论文部分内容阅读
摘要：某大厦工程应用了小单元石材幕墙，该建筑整体外观大气，细部则平衡兼顾、层次多样、线条变化丰富挺拔，同时降低了施工难度，提高了安装质量和安装速度，节约了工期。本文就小单元石材幕墙施工技术进行了探讨，以供参考！
关键词：建筑装饰；小单元，石材幕墙，干挂；施工工艺
1 工程概况
某大厦工程总建筑面积为32072m2，地下1层、地上17层，主体建筑高度为74 m。
目前诸多的石材幕墙，其实是属于干挂石材，并非真正意義上的幕墙，真正意义上的石材幕墙应是可移动、可拆装式的。小单元式石材幕墙在国外已大量采用，而在国内尚属新兴类型。
2小单元石材幕墙的施工工艺优点
(1)石材板块在被加工后，板块之间在外观上没有任何接缝，浑然一体，石材板块整体受力更趋合理，抗变位能力强，安装也更方便。
(2)小单元石材幕墙结构系统，将竖向钢龙骨与连接件用螺栓连接后，与预埋件连接，横龙骨角钢再通过角码和螺栓与竖龙骨连接，形成框架调整牢固后，石材板块通过铝合金挂件挂在横龙骨上，调整后固定，板块缝处用石材专用密封胶做板缝防水处理。
(3)挂件与石材之间接触面积大，增加了幕墙系统的安全性，且高强度铝合金挂件承载力高，不生锈，对石材幕墙无侵蚀，可安全传递石材幕墙系统的荷载。
（4）小单元石材幕墙结构是采用铝合金挂件与石材板块连接在一起，整体挂接到幕墙龙骨上，简化了现场安装工艺，大大提高了安装速度，且强度可靠，并能保证外立面平整。
3施工工艺流程及主要施工方法
小单元式石材幕墙的施工工序为：定位弹线→预埋件安装→金属骨架安装→避雷连接→金属框架防腐防锈处理→石材加工、开槽→高强度铝合金挂件安装→石材安装→板缝注胶→板面清理。
2．1定位弹线
根据基准标高和轴线等控制点测放幕墙施工控制线，根据设计图提供的数据引放垂直、中心、标高控制线，弹出金属龙骨的横、竖安装位置线。
2．2预埋件安装
在结构施工阶段，已将预埋件与结构进行了连接加固。金属骨架安装前，以横、竖各条控制线为依据，对预埋件的安装位置进行检查与校核。
2．3金属骨架安装
金属骨架安装须按照先安装竖向骨架后安装横向骨架的顺序。竖向龙骨安装完毕后，将横向龙骨的控制线引测到竖向龙骨上，然后焊接横向龙骨，横向龙骨应与竖向龙骨垂直。
2．4避雷连接
幕墙防雷形成自身防雷体系，并与主体的防雷体系连通。金属骨架中，采用非焊接连接的部位和接点，应按设计要求用导体做电气连接，使整个金属骨架体系成为一个可靠的导通电路。
2．5金属框架防腐防锈处理
骨架钢材按图加工后，须进行防腐处理，表面热镀锌的厚度不得小于设计要求，搬运过程须注意平稳，不得有变形、扭曲、刮痕与污染，不合格的骨架不得安装。
2．6石材加工、开槽
为了达到外立面的整体效果，要求板材加工精度高，须精心挑选板材，减少色差。选好石材根据图纸尺寸切割抛光，石材表面须保证清洁。
石板槽口由机械在水平状态下开出。板材开槽位置，应用标定工具自板材露明面返至板中或图中注明的位置。开槽宽度、长度和深度依据高强度铝合金挂件厚度、长度和宽度予以控制。石板的通槽宽度宜为6～7mm，铝合金连接板厚度不宜小于4．0 mm（图1）。
图1小单元石材示意图2小单元石材加工剖面意
石材板加工时，上下两端加工因安装需要加工尺寸有所不同。石材板上端的槽口加工成高低不同的凹槽，上端槽口为内低外高的异型凹槽，外表面石材槽口高于内侧10 mm，凹槽深度为25 mm，下端槽口加工成平槽，凹槽深度为15mm（图2）。
为避免运输、搬运和安装过程中石材受损，在石材板加工时进行背板加固。在距石材背板上下两端150mm处通长粘贴石材肋板，以增加石材整体性。石材肋板需与背板采用满粘，粘贴要牢固，石材肋板可使用满足要求的石材废料代替，其宽度约为100 mm左右，肋板须为整块石材，断裂的石材不可作肋板使用（图3）。
图3小单元石材板肋析加固示意
（a）肋板加固示意;(b)A-A剖面示意
