3角钢（L=100）按间距100与竖框点焊；然后把防水板加工成设计所要求的形状，用螺钉及抽芯铆钉（每个角钢3个）固定在石材框架上；防水板接缝处注入相应的密封胶加以密封；为防止产生鼓动噪音，阻止风力对板块造成破坏，氧化铝板横向设L40*3角钢@1000进行加强固定。防水板构造见图4-3。
4.2.3.7为防止玻璃与石材交界产生“结露”和“冰流”现象，须对交界处做密封处理。通常采用EPDM胶板作为密封材料；同时，在与玻璃交界处，填实保温岩棉，保证交界处不会产生“结露”及“冰流”现象。
4.2.4安装石材
4.2.4.1在整体框架及防水板验收合格后，就可进行饰面石材板块的安装。
4.2.4.2将运至工地的石材按编号分类，检查尺寸是否准确和有无破损，按施工要求分批运到石材加工棚，准备石材背后钻孔。
4.2.4.3用SBN500后切式钻孔机在石材背后钻孔（M8锚栓钻孔深度15mm，孔径12mm），然后按编号运至施工面附近，注意摆放可靠。
4.2.4.4按图2-1所示顺序将锚栓固定在石材背后，然后将横框（L=80）用螺帽固定在石材背后的锚栓上。通常每块石材设置4个M8锚栓；锚栓距石材边：平面相接为200mm，转角相接为110mm，可根据需要选择最佳位置。
4.2.4.5石材板块自下而上安装，将石材板块通过L=80的横框挂在L=150的横框上，然后通过调整螺钉调整其标高及左右立边，使缝宽满足要求，见图4-2。
4.2.4.4如由于石材本身误差（如对角线等）造成的石材缝隙不均匀。在安装完成后，用角磨机处理，使缝隙均匀。
4.2.5在石材板块安装完成后，应用专用清洁剂对石材表面进行清洗，交付验收。
5材料
5.1预埋件：应在主体结构施工时埋入，或采用经热浸镀锌处理的后置埋件。
5.2背栓：目前主要选用德国慧鱼公司生产的适用于天然石材通风式幕墙的FZP系列中的锚栓。国内也有厂家生产。
5.3框架：竖框一般采用热浸镀锌轧制钢或经氧化处理的铝型材；横框一般采用经氧化处理的铝型材。铝型材应符合《铝合金建筑型材》（GB/T 5237－2000）的规定，符合图纸设计的规格、型号及表面处理的要求，并提供质量保证书及有关测试报告。
5.4锚栓：后置埋件可用化学螺栓、普通膨胀螺栓、穿透螺栓。
5.5石材：石材必须符合设计要求和国家有关现行标准规定，应有出厂合格证和试验报告。为避免石材中的铁氧化产生锈蚀现象，通风式石材幕墙对石材材质含铁量要求比较严格，选材时应慎重选择石材矿源，同时，到国家相关部门做石材含铁量鉴定，保证石材含铁量低于规范要求。
5.6螺栓、螺丝等紧固配件应选用不锈钢材料：其他铁件均应作热浸镀锌防腐处理。所有配件及其他材料必须出具相应有质保书与有关的测试报告。
5.7防水板及密封胶：一般采用1mm厚的氧化铝板做防水板；密封胶必须出具质量保证书。
6机具设备
主要施工机具设备 表6-1
设备名称
规 格
数量
单位
备 注
手电钻

