建筑外墻干掛石材幕墻施工技術(shù)研究

摘 要：石材幕墻能夠契合人們對建筑安全和建筑美觀的需求，有豐富的材質(zhì)和顏色以供選擇，能賦予建筑物優(yōu)雅和美觀的外觀。基于此，對石材幕墻施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，重點對外墻干掛石材幕墻施工工藝進(jìn)行分析，按照具體施工流程闡述各重要施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點，闡述了該技術(shù)施工質(zhì)量的有效控制措施。積極探索改進(jìn)和創(chuàng)新的方向，以提高施工效率、質(zhì)量和環(huán)境可持續(xù)性。

關(guān)鍵詞：建筑；外墻干掛；石材幕墻；幕墻施工技術(shù)

中圖分類號：TU767 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）09-0051-03

收稿日期：2024-05-21

作者簡介：譚健楚（1992—），男，廣東江門人，本科，工程師，研究方向：建筑施工。

0 引言

在建筑外墻施工中，干掛石材幕墻施工技術(shù)能夠達(dá)到良好的作業(yè)效果，不僅不受環(huán)境溫度限制，還能避免傳統(tǒng)水泥砂漿粘結(jié)劑給石材帶來的滲透影響，維護(hù)建筑節(jié)能性。但干掛石材幕墻體量大、造型復(fù)雜、工藝要求高[1]。所以，為確保施工安全性，必須對具體的施工方式進(jìn)行深入研究。本次研究中，重點對外墻干掛石材幕墻施工工藝進(jìn)行了分析，按照具體施工流程闡述各重要施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點，并闡述了該技術(shù)施工質(zhì)量的有效控制措施。

1 干掛石材幕墻施工技術(shù)簡述

為增加建筑結(jié)構(gòu)外墻美觀性，提高其質(zhì)量及使用壽命，目前很多建筑項目均會對外墻進(jìn)行裝修裝飾。當(dāng)中采用干掛石材幕墻裝飾外墻是常見的方法之一。

干掛石材幕墻也可稱為空掛法，屬于石材幕墻的其中一種結(jié)構(gòu)方式。具體施工時是把金屬骨架、掛件等組成結(jié)構(gòu)骨架，把石材空掛在骨架上，所有骨架鋼材均需要完成防腐處理，施工期間無灌漿粘結(jié)，掛件常采用不銹鋼或鋁合金等材料。該技術(shù)及工藝屬于現(xiàn)代外墻裝飾的新技術(shù)新工藝，有效解決了傳統(tǒng)濕貼飾面板等存在的開裂、脫落、空鼓、褪色等質(zhì)量病害，有效提升了建筑結(jié)構(gòu)外墻結(jié)構(gòu)的耐久性及安全性能、美觀性，降低勞動強度，提高施工質(zhì)量。

2 建筑外墻干掛石材幕墻施工技術(shù)應(yīng)用實踐

2.1 工程簡況及施工內(nèi)容

清遠(yuǎn)市城市館與博物館門窗幕墻工程，根據(jù)業(yè)主的要求和所提供的圖紙，本外裝工程為目前最為豪華氣派的新型嶺南紋樣鋁合金窗花幕墻及光伏玻璃采光天棚，外圍玻璃幕墻結(jié)構(gòu)為豎明橫隱中空節(jié)能玻璃幕墻形式，幕墻高度30.6 m，面積總計約36 000 m2。其中采光天棚部分面積約為1 410 m2，玻璃幕墻部分約為9 000 m2，鋁板幕墻部分約為8 417 m2，干掛石材幕墻部分約為13 547 m2、嶺南紋樣鋁合金窗花部分約為1 092 m2、格柵門窗等2 000 m2。建成后將成為清遠(yuǎn)市的重要公共場所。清遠(yuǎn)市城市館與博物館如圖1所示。