2．7高强度铝合金挂件安装
石材板运到现场后，直接用高强度铝合金组合挂件固定到横梁上，挂件和横梁采用不锈钢螺栓连接，加防腐垫片，并可三维调整。高强度铝合金组合挂件由上下两部分组成，可同时安装，也可分次安装。安装组合挂件时，可先安装上层高强度铝合金组合挂件，在石材安装完备调整到位后，再安装下层组合挂件（图4）。
图4高强度铝合金挂件示意
(a)铝合金干挂(b)上部件(c)中部件(d)下部件
2．8石材安装
石材板安装前，放线人员应通过结构轴线对建筑物外表面的建筑尺寸进行核定，确定结构面与干挂石材外露表面之间的距离。并在建筑物阳角、转角处等部位设置若干条建筑物全高通长垂线来明确建筑物装饰面，安装石材板面时以水平线加以辅助，以确保石材板调整安装后处于设计所要求的同一平面上。
石材板块自下而上安装，一般一组2~3人，将预制好的石材板块安装到横框上，通过调整固定螺丝调整其高度及左右立边，使缝宽满足要求。石材板块安装先从结构主面上进行，窗口等孔洞部位预留不装，待洞口周边的镶边石材安装完后再进行补装。板块安装时，要拉水平控制线，板材安装依据墙面1000 mm线，控制板缝水平度。从下至上依次就位，安装好第一块作为基线，其平整度以事先设置的水平线为依据，用线坠吊直，经校准后固定。安装完石材板块，用专用清洁剂对石材表面进行清洗后交付验收。
2．9板缝注胶
石材接缝部位应按设计要求进行嵌缝处理。嵌缝前，应先将板缝清理干净，干燥后再进行注胶。
2．10板面清理
整个立面的挂板安装完毕，须将挂板清理干净。石材表面清洗时，不能使用钢丝刷、金属刮削器，必要时应在清洗后按设计要求进行打蜡或涂刷保护剂。
4 技术效益
采用通槽挂接式可拆卸小单元幕墙结构系统，幕墙结构系统板块受力更趋合理，抗变位能力强，安装更方便，简化了现场安装工艺，提高了安装速度，强度可靠，保证外立面平整。小单元式石材幕墙系采用石材荒料一次加工成型，在保证石材最佳天然观感效果的同时，还降低了施工难度，提高了工作效率，减少了工期，节约了资金。本工程地处市中心，石材幕墙无须现场加工，施工中无噪声，避免了施工对周边环境的影响。
5 总结与施工体会
本工程完工投入使用以来，无论在视觉效果还是在使用功能上达到非常好的效果，外观效果简洁明快、流畅、色泽整体一致，成为一耀眼的标志性建筑。但在建筑工程中使用小单元石材幕墙施工技术还应注意以下几点：
（1）建筑物的干挂石材幕墙厚、重、线条多、外型多变，为防止使用意外，如石材松动、密封胶损坏、老化等导致幕墙漏水，腐蚀内部钢构件。因此，在日常使用中，还应定人定期检查维护，保证使用安全。
（2）由于焊弧灼烧及各种施工污染渗入石材表面，留下个别斑点，在今后监督工作中应列为重点注意事项。此外，建议使用石材防护剂对整个建筑进行表面防护，让玻璃树脂能有效渗入石材内部，表面不留斑迹，不改变石色，具有防水、防潮、防冻、防污染、抗风化和保色功能，能有效防止石材水渍，延长石材使用寿命。
（3）石材幕墙立体性较强，石材幕墙外观设计整体凹凸造型较多，若按传统方法施工，石材拼装节点较多，阴阳角接缝精度要求高，现场拼装石材破损率较高。本工程采用小单元幕墙结构施工方法，有效减少了石材拼装节点，提高了拼装精度，大大提高了安装速度，且强度可靠，保证了外立面平整。
参考文献
［1］JGJ 133-2001，金属与石材幕墙工程技术规范［S］.
［2］周荣.高层建筑单元式幕墙施工技术［J］.建筑施工,2008（8）.
［3］宋威，朱显明.住宅楼外墙干挂石材施工技术［J］.建厂科技交流，2008（2）.
［4］董志龙，杨玉华，陈向阳.大块GRC板干挂幕墙的设计与施工技术［J］.建筑技术，2006，37（9）：668-670.
［5］杨玉苹，谢婧，崔广为，等.干挂饰面砖幕墙聚苯复合外墙外保温施工技术［J］.建筑技术，2006，37（2）：114-115.
