外墻干掛石材幕墻的施工技術

馬建波

（中國二冶集團 第二建筑工程公司，內蒙古 包頭014010）

由我單位承建的技偵樓工程，建筑物高42.2m。 外圍護采用石材幕墻與玻璃幕墻相結合的外立面裝飾效果。其中，石材幕墻4.5m 以下采用80mm 厚芝麻灰蘑菇石和芝麻灰石材，4.5m 標高以上采用25mm厚安溪紅火燒板，系花崗巖。 石材幕墻主龍骨采用8# 槽鋼，橫龍骨采用L50×5 角鋼，所有連接構件采用不銹鋼構件。

1 石材飾板干掛法的原理及主要技術

近年來，石材飾板干掛工藝得到發展推廣。 其原理是在主體結構上設主要受力點，通過金屬掛件將石材固定在建筑物上，形成石材裝飾幕墻。目前，各地各工程石材干掛的具體做法不盡相同。就掛件與主體結構的固定技術而言，主要有兩種方法：方法一是直接干掛式石材幕墻構造；方法二是骨架式干掛石材幕墻構造。 根據本工程特點選用的是方法二。

骨架式干掛石材幕墻主要用于主體為框架結構，因為輕質填充墻體不能作為承重結構。 是通過金屬骨架與主體結構梁、柱（或圈梁）連接，通過干掛件將石板飾面懸掛。 金屬骨架應能承受石材幕墻自重及風載、地震力和溫度應力，并能防腐蝕。

后置埋板的固定化學膨脹錨栓采用φ16，植入深度為14d，拉拔力小于設計要求（經拉拔試驗合格后，方可進行下道工序）。 每個后置埋板的固定螺絲數按照設計要求為4 個，后置埋板安裝時應該平整且和混凝土面完全接觸。

2 石材幕墻的性能要求

石材幕墻的設計還要考慮滿足建筑物的使用功能。包括：隔聲、防水、密封、還要考慮保溫隔熱等性能。如干掛石材的基面為磚墻或鋼筋混凝土墻體，隔聲能滿足建筑物本身的需要，不需另作處理；防水設計除拼縫采用硅酮耐候密封膠密封外， 在幕墻的上口均采用石材封口。石材幕墻的封邊施工應確保嚴密，此外還要考慮防火、防雷等要求。

3 外墻干掛石材幕墻結構的穩定性

干掛石材幕墻本身的強度，涉及到石材的厚度長寬尺寸大小與干掛的固定方式。 根據石材幕墻工程技術規范（JGJl33-2001）的要求：用于石材幕墻的石材厚度不應小于25mm，石塊面積不宜大于1.5m2。 石材用密封膠的耐污染性試驗報告、角鋼連接件、不銹鋼掛件、螺栓、焊條、結構膠均應有材質證明、出廠合格證及檢驗報告。

干掛的主次框架（即立柱與橫梁）的結構穩定性應符合設計要求。考慮到工程施工的方便， 立柱的布置應同石材的豎向縫的布置相配合。橫梁的布置應同石材的橫向縫的布置相配合。立柱與結構的連接：在墻體結構上每隔2m 設后置埋板，立柱與后置埋板通過短接（8# 槽鋼）焊接，立柱施工時考慮到溫度應力的影響，每6m 斷開，中間設15mm 的縫隙。 注意斷開處要錯開橫梁的連接處。 橫梁與立柱的連接亦應考慮到溫度應力的影響，連接通過角碼、螺栓與立柱連接。立柱與橫梁與結構面的距離根據設計要求，控制在600～800mm，這樣既滿足了設計要求，達到了立面的立體造型效果，也有利于施工，方便立柱橫梁的安裝，又有利消除施工（結構面、立柱與橫梁）誤差。

4 外墻干掛石材幕墻的施工工藝

4.1 工藝流程

4.2 測量放線

圖1

在結構各轉角外下吊垂線，用來確定石材的外輪廓尺寸，對結構突出較大的做局部剔鑿處理，以軸線及標高為基線，彈出板材豎向分格控制線，再以各層標高線為基線放出板材橫向分格控制線。

4.3 石材幕墻安裝施工

4.3.1 金屬骨架安裝

安裝固定豎框的鐵件→先安裝兩端的豎框→然后拉通線順序安裝中間豎框→將各施工水平控制線引至豎框上，并用水平尺校核→按照設計尺寸安裝金屬橫梁（橫梁一定要與豎框垂直）。

如有焊接時，應對下方和鄰近的已完工裝飾面進行成品保護。 焊接時要采用對稱焊，以減少因焊接產生的變形。檢查焊縫質量合格后，所有的焊點、焊縫均需作去焊渣及防銹處理，如刷防銹漆等。待金屬骨架完工后，應通過監理公司對隱蔽工程檢查后，方可進行下道工序。

4.3.2 短槽式安裝石材板加工

每塊石板上下邊各開兩個短平槽，短平槽長度不應小于100mm，在有效長度內槽深度不宜小于15mm；開槽寬度為6mm 或7mm；不銹鋼支撐板厚度為小于3mm。 弧形槽的有效長度不應小于80mm。 兩個槽邊距離石板兩端部的距離不應小于石板厚度的3 倍且不應小于85mm，也不應大于180mm。