2.2 工程施工特點及應(yīng)對措施

本工程為市政府形象工程之一，施工工期緊、任務(wù)繁重、質(zhì)量要求高，要保證項目高質(zhì)量按時交付使用。本項目同步交叉作業(yè)面寬，對施工技術(shù)及工藝有著較高要求，必須科學(xué)合理制定相應(yīng)的施工組織設(shè)計方案及總體規(guī)劃、技術(shù)控制措施，保證施工質(zhì)量。需要在短時間內(nèi)完成大量的裝飾工程，必須做好現(xiàn)場施工協(xié)調(diào)及管理工作，對現(xiàn)場各項施工工序及進(jìn)場時間順序、施工周期等進(jìn)行精細(xì)化管理，才能確保項目的質(zhì)量、進(jìn)度、工期達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

本項目對項目質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，必須保證項目單位工程優(yōu)良，同時爭創(chuàng)市優(yōu)質(zhì)樣板工程，因此，在制定施工組織方案時，必須合理組織流水施工立體交叉，多工序同時作業(yè)，同時安排有現(xiàn)場施工管理經(jīng)驗豐富的項目管理領(lǐng)導(dǎo)班子，專項把關(guān)。充分調(diào)動企業(yè)的資源與優(yōu)勢，包括勞動力、機(jī)械設(shè)備等，為施工順利進(jìn)行提供制度性保障。

最終，在全體項目部全體人員的共同努力下，本項目實現(xiàn)安全生產(chǎn)、質(zhì)量創(chuàng)良、文明施工，工程按時交付使用，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的社會信譽及經(jīng)濟(jì)效益。

3 建筑外墻干掛石材幕墻穩(wěn)定性要求

幕墻強度的強度及穩(wěn)定性與石材的規(guī)格、干掛固定形式等有直接影響，在具體實踐時應(yīng)嚴(yán)格以設(shè)計及施工圖紙要求為依據(jù)，控制石材厚度在25 mm或以上，抗彎強度超過8 MPa，吸水率在0.8%以下[2]。

密封膠作業(yè)前，要附有無污染試驗報告。施工期間使用的結(jié)構(gòu)膠、焊接材料、角鋼連接等，使用前均應(yīng)附有相關(guān)檢測報告及材料證書。施工過程中，要嚴(yán)控措施橫梁、干掛立柱等構(gòu)件的施工質(zhì)量，保證其強度及穩(wěn)定性能，立柱能緊密與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效連接。要控制墻壁預(yù)埋板之間的距離，應(yīng)控制在1.2 m之內(nèi)，并采用焊接方式，實現(xiàn)預(yù)埋板與角碼連接。立柱和角碼要采用螺栓進(jìn)行可靠連接，采用M12×120螺栓較為合適。作業(yè)過程中，立柱每隔6 m應(yīng)進(jìn)行斷開，且中間保持有15 mm的間隙，以有效抵御溫度應(yīng)力影響。

4 建筑外墻干掛石材幕墻施工技術(shù)分析

4.1 施工準(zhǔn)備

為確保幕墻施工有序進(jìn)行，施工前要組織全體作業(yè)人員，對設(shè)計、施工圖紙進(jìn)行會審，發(fā)現(xiàn)圖紙存在矛盾或問題時，要及時與設(shè)計人員解決。確保方案與實際施工相符。對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底及操作技能培訓(xùn)工作，詳細(xì)講解各工序的工藝、流程、質(zhì)量、安全控制措施等，要求施工人員嚴(yán)格按規(guī)定要求進(jìn)行作業(yè)，保證工程順利開展。

根據(jù)設(shè)計圖紙對現(xiàn)場進(jìn)行測量放線。并保證測量標(biāo)線及石材干掛位置準(zhǔn)確。為保證測量成果準(zhǔn)確性，要對其進(jìn)行復(fù)測，保證測量成果的可靠性及有效性。測量放線作業(yè)結(jié)束后，要在模板上標(biāo)注具體的技術(shù)參數(shù)，再進(jìn)行構(gòu)件預(yù)埋工序施工。清理干凈施工現(xiàn)場環(huán)境，營造干凈整潔、文明有序的施工環(huán)境。

準(zhǔn)備工作結(jié)束后，要做好石材預(yù)制及加工等工作，保證石材形狀、規(guī)格大小等滿足設(shè)計及施工要求。保證石材干掛幕墻各施工節(jié)點位置準(zhǔn)確，出現(xiàn)誤差時，一定要在規(guī)定允許范圍內(nèi)。在測量期間，有關(guān)人員應(yīng)采用精度高的測量設(shè)備及儀器[3]，借助先進(jìn)的技術(shù)手段，提高測量成果的質(zhì)量及精確性。測量工作中要重點做好水平、立面、垂直等部位的質(zhì)量控制工作，初測后，為對其進(jìn)行復(fù)測，以提高測量成果的有效性及可靠性。