［6］熊壮，熊爱华，叶青.开放式幕墙防水节点［J］.建筑技术，2006，3（7）：514-515.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：建筑装饰；小单元，石材幕墙，干挂；施工工艺
1 工程概况
某大厦工程总建筑面积为32072m2，地下1层、地上17层，主体建筑高度为74 m。
目前诸多的石材幕墙，其实是属于干挂石材，并非真正意義上的幕墙，真正意义上的石材幕墙应是可移动、可拆装式的。小单元式石材幕墙在国外已大量采用，而在国内尚属新兴类型。
2小单元石材幕墙的施工工艺优点
(1)石材板块在被加工后，板块之间在外观上没有任何接缝，浑然一体，石材板块整体受力更趋合理，抗变位能力强，安装也更方便。
(2)小单元石材幕墙结构系统，将竖向钢龙骨与连接件用螺栓连接后，与预埋件连接，横龙骨角钢再通过角码和螺栓与竖龙骨连接，形成框架调整牢固后，石材板块通过铝合金挂件挂在横龙骨上，调整后固定，板块缝处用石材专用密封胶做板缝防水处理。
(3)挂件与石材之间接触面积大，增加了幕墙系统的安全性，且高强度铝合金挂件承载力高，不生锈，对石材幕墙无侵蚀，可安全传递石材幕墙系统的荷载。
（4）小单元石材幕墙结构是采用铝合金挂件与石材板块连接在一起，整体挂接到幕墙龙骨上，简化了现场安装工艺，大大提高了安装速度，且强度可靠，并能保证外立面平整。
3施工工艺流程及主要施工方法
小单元式石材幕墙的施工工序为：定位弹线→预埋件安装→金属骨架安装→避雷连接→金属框架防腐防锈处理→石材加工、开槽→高强度铝合金挂件安装→石材安装→板缝注胶→板面清理。
2．1定位弹线
根据基准标高和轴线等控制点测放幕墙施工控制线，根据设计图提供的数据引放垂直、中心、标高控制线，弹出金属龙骨的横、竖安装位置线。
2．2预埋件安装
在结构施工阶段，已将预埋件与结构进行了连接加固。金属骨架安装前，以横、竖各条控制线为依据，对预埋件的安装位置进行检查与校核。
2．3金属骨架安装
金属骨架安装须按照先安装竖向骨架后安装横向骨架的顺序。竖向龙骨安装完毕后，将横向龙骨的控制线引测到竖向龙骨上，然后焊接横向龙骨，横向龙骨应与竖向龙骨垂直。
2．4避雷连接
幕墙防雷形成自身防雷体系，并与主体的防雷体系连通。金属骨架中，采用非焊接连接的部位和接点，应按设计要求用导体做电气连接，使整个金属骨架体系成为一个可靠的导通电路。
2．5金属框架防腐防锈处理
骨架钢材按图加工后，须进行防腐处理，表面热镀锌的厚度不得小于设计要求，搬运过程须注意平稳，不得有变形、扭曲、刮痕与污染，不合格的骨架不得安装。
2．6石材加工、开槽
为了达到外立面的整体效果，要求板材加工精度高，须精心挑选板材，减少色差。选好石材根据图纸尺寸切割抛光，石材表面须保证清洁。
石板槽口由机械在水平状态下开出。板材开槽位置，应用标定工具自板材露明面返至板中或图中注明的位置。开槽宽度、长度和深度依据高强度铝合金挂件厚度、长度和宽度予以控制。石板的通槽宽度宜为6～7mm，铝合金连接板厚度不宜小于4．0 mm（图1）。
图1小单元石材示意图2小单元石材加工剖面意
石材板加工时，上下两端加工因安装需要加工尺寸有所不同。石材板上端的槽口加工成高低不同的凹槽，上端槽口为内低外高的异型凹槽，外表面石材槽口高于内侧10 mm，凹槽深度为25 mm，下端槽口加工成平槽，凹槽深度为15mm（图2）。
为避免运输、搬运和安装过程中石材受损，在石材板加工时进行背板加固。在距石材背板上下两端150mm处通长粘贴石材肋板，以增加石材整体性。石材肋板需与背板采用满粘，粘贴要牢固，石材肋板可使用满足要求的石材废料代替，其宽度约为100 mm左右，肋板须为整块石材，断裂的石材不可作肋板使用（图3）。
图3小单元石材板肋析加固示意
（a）肋板加固示意;(b)A-A剖面示意
2．7高强度铝合金挂件安装
