大型開口式藏式石材幕墻安裝施工技術

姜 濤

中建一局集團第五建筑有限公司 北京 100024

1 工程概況

西藏博物館改擴建工程位于拉薩市城關區，總長216 m，寬度144 m，建筑高度為36.525 m，結構設計使用年限100年，總建筑面積約為57 869 m2，石材施工面積29 400 m2，屬于特大型歷史博物館。西藏博物館外幕墻從下至上采用內收式建筑風格，由底至頂向上收縮，外幕墻采用厚60 mm的花崗石材，石材表面處理為菠蘿毛面，石材經表面處理后厚度為35～50 mm。外墻裝飾石材安裝完成后，整個建筑墻體呈現出藏式風格，具有濃郁的民族特色（圖1）。

2 現代藏式幕墻相比傳統外墻的優點

1）操作簡便。在幕墻斜龍骨安裝完成且石材排版優化設計、加工后，在龍骨上干掛、拼裝就位，操作簡便，與傳統的石砌成斜向內收形外墻相比，不僅節約了裝飾材料，還降低了結構自重。

圖1 工程效果圖

2）節約材料。現代設計的藏式外墻，在結構外墻上安裝斜向內收形的龍骨，然后在龍骨上安裝石材。與傳統的由底至頂用毛石堆砌成斜向內收形的藏式外墻相比，節約了大量的外墻裝飾材料，減少了工人用量，降低了工程造價。

3）質量可靠。現代藏式幕墻在主體結構施工中，即進行幕墻埋件預埋，斜龍骨焊接在預埋鋼板上，龍骨安裝精度滿足設計要求，幕墻與主體連接質量好。另外，傾斜幕墻比垂直幕墻受力更加合理，提高了石材穩定性，沿襲了藏式傳統建筑特色。

4）防水效果好。開口式石材縫隙間無需注膠處理，外墻內側設置一層剛性披水板進行防水，與閉口式石材外墻相比，防水效果更好。

5）具有民族特色。石材顏色為芝麻白，女兒墻銅板為藏紅色，墻體由底向上收縮，具有濃郁的藏式建筑特色。

6）安全可靠。在石材幕墻施工中，外側搭設雙排外腳手架，高空作業少、安全可靠[1-2]。

3 現代藏式幕墻安裝施工方法

3.1 鋼板預埋

本工程設計使用100年，根據設計要求，幕墻埋件采取在主體結構中預埋的方式，嚴禁主體結構施工完成后，進行埋件后植施工。為此，根據設計圖紙要求，提前進行預埋件深化設計。

1）預埋鋼板的材質必須符合設計要求。

2）預埋鋼板的厚度、截面尺寸、鋼筋與鋼板間焊接質量必須符合設計要求。

3）預埋件平面布置圖及節點深化詳圖必須經設計單位確認。

4）預埋鋼板水平、豎向間距必須準確，必須與主龍骨十字中心線相對應。

5）主體結構鋼筋綁扎完成后，進行鋼板預埋（圖2），經監理驗收合格后，方可合模、澆筑混凝土。以避免混凝土澆筑完成后出現漏埋、預埋錯位等影響幕墻龍骨安裝的現象。

圖2 幕墻埋件

3.2 豎向斜龍骨安裝

1）根據建筑高度、外完成面裝飾效果，由建筑底部至頂部，根據內收的傾斜度，對幕墻主龍骨的長度，縱、橫向間距進行深化、加工。

2）墻體為內收式，豎向龍骨長度不一，龍骨安裝前應校核外墻面平整度、垂直度。

3）在首層位置彈設出幕墻下口邊線，根據龍骨深化圖紙尺寸，安裝最下一道龍骨。

4）在首層位置向上返點，找出屋面位置幕墻外邊線，根據龍骨深化圖紙尺寸，安裝最上一道龍骨。

5）根據外幕墻的傾斜度，用小線將上口、下口石材龍骨外邊線拉通，即為石材幕墻外邊線。

6）根據外邊線，安裝垂直方向幕墻龍骨（圖3）。

3.3 保溫巖棉安裝

1）巖棉厚度、容重復試檢測合格，符合設計要求。

2）將結構墻基層清理干凈。

圖3 豎向斜龍骨

3）巖棉表面刷一層砂漿黏結劑，與基層必須黏結牢固，巖棉由墻體一個部位開始連續鋪設粘貼。

4）巖棉粘貼完成24 h后，開始安裝錨固件，錨固件伸入墻體30 mm。

5）巖棉外側必須滿貼錫箔紙。

3.4 橫向次龍骨安裝

幕墻斜向主龍骨安裝、驗收完成且巖棉保溫粘貼完成后，根據深化圖紙要求，安裝橫向水平龍骨。水平龍骨與主龍骨間采用焊接連接的方式。水平龍骨采用角鋼，間距必須均勻，滿足設計要求。