4.2 構(gòu)件預(yù)埋處理

作業(yè)期間，為防止出現(xiàn)預(yù)埋件位置偏移，可在結(jié)構(gòu)主體鋼筋框架上采用鋼筋對預(yù)埋件、干掛石材幕墻進(jìn)行嚴(yán)密綁扎，有效保證預(yù)埋件位置準(zhǔn)確性。

施工期間監(jiān)理人員要做好預(yù)埋件處理的旁站監(jiān)理等工作，保證其工序質(zhì)量合格。預(yù)埋件處理作業(yè)完成后，通過監(jiān)理的質(zhì)量檢查，確認(rèn)合格后可進(jìn)行混凝土澆筑。

混凝土作業(yè)過程中，要保證其均勻澆筑，嚴(yán)格控制其澆筑高度，防止其施工碰及預(yù)埋件，導(dǎo)致其出現(xiàn)開裂、位移、變形等問題。

4.3 搭建框架結(jié)構(gòu)

幕墻所采用的花崗巖石材，通常采用面積在1.5 m2、30 mm厚度為主，因此，應(yīng)預(yù)先向生產(chǎn)廠家訂購預(yù)制生產(chǎn)，并對其生產(chǎn)的成品進(jìn)行質(zhì)量檢查，包括規(guī)格大小、型號、厚度、顏色以及各項技術(shù)指標(biāo)參數(shù)，達(dá)到設(shè)計及規(guī)定要求。進(jìn)入安裝現(xiàn)場的石材產(chǎn)品均要進(jìn)行再次檢驗，確定質(zhì)量合格后，才能進(jìn)行安裝施工。在進(jìn)行主、次框架安裝過程中，一定要結(jié)合石材的規(guī)格尺寸、質(zhì)量等采用相應(yīng)的連接件及掛件等如螺栓、角鋼等[4]，進(jìn)行搭配使用，以提高框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及穩(wěn)定性能。

在安裝框架結(jié)構(gòu)期間，作業(yè)人員必須緊密配合，根據(jù)施工技術(shù)及工藝要求，進(jìn)行有序安裝，尤其做好石材縱縫的技術(shù)處理，保證其位置準(zhǔn)確，橫梁與橫向縫有效配合，保證安裝后的干掛石材框架結(jié)構(gòu)具有足夠的安全性及穩(wěn)定性。

4.4 龍骨安裝

以設(shè)計圖為依據(jù)，對安裝用的龍骨規(guī)格、材料等進(jìn)行固定。后采用焊接技術(shù)，提高龍骨整體性及穩(wěn)定性能，滿足幕墻施工要求。安裝期間要確保龍骨放置準(zhǔn)確，并同步開展墻埋件、鋼角碼等的焊接工作。作業(yè)時要對照圖紙及測量數(shù)量，保證角碼焊接的可靠性。

搭建龍骨時，要在豎向龍骨側(cè)邊位置安放鋼轉(zhuǎn)接角材，并對橫向龍骨進(jìn)行檢測，保證其水平度達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[5]，并查看檢測報告，對龍骨位置進(jìn)行適度調(diào)整，最后完成豎向龍骨與轉(zhuǎn)接件的焊接作業(yè)。

4.5 干掛石材安裝

安裝石材期間，石材底部需使用單向的不銹鋼掛件，將其放置在下方的溝槽中，再使用雙向的不銹鋼掛件，將其頂部放置在上方的溝槽中。完成放置后，則要在溝槽內(nèi)填充環(huán)氧樹脂，并保證填縫平整、厚實，保證安裝穩(wěn)固。

安裝完成第一塊石材后，再進(jìn)行第二塊安裝。通過上部不銹鋼掛件，有效固定第二塊石材。如此類推，直到所有石材安裝結(jié)束。要全面用水清洗石材表面，把其污漬去除，保證幕墻光潔、美觀。干掛石材安裝示意圖如圖2所示。

