《石材幕墻工程》word版

1、 石材幕墻工程 從建筑物外墻的特征來看，石材板幕墻是一種獨立的圍護結構系統(tǒng)，它是利用金屬掛件將石材飾面板直接懸掛在主體結構上。當主體結構為框架結構時，應先將專門設計獨立的金屬骨架體系懸掛在主體結構上，然后再通過金屬掛件將石材飾面板吊掛在金屬骨架上。石材板幕墻是一個完整的圍護結構體系，它應該具有承受重力荷載、風荷載、地震荷載和溫度應力的作用，還應能適應主體結構位移影響，所以必須按照有關設計規(guī)范進行等要求。石材板幕墻的分格要滿足建筑立面造型設計的要求，也應注意石材板的尺寸和厚度保證石板在各種荷載作用下的強度要求，同時，分格尺寸也應盡量符合建筑模數(shù)化，盡量減少規(guī)格尺寸的數(shù)量，從而方便施工。 在高級建

2、筑裝飾幕墻工程中，用得最多的當屬干掛花崗石板幕墻。一、材料規(guī)格和性能(一)石材 石材飾面板多采用天然花崗巖，常用板材厚度為25-30mm。由于天然石材的物理力學性能較離散，還存在許多微細裂紋，即使在同一礦脈中開采出的石材，其強度和顏色也可能有很大差異。因為石板幕墻是暴露在室外，一般面積較大和高度較高，是建筑物室外裝飾的重要部分，它還要長期受到各種自然氣候因素的作用。所以一定要選擇質地密實、孔隙率小、含氧化鐵礦成分少的品種，還應到礦產(chǎn)地考察，所選品種的礦體要大，以便板材質量和色澤有可靠保障。當荒料加工成大板后，還要進一步對材質和斑紋顏色作嚴格挑選分類，才能最后加工成飾面板。 花崗石是一種脆性材料

3、，但在一定外力作用下也會發(fā)生變形，所以加工后的大板和成品板的堆放傾斜度不能小于82，要對稱碼放在型鋼支架兩側，每一側碼放的板塊數(shù)量不宜太多，一般20厚的板材最多810塊。當然這也與石材的品種和板材尺寸大小有關?；◢徥M管結構很密實，但其晶體間仍存在肉眼無法察覺的空隙，所以仍有吸收水分和油污的能力，所以對重要工程項目，對飾面板有必要進行化學表面處理。 (二)金屬骨架 石板幕墻同玻璃幕墻一樣處于建筑物的外表面，經(jīng)常受到自然環(huán)境下各種不利因素的影響，如日曬、雨淋、風沙等的侵蝕。而且石板幕墻造價較高，一般用于重要和高級建筑的外表裝飾。所以同樣要求石板幕墻的材料要有足夠的耐候性和耐久性。具備防風雨、防日

4、曬、防盜、防撞擊、保溫隔熱等功能。所用金屬材料應以鋁合金為主，個別工程為避免電化腐蝕，局部骨架也有采用不銹鋼骨架，但目前較多項目均采用碳素結構鋼。采用碳素結構鋼應進行熱浸鍍鋅防腐蝕處理，并在設計中避免用現(xiàn)場焊接連接，以保證石板幕墻的耐久性。許多工程都采用簡單刷防銹漆處理，應該講這是很不適宜的。 1.鋁合金型材 建議參照我國現(xiàn)行規(guī)范玻璃幕墻工程技術規(guī)范JBJl02執(zhí)行，應符合現(xiàn)行國家標準鋁合金建筑型材GBT 5237中規(guī)定的高精級和鋁及鋁合金陽極氧化、陽極氧化膜的總規(guī)范GB 8013的規(guī)定，氧化膜厚度不應低于GB 8013中規(guī)定的AAl5級。鋁合金型材的化學成分應符合現(xiàn)行國家標準鋁及鋁合金加工產(chǎn)