石材板运到现场后，直接用高强度铝合金组合挂件固定到横梁上，挂件和横梁采用不锈钢螺栓连接，加防腐垫片，并可三维调整。高强度铝合金组合挂件由上下两部分组成，可同时安装，也可分次安装。安装组合挂件时，可先安装上层高强度铝合金组合挂件，在石材安装完备调整到位后，再安装下层组合挂件（图4）。
图4高强度铝合金挂件示意
(a)铝合金干挂(b)上部件(c)中部件(d)下部件
2．8石材安装
石材板安装前，放线人员应通过结构轴线对建筑物外表面的建筑尺寸进行核定，确定结构面与干挂石材外露表面之间的距离。并在建筑物阳角、转角处等部位设置若干条建筑物全高通长垂线来明确建筑物装饰面，安装石材板面时以水平线加以辅助，以确保石材板调整安装后处于设计所要求的同一平面上。
石材板块自下而上安装，一般一组2~3人，将预制好的石材板块安装到横框上，通过调整固定螺丝调整其高度及左右立边，使缝宽满足要求。石材板块安装先从结构主面上进行，窗口等孔洞部位预留不装，待洞口周边的镶边石材安装完后再进行补装。板块安装时，要拉水平控制线，板材安装依据墙面1000 mm线，控制板缝水平度。从下至上依次就位，安装好第一块作为基线，其平整度以事先设置的水平线为依据，用线坠吊直，经校准后固定。安装完石材板块，用专用清洁剂对石材表面进行清洗后交付验收。
2．9板缝注胶
石材接缝部位应按设计要求进行嵌缝处理。嵌缝前，应先将板缝清理干净，干燥后再进行注胶。
2．10板面清理
整个立面的挂板安装完毕，须将挂板清理干净。石材表面清洗时，不能使用钢丝刷、金属刮削器，必要时应在清洗后按设计要求进行打蜡或涂刷保护剂。
4 技术效益
采用通槽挂接式可拆卸小单元幕墙结构系统，幕墙结构系统板块受力更趋合理，抗变位能力强，安装更方便，简化了现场安装工艺，提高了安装速度，强度可靠，保证外立面平整。小单元式石材幕墙系采用石材荒料一次加工成型，在保证石材最佳天然观感效果的同时，还降低了施工难度，提高了工作效率，减少了工期，节约了资金。本工程地处市中心，石材幕墙无须现场加工，施工中无噪声，避免了施工对周边环境的影响。
5 总结与施工体会
本工程完工投入使用以来，无论在视觉效果还是在使用功能上达到非常好的效果，外观效果简洁明快、流畅、色泽整体一致，成为一耀眼的标志性建筑。但在建筑工程中使用小单元石材幕墙施工技术还应注意以下几点：
（1）建筑物的干挂石材幕墙厚、重、线条多、外型多变，为防止使用意外，如石材松动、密封胶损坏、老化等导致幕墙漏水，腐蚀内部钢构件。因此，在日常使用中，还应定人定期检查维护，保证使用安全。
（2）由于焊弧灼烧及各种施工污染渗入石材表面，留下个别斑点，在今后监督工作中应列为重点注意事项。此外，建议使用石材防护剂对整个建筑进行表面防护，让玻璃树脂能有效渗入石材内部，表面不留斑迹，不改变石色，具有防水、防潮、防冻、防污染、抗风化和保色功能，能有效防止石材水渍，延长石材使用寿命。
（3）石材幕墙立体性较强，石材幕墙外观设计整体凹凸造型较多，若按传统方法施工，石材拼装节点较多，阴阳角接缝精度要求高，现场拼装石材破损率较高。本工程采用小单元幕墙结构施工方法，有效减少了石材拼装节点，提高了拼装精度，大大提高了安装速度，且强度可靠，保证了外立面平整。
参考文献
［1］JGJ 133-2001，金属与石材幕墙工程技术规范［S］.
［2］周荣.高层建筑单元式幕墙施工技术［J］.建筑施工,2008（8）.
［3］宋威，朱显明.住宅楼外墙干挂石材施工技术［J］.建厂科技交流，2008（2）.
［4］董志龙，杨玉华，陈向阳.大块GRC板干挂幕墙的设计与施工技术［J］.建筑技术，2006，37（9）：668-670.
［5］杨玉苹，谢婧，崔广为，等.干挂饰面砖幕墙聚苯复合外墙外保温施工技术［J］.建筑技术，2006，37（2）：114-115.
［6］熊壮，熊爱华，叶青.开放式幕墙防水节点［J］.建筑技术，2006，3（7）：514-515.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。