4.6 打注硅酮密封膠

建筑幕墻用于嵌縫的材料中，硅酮密封膠是常用材料之一，可采用打膠槍或刀把等，把密封膠涂抹在幕墻嵌縫部位。涂抹作業(yè)時注意小心作業(yè)，不要避免抹至施工區(qū)域外。由于目前市場上可選擇的硅酮密封膠材料種類較多，不同種類的材料，其特性、表面干燥、固化時間等都存在差別。因此，一定要根據(jù)項目實際情況，選擇相應(yīng)的密封膠，提升幕墻嵌縫效果[6]。

4.7 清理驗收

外墻石材完成所有工序作業(yè)后，要根據(jù)有關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)，施工人員先進(jìn)行自檢，對自檢發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，要及時采取整改措施，同時做好施工期間各項施工活動的記錄及保存工作，保證外墻石材干掛質(zhì)量達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn)后，則要保護(hù)好成品，清理現(xiàn)場，保持干凈、整潔。

5 建筑幕墻進(jìn)行石材干掛技術(shù)安全管理措施

建筑幕墻工程其主要施工環(huán)境在室外，施工期間容易受到來自天氣、溫度變化等影響，如大暴雨、火熱天氣等，對現(xiàn)場施工作業(yè)造成不利影響。很多工地在進(jìn)行建筑幕墻施工時，通常會用到腳手架輔助，如腳手架搭設(shè)及使用過程中受到外部因素作用后容易出現(xiàn)構(gòu)件松脫等質(zhì)量安全風(fēng)險。因此，為保證施工人員及幕墻施工安全，必須做好現(xiàn)場的安全管理工作，有以下４點措施。

第一，施工前必須結(jié)合安裝現(xiàn)場的實際情況以及當(dāng)?shù)氐奶鞖狻囟茸兓闆r，編制合適的安裝技術(shù)方案，指導(dǎo)各工序活動有序開展。

第二，建立安全管理制度，加強對現(xiàn)場作業(yè)人員的安全教育、技術(shù)交底等工作，詳細(xì)了解并掌握石材干掛的技術(shù)、工藝、技術(shù)控制措施等，提高施工人員的安全操作技能及安防保護(hù)措施，實現(xiàn)安全施工。

第三，施工過程中管理人員要加強對施工過程的質(zhì)量及安全檢查工作，專職安全員及安全負(fù)責(zé)人，對發(fā)現(xiàn)存在的違規(guī)、違章作業(yè)行業(yè)要及時處理，消除不安全因素。

第四，制定應(yīng)急預(yù)案。為應(yīng)對施工容易出現(xiàn)的安全突發(fā)事件，成立應(yīng)急小組，配備足夠的物資，當(dāng)出現(xiàn)意外時，小組成員及時到達(dá)事故現(xiàn)場，開展救援工作，并結(jié)合安全、醫(yī)療等部門共同開展工作，降低損失，盡早復(fù)產(chǎn)。

6 結(jié)束語

現(xiàn)代建筑工程施工過程中，外墻施工是重要內(nèi)容之一，在建筑外墻應(yīng)用干掛石材技術(shù)進(jìn)行施工，可有效提高建筑結(jié)構(gòu)飾面的質(zhì)量及美觀度，延長使用壽命。在應(yīng)用過程中，必須制定合理的施工技術(shù)及工序，并做好施工期間的工序技術(shù)控制及質(zhì)量管理工作，保證安裝工程的可靠性及安全性，為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)建筑產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

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[2] 冷冬，劉元清，劉暢.建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的運用[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2023（23）：150-152.

[3] 李中興.淺析石材幕墻干掛施工中的質(zhì)量控制與監(jiān)理實踐[J].江西建材，2023（7）：43-44.

[4] 朱小暉.建筑外墻干掛石材幕墻施工技術(shù)[J].陶瓷，2022 （4）：109-111.

[5] 蔡信團(tuán).建筑外墻干掛石材幕墻施工技術(shù)[J].四川水泥，2022 （1）：180-181.

[6] 朱興磊.建筑工程干掛石材幕墻的施工技術(shù)與質(zhì)量控制分析[J].建材與裝飾，2020（15）：24-25.