20
把
安装防水板
射钉枪

8
把
安装防水板
胶枪

5
把
防水板打胶
电锤

4
把
安装埋件
水准仪

2
台
测量放线、检查验收
经纬仪

2
台
测量放线、检查验收
钻孔机
SBN500
1
台
石材钻孔
施工吊篮
ZLD800
若干
部
施工操作
角磨机

2
台
切割石材
电焊机

4
台
连接件焊接

以上机具设备视工程量大小配置。
7劳动组织与安全措施
7.1劳动组织

7.1.1 劳动组织 表7-1

人 数
工 作 内 容
安装负责
2
负责跟班指挥施工，并协调各工种交叉作业
测放
1
负责整个施工过程的放线及框架偏差检测
质检员
1
负责检查施工质量，工程报验等，对工程质量负责
安全员
1
负责施工现场的安全工作，对安全生产负责
材料员
1
负责现场材料供应及施工机具保管
电工
1
负责现场动力、照明、电器维修、吊篮维修
钻孔
2
负责依据尺寸对石材开孔
电气、焊工
4人
负责连接件、框架及避雷接地等的焊接
安装工
若干组
负责整个幕墙框架安装、石材安装，一般5人/组
打胶工
2
负责防水板密封胶的打胶工作
壮工
8
负责材料倒运及现场清理
注：以上人数视工程量大小配置。
7.1.2石材安装一般5人/组，每组每天可安装20~25平米石材。
7.2安全生产
7.2.1现场应设一名专职安全员，负责落实有关安全生产的规章制度。
7.2.3特殊工种（电工、焊工等）应持证上岗。
7.2.4进入施工现场必须佩戴安全帽，高空作业必须系好安全带，携带工具袋，严禁高空坠物。
7.2.5现场电焊前先办理动火证；现场焊接时，在焊接下方应设接火斗，防止电火花溅落引起火灾或烧伤其他建筑成品。
7.2.6在六级以上大风、大雾、雷雨、下雪天气严禁高空作业。
7.2.7电源箱须安装漏电保护装置，手持电动工具操作人员须戴绝缘手套。
7.2.8所有施工机具在施工前必须进行严格检验，如电动工具需作绝缘电压试验。
7.2.9在高层石板幕墙安装与上部结构施工交叉作业时，结构施工层下方应架设防护网；在距地面3m高处，应搭设挑出6m的水平安全网。
7.2.10吊篮须健全使用和维修制度。
7.2.11操作脚手架必须由专业架子工负责搭拆，严禁私自拆改脚手架。
8质量要求
8.1 石材幕墙工程质量应符合《建筑装饰装修质量验收规范》的规定:
8.1.1 石材幕墙工程所用材料的品种、规格、性能和等级，应符合设计要求及国家现行产品标准和工程技术规范的规定。
8.1.2 石材幕墙主体结构上的预埋件和后置埋件的位置、数量及后置埋件的拉拔力必须符合设计要求。
8.1.3 石材幕墙的金属框架立柱与主体结构预埋件的连接，立柱与横梁的连接，连接件与金属框架的连接，连接件与石材面板的连接必须符合设计要求，安装必须牢固。
8.1.4 石材幕墙的防雷装置必须与主体结构防雷装置可靠连接。
8.2石材幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB 50210-2001）中表9.4.20规定，见表8-2：
石材幕墙安装的允许偏差和检验方法 表8-2

项次

项 目
允许偏差
（mm）
检查方法
光面
麻面

1

幕墙垂直度
幕墙高度≤30m
10

用经纬仪检查

30m<幕墙高度≤60m
15
60m<幕墙高度≤90m
20
幕墙高度>90m
25
2
幕墙水平度
3
用水平仪检查

3
板材立面垂直度
3
用水平仪检查

4
板材上沿水平度
2
用1m水平尺和钢直尺检查
5
相邻板材板角错位
1
用钢直尺检查
6
幕墙表面平整度
2
3
用垂直检测尺检查
7
阳角方正
2
4
用垂直检测尺检查
8
接缝直线度
3
4
来5m线，不足5m拉通线，用钢直尺检查
9
接缝高低差
1
—
用钢直尺和塞尺检查
10
接缝宽度
1
2
用钢直尺检查

9经济效益分析
背栓式锚固系统采用的材料大多为进口材料、钻孔设备必须进口，安装及材料成本高出边缘锚固系统10~20%，但是与边缘锚固系统相比具有锚固位置较灵活、安全性更高、更换坏片更方便、转角处理容易、安装方便等优点，方便了施工，充分满足了石材幕墙的整体耐久性；同时，通风式幕墙石材幕墙解决了封闭式石材幕墙易污染、积尘的缺陷，立体感强，装饰效果好，近年来在国内外重大、重要工程中广泛应用，具有较大的推广价值。

10工程实例
由中建一局五公司承建的中国青年高级人才培训中心（即将竣工），群楼外墙装饰采用了天然石材背栓式通风幕墙干挂技术，天然花岗岩石材幕墙面积为3000 m2。立体感强，不打胶，不易污染，装饰效果好；采用背栓锚固系统，充分满足了幕墙的整体耐久性，保证了工期和质量，效果良好。

编制单位::中建一局五公司 执 笔 人: 扆 文 胜
联系电话：手机：[phone] 办公：010-64978489
说明：扆yi（全拼、智能狂拼或郑码编码：WMSR）

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