背栓（掛件與膠粘結合）式連接干掛石材幕墻施工技術

王小女 （安徽水利開發股份有限公司工程建設分公司，安徽 合肥 230001）

1 工程概況

某工程位于合肥市濱湖新區，工程總建筑面積26250m2，鋼筋混凝土框架結構，地下一層，地上八層，建筑物總高度39.05m，工程建筑耐火等級為一級，抗震設防烈度為7度，為一類高層建筑。該工程幕墻主要為石材幕墻及玻璃幕墻，其中石材幕墻面積約6800m2。

圖1 工程外立面

2 施工工藝特點

該技術采用背栓錨入面板石材背孔中，并安裝支掛組件，通過連接件（角碼）與幕墻型鋼龍骨與螺栓連接，型鋼與預埋件通過焊接連接，由型鋼支掛系統通過預埋件固定于主體結構外墻上。石材面板采用數控石材自動打孔機在石材板背面通過無損高速鉆孔，形成四個可控制孔深的擴底孔腔，先在孔腔內先注入結構膠再置入特制的不銹鋼錨栓（即背栓），錨栓通過連接件（背栓掛件）與幕墻龍骨緊密連接形成干掛系統。構造示意圖如下：

圖2 石材板成孔剖面圖

圖3 背栓式干掛石材幕墻節點剖面圖

3 主材的選用

①石材選用花崗巖，厚度為25mm，板材標準尺寸為1000×800，石材設計彎曲強度大于等于8.0 MPa，吸水率小于0.8%。

②主、次龍骨應按工程設計要求選擇。

③干掛配件指不銹鋼背栓、鋁合金背栓掛件、連接件及螺栓等（背栓采用M6×30不銹鋼（304）材料）。

圖4 背栓掛件安裝示意圖

④耐候膠、泡沫棒：耐候膠即建筑硅酮密封膠，應有出廠合格證、檢驗報告，并經復試合格。泡沫棒視石材縫隙大小采用，一般要求比石材間隙大3～4mm。

4 主要施工工藝

4.1 工藝流程

施工準備→定位、放線→基層清理→鋼骨龍骨安裝→花崗石材板打孔、擴孔→背栓、掛件安裝→石材板安裝→特殊部位施工→石材板縫處理。

4.2 施工工藝

4.2.1 施工準備

專項施工方案已編制并經審查批準，同時做好方案的技術交底，施工設備、器具等配備齊全，幕墻樣板塊經各方驗收確認合格。

4.2.2 測量放線

依據幕墻深化設計施工圖（排版圖、節點詳圖等）進行放線，彈出每面墻的豎向控制線（間距≤20m），確定外墻洞口的位置線，水平高度控制線要預先彈出（每3～4層彈一道水平控制線）。

4.2.3 基層處理

龍骨安裝前，應對預埋件的位置、平整度進行測量，并對其進行表面清理，依據事先彈出的豎向和水平控制線，彈出面板、型鋼龍骨控制線。

4.2.4 豎向型鋼骨架及水平龍骨安裝

①在預埋件上定出固定角鋼連接件的位置，角鋼連接件焊接固定在預埋件上，焊縫應飽滿且符合設計及規范要求。

②豎向型鋼與水平角鋼連接件固定孔為圓孔，水平角鋼連接件設長孔與連接件連接固定。由下往上把豎向龍骨與角碼固定連接，并墊好墊片、擰緊螺栓。每排豎向龍骨安裝完畢后，應校準龍骨位置，墊片和角鋼連接件間應進行焊接防滑移。

③支托角碼采用M6×30不銹鋼（304）螺栓固定在豎向龍骨上，待水平龍骨調整準確后再擰緊，并進行抗滑移焊接。

④根據立面形狀、大小等進行分區安裝，應先安裝上、下兩根水平龍骨，調整準確后作為控制點，上下拉控制線，根據水平標高線，由下部往上部逐層安裝。水平龍骨和角碼位置應準確，每個角碼和水平龍骨連接為2個螺栓，螺栓應擰緊。