4.3.3 石材飾面板安裝

（1）將運至工地的石材飾面板按編號分類，檢查尺寸是否準確和有無破損、缺楞、掉角，按施工要求分層次將石材飾面板運至施工面附近，并注意擺放可靠。

（2）先按幕墻面基準線仔細安裝好底層第一層石材。 注意安放每層金屬掛件的標高，金屬掛件應緊托上層飾面板，而與下層飾面板之間留有間隙。

（3）安裝時，要在飾面板的銷釘孔或切槽口內注入云石膠（環氧樹脂膠），以保證飾面板與掛件的可靠連接。 安裝時，先在完成窗洞口四周的石材鑲邊，以免安裝發生困難。安裝到每一樓層標高時，要注意調整垂直誤差，不積累。

4.4 注膠

膠縫的寬度:考慮地震及風荷載作用產生變形及溫度應力變化,為了給板材之間預留足夠的膠縫來消除變位,膠縫寬選用8mm。

飾面板全部安裝完后，進行表面清理，貼防污膠條，隨即進行嵌縫。 嵌縫時在縫隙內線塞入泡沫塑料圓條，然后在外面打硅酮耐候密封膠（如圖2）。

圖2

4.5 石材幕墻安裝的整體檢查

整幅石材幕墻的垂直度、 平整度是否符合設計和有關規范的要求,飾面石板的外觀是否存在缺棱、掉角、坑窩等現象出現,如對外觀影響較大的應進行更換。

認真檢查每一件石板是否有裂紋存在,如發現裂紋粗大有可能危及結構安全的必須馬上進行更換,徹底消除質量安全隱患。

石板的花紋是否能基本調和,色澤是否基本相同,光澤度是否低于75 光澤單位等。

5 技術和質量保障措施

1）對設計的石材幕墻施工圖紙，進行圖審，使設計的圖紙符合技術標準要求及相關規范要求。

2） 以軸線及標高為基線進行測量放線， 對樓梯轉角部位進行掛線，放出石材幕墻的輪廓圖，并進行復查。

3）幕墻的后置鐵件位置應該準確，后置鐵件必須設置在混凝土結構上。 后置鐵件采用化學膨脹螺栓安裝，化學膨脹螺栓的拉拔力應該符合設計要求，并按照要求做拉拔力試驗確定化學膨脹螺栓是否合格。

4）型鋼安裝前先做鍍鋅處理，焊接時要求三面圍焊，有效焊接長度≥12mm，焊接高hf=6mm，要求焊縫飽滿，不準有砂眼、咬肉現象。型鋼安裝完需在焊縫出補防銹漆兩遍、銀粉漆兩遍。

5）石材幕墻工程所用材料的品種、規格、性能和等級，應符合設計要求及國家現行產品標準和工程技術規范的規定，石材的彎曲強度不應小于8.0Mpa；吸水率應小于8%；石材幕墻的不銹鋼掛件厚度不小于3mm。

6） 石材板開槽后不得有損壞或崩裂現場， 槽口應打磨程45o 倒角，槽內應光滑、潔凈。

7）石材的尺寸大小，在施工現場統計，按照施工進度順序發給石材生產廠長，安裝實際統計的編號、數量，廠家批量生產后發貨到施工現場。 能在石材廠家批量完成的工作盡量不到施工現場再做，石材的開槽、倒角等都要在石材廠家做好。

8）石材在廠家批量生產后，也要根據具體情況，讓石材廠家先給供一部分石材毛板，可以把運輸和裝卸過程有局部損壞的石材在施工現場加工。 這樣可以避免重新訂貨浪費時間。

9）施工過程中用經緯儀在下面隨時測量石材板的垂直度和水平度，做到隨時有問題隨時整改。控制垂直的重點部位是轉角和門窗洞口位置。

10）石材施工時避免污染，施工時特別注意打膠過程中做好對石材的保護，以免在打膠時對石材污染。

6 安全措施

1）施工用的吊籃，應該每天設專人進行檢查，每天早上和中午使用前必須檢查一次。 檢查內容主要包括：吊籃的配重，吊籃的安全裝置，安全繩等。

2）施工吊籃最大載重量標記在吊籃上，禁止超重施工。

3）石材幕墻施工時禁止進行垂直施工，施工現場每天晚上清理，必須做到活完料清。

4）龍骨焊接完成后方可以進行外墻保溫施工，保溫板施工后禁止再有焊接作業。

7 干掛石材方法的優點

干掛施工方式取代了傳統的濕作業施工，其優越性主要體現在：

1）可避免表面污染、變色“反堿”，使石板保持色彩光澤。

2）可避免濕作業，少受氣候變化影響，節約冬施、雨施費用。

3）可避免石材脫落，減少維修費用。

4）以連續作業，可提高施工速度。

5）減輕了構筑物自重并預留保溫空間。

8 總結

1）石材幕墻是建筑物的外圍結構，圍護機構與建筑主體連接的連接質量如何，將直接影響到石材幕墻的耐久性和安全性，因此，連接件實行商品化，對提高工程質量、降低投資成本具有積極意義。

2）石材板的生產應該盡量在生產廠家批量生產加工，石板來到施工現場可以馬上安裝。這樣要求石材板在訂貨前的統計工作要做的特別好，把石板生產批量化。 石材板的生產加工批量化能有效的減少工時，降低成本。

3）石材幕墻由于采用的是干掛作業，施工時除打膠以外不受氣候影響，這樣可以減少冬雨季施工費用，并且在北方地區可以延長施工周期。 使石材幕墻干掛工藝的應用更加廣泛。

［1］JGJ133-2001 金屬、石材幕墻工程技術規范[S].

［2］GB/T21086-2007 建筑幕墻[S].

［3］建筑施工手冊[M].5 版.