5、品的化學成分GBT 3190的規(guī)定。 2.碳素鋼型材 應按照我國現(xiàn)行規(guī)范鋼結構設計規(guī)范GBJ 17要求執(zhí)行，其質量應符合現(xiàn)行標準普通碳素結構鋼技術條件或低合金結構鋼技術條件的規(guī)定。手工焊接采用的焊條，應符合現(xiàn)行標準碳鋼焊條或低合金鋼焊條的規(guī)定，選擇的焊條型號應與主體金屬強度相適應。普通螺栓可采用現(xiàn)行標準普通碳素結構鋼技術條件中規(guī)定的Q235鋼制成。應該強調的是所有碳素鋼構件應采用熱鍍鋅防腐蝕處理，連接節(jié)點宜采用熱鍍鋅鋼螺栓或不銹鋼螺栓，對現(xiàn)場不得不采用的少量手工焊接部位，應補刷富鋅防銹漆。 3.錨栓 幕墻立柱與主體鋼筋混凝土結構宜通過預埋件連接，預埋件應在主體結構混凝土施工時埋人?，F(xiàn)在許多工程

6、往往是總體設計深度不夠，在土建施工時沒有埋入預埋件，此時如采用錨栓連接，錨栓應通過現(xiàn)場拉拔等試驗決定其承載力。現(xiàn)在我國錨栓產(chǎn)品規(guī)格種類齊全和質量保證可靠的晶牌，主要有喜利得(HILTl)和慧魚(ficher)兩家外資獨資公司產(chǎn)品，該兩家公司的技術資料齊全，有完整的計算公式和數(shù)據(jù)，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，還可根據(jù)不同墻體、不同錨固厚度、錨栓的不同位置和間距、不同的安裝方法等，可提供近1000種類型和尺寸的各種錨栓。關鍵是他們積累了大量科學試驗數(shù)據(jù)和資料，能根據(jù)不同情況提供比較準確的強度計算公式，并可以配合工程要求在現(xiàn)場進行拉拔試驗，提供可靠的設計依據(jù)。德國慧魚公司在干掛石材飾面板方面，還有獨創(chuàng)的吊掛體系和

7、設計軟件。(三)金屬掛件 金屬掛件按材料分主要有不銹鋼類和鋁合金類兩種。不銹鋼掛件主要用于無骨架體系和碳素鋼骨架體系中。常用不銹鋼牌號是1Crl8Ni9、0Crl8Ni9，主要用機械沖壓法加工。鋁合金掛件主要用于石板幕墻和玻璃幕墻共同使用時，金屬骨架也為鋁合金型材，鋁合金牌號為LD30、LD31，多采用工廠熱擠壓成型生產(chǎn)。 應該指出的是不同類金屬不宜同時使用，以免發(fā)生電化腐蝕。如無法避免時，應采用非金屬墊片隔離。二、石材幕墻構造特點 干掛法施工工藝在國外大約起始于20世紀60年代后期，在80年代中后期引入我國。經(jīng)過近10余年的實踐，在材料和連接構造方面都有了很大的變化和改進。各種不同的主體結構

8、各有相適合的連接方式，最好能在建筑總體設計時就能全面統(tǒng)一考慮主體結構形式和圍護墻結構的配合，不宜在施工時再修改外圍護墻方案。不同的干掛方案在經(jīng)濟、方便施工、耐久性等方面都有很大的差別。(一)直接式 直接式是指將被安裝的石材通過金屬掛件直接安裝固定在主體結構上的方法。這種方法比較簡單經(jīng)濟，但要求主體結構墻體強度高，最好是鋼筋混凝土墻，主體結構墻面的垂直度和平整度都要比一般結構精度高。 直接法可分為一次連接法和二次連接法。早期做法如圖7-41。圖741(a)中用3個調節(jié)螺栓來調節(jié)板面平整，這種方法很不方便，同時后填的快干水泥質量不易保證，錨栓的有效埋深變淺，抗拉力也會削弱。圖741(b)是曾經(jīng)較流

9、行的作法，但施工時鉆銷釘孔不方便，也容易損壞石材。目前較多采用的是圖742所示的干掛施工法，北京莊勝廣場主要采用此作法，用幾種不同長度的金屬掛件來適應主體結構墻面的變化，石板上用切割機開槽口電鉆孔更方便。(二)骨架式 骨架式主要用于主體結構是框架結構時，因為輕質填充墻不能作為承重結構。金屬骨架應通過結構強度計算和剛度驗算，能承受石板幕墻的自重、風荷載、地震荷載和溫度應力的作用，由于骨架在建成后不便于維護，骨架的防腐蝕是很重要的，國外基本上采用鋁合金制作，目前國內對此重視不夠，單純?yōu)榻档驮靸r，不少工程仍采用鋼結構。(三)背掛式 這是采用德國慧魚公司生產