⑤角碼（連接件）安裝：角碼位置、數量應由設計確定，用不銹鋼螺栓把角碼固定在水平龍骨上。掛件上的防滑螺釘應擰入立板上口豁口，確保石材穩固。

4.2.5 石材板加工、成孔

①石材孔位宜布置在距上、下、左、右邊緣各100mm～180mm、橫向間距不宜大于600mm的位置上。

②石材面板鉆孔前應檢查板材質量，鉆孔時應有防塵措施，應帶水鉆孔。鉆孔過程中要查看板材是否出現損傷，石材完全合格后方可安裝錨栓。

圖5 石材鉆孔

③鉆孔過程中應根據磨損情況及時更換鉆頭，每個鉆頭使用不宜超過500個孔，面板上打好的孔應及時檢查孔深、孔徑和成孔質量。

④板材鉆孔的深度應≥15mm，且不應超過2/3板厚。

4.2.6 背栓、鋁合金掛件安裝

①背栓安裝：安裝背栓時，應確保栓孔內清潔無損壞，方可植入背栓。成孔后應及時安裝背栓，未及時安裝的，安裝背栓前應采用再次清孔，孔壁清潔干凈后須立即安裝背栓。安裝背栓時石材應水平放置在平整堅實的地面上或現場制作背栓安裝平臺安裝，用鐵錘垂直敲擊背栓送入孔中，背栓嚴禁放置在孔中間部位。背栓外露絲長度應≥2個螺距。背栓應與石材板面垂直，且不松動。安裝好的背栓應有成品保護措施，嚴禁碰撞。

②掛件安裝：背栓驗收合格后安裝掛件，鋁合金掛件下墊高強尼龍墊片，就位后擰緊背栓螺母。掛件掛槽內須墊尼龍防滑墊。下掛件承受風荷載、地震荷載，上掛件承受板材自重荷載，上掛件帶有防滑移螺釘和高度調節螺栓。（圖6）

圖6 掛件連接大樣圖

4.2.7 石材板安裝

①花崗巖石材安裝應根據外立面形狀進行施工分區，由下往上逐層安裝。在拐角、大角、分格縫等部位掛豎向控制線。分格縫采用尼龍線，大角采用細鐵絲拉控制線。

②把花崗巖板材吊裝到比實際安裝位置略高（150～200 mm）處，上、下掛件對準連接件，緩慢放入槽內，安裝時控制好板縫的寬度。可通過高度調節螺栓使石材板縫均勻。

③用靠尺和線墜等檢查石材垂直度、平整度、接縫寬度、接縫高低等，偏差超過規范允許偏差時，可用專用扳手松開連接件螺栓，調整角碼位置來調整面板位置。

④面板安裝完畢并調整準確后，及時擰緊螺栓和防滑移螺釘。

4.2.8 石材板縫處理

在對縫隙進行清理驗收后，先采用帶有凸頭的刮板沿花崗巖板材縫填塞泡沫棒，泡沫棒應略大于板縫寬度（大2～3mm）。在石材邊沿貼好膠帶紙，用專用刮縫板注膠，待膠干后再撕去膠帶紙。注膠施工完成后，用干凈的白紗頭或白毛巾浸蘸溶劑對膠縫兩側石材面進行清潔，溶劑必須采用專用清潔劑。

5 質量要求

①花崗巖石材面板的顏色、圖案、背栓錨固膠、干掛配件及幾何尺寸等應符合設計要求。

②干掛幕墻連接件的連接方式、數量、規格等應符合設計及規范要求。

③采用的硅酮密封膠、背栓、花崗巖石材面板等應有產品合格證。

④面層與基層底座應安裝牢固，后置埋件錨栓應做拉拔強度試驗，并符合設計要求。

6 成品保護

背栓（掛件與膠粘結合）式連接干掛石材幕墻施工時，應做好產品保護工作，不得交叉污染。已安裝門窗框和石材面板上的污染應及時清理干凈。操作人員應嚴格按照施工工藝流程組織施工，石材面板安裝前其他裝飾工程施工應完畢，確保石材面板不被污染和損壞。

7 環境保護措施

①石材鉆孔機、切割機等機具的使用，應有防塵、降噪措施。

②對施工廢棄物和生活垃圾及時進行分類堆放和收集，禁止亂丟棄。

③易燃品應隔離堆放，確保施工安全。

8 結語

背栓（掛件與膠粘結合）式干掛體系每塊板材之間互相獨立、受力性能好。在相同使用工況下，可減少板材的應力和變形，有較高的安全系數，其承載能力明顯提高，可減小板材的厚度。板材之間獨立受力、獨立安裝、獨立拆卸，節點做法靈活。

該工程幕墻施工，大面積采用該施工工藝，填補了安徽省內該類型石材幕墻施工技術應用空白，工程質量可靠、觀感效果良好，通過該項技術總結已形成省級工法，為該技術、施工工藝的進一步推廣應用奠定了基礎。