焊接固定角碼與埋件，角碼與豎向龍骨之間通過螺栓連接，角碼應進行鍍鋅處理。豎向龍骨為鍍鋅方管，螺栓為不銹鋼螺栓。待豎向龍骨調整完畢后，緊固螺栓將豎向龍骨固定，然后安裝水平龍骨。水平龍骨一端與豎向龍骨螺栓連接，另一端與豎向龍骨焊接，水平龍骨應固定牢固、位置準確。所有焊縫應進行防銹、防腐處理。

3.5 披水板安裝

幕墻主龍骨、次龍骨、巖棉粘貼等工作隱蔽驗收完成后，開始進行披水板安裝。成卷的鋼板進場并經驗收合格后，在現場加工成整塊鋼板，鋼板厚度為1.5 mm。

披水板龍骨應與石材豎向龍骨焊接牢固，所有焊縫應進行防銹、防腐處理。

龍骨驗收合格后進行披水板安裝（圖4），從勒腳部位，由底至頂連續拼裝。披水板采用鉚釘和自攻螺絲進行安裝，水平接縫以上板壓下板。所有接縫和安裝孔洞均打密封膠。

圖4 披水板安裝

3.6 連接件安裝

傳統干掛石材連接件安裝采用普通螺栓，然后在石材面打膠。為解決披水板安裝后普通螺栓無法安裝的問題，采用自錨螺母固定。自錨螺母具有操作簡單、可單面固定的特點，解決了開口式石材披水板安裝后連接件無法固定的問題。

3.7 石材排版、加工

1）石材加工前，根據墻面整體進行深化設計、排版。通過深化設計確定單塊石材的截面尺寸、接縫寬度，確保石材色澤一致，減少外觀缺陷。

2）石材采用專業鉆孔機進行加工，注意控制成孔位置、深度等指標。石材孔位為四點分布（圖5）。

圖5 石材加工示意

3）對符合質量標準的板材進行編號，將編號紙貼在石材正面的右上角，按施工時間要求，由搬運組運送到安裝位置。

4）石材板應表面平整、邊緣整齊、棱角沒有破損、無污染點。板材幾何尺寸準確，顏色協調一致，且應達到設計所要求的厚度。

5）安裝石材板的鋼錨固件與連接件及配件應先進行設計、結構計算與試驗，并按設計要求選用。

6）石材運往安裝現場前必須進行預拼裝檢驗。預拼裝后，構件尺寸不滿足設計要求的部位必須進行返工處理，以保證現場的安裝精度要求。

3.8 石材安裝

1）石材進場后，對出現破損、色差的構件進行更換。校核石材規格和基面尺寸，以及加工種類和加工的邊、線，進行開孔加工。

2）按圖紙的石材面編碼。編碼工作由技術員在石材二次加工區完成，一邊編碼，一邊再檢查石材。根據施工要求，由搬運工將編好碼的石材搬運至安裝部位。

3）進行對號安裝，從落地的第1行開始安裝，首先應進行預掛、試拼工作，保證墻面對位。按照基面與落地所彈的線，校準垂直位置，下端用木楔墊平墊穩。

4）裝上掛件，腰子槽與橫角鋼眼子對準。

5）裝上不銹鋼螺栓及彈墊片，擰緊螺帽，封好各連接點錨固劑。

6）自第2行開始在板材下側先注入錨固劑，裝上掛件，逐塊逐行、自下而上安裝完為止。水平和豎直縫隙寬度用厚5 mm白色有機膠片墊嵌調整，必須注意上下塊荷載傳遞。若連接件上口低于墊嵌條平面，則必須用不銹鋼墊圈套于銷子，墊在連接掛件上找平（圖6）。

3.9 節點處理

1）石材的安裝必須牢固，無歪斜、缺棱掉角和裂縫等缺陷。嚴禁使用不合格配件及出現少件現象。

2）石材板縫應平直，寬窄均勻，無掛件突出板面現象。接縫處密封膠順直光滑，表面潔凈，色澤與石材顏色協調一致。

3）石材干掛工程四周與主體之間的間隙，應采用防水的保溫材料填塞，內外表面應采用密封膠連續封閉，接縫應嚴密不漏水，石材表面用沖洗干凈。

3.10 尺寸校核

石材在安裝過程中應隨時控制表面平整度，上下塊石材間應粘貼緊固，相鄰2塊石材水平縫應平順。石材安裝完成后，縫隙應順直、寬窄一致、縫隙飽滿。

同一軸線上縱、橫方向的柱應成排、成行，完成面邊線應一致。邊線及邊線控制線彈設應在同一條線上，避免安裝過程中出現累計誤差（圖7）。

圖6 石材干掛

圖7 安裝完成效果

4 結語

西藏博物館改擴建工程的結構形式為組合結構，外墻裝飾采用大型開口式藏式石材幕墻施工。施工中通過采用現代幕墻工藝，與傳統的藏式外墻工藝相比，不僅保證了施工進度，而且安全可靠，同時還降低了施工成本。

本文基于工程實際，總結了藏式外墻的設計、加工、安裝等內容，希望可為今后類似工程的施工提供相關的經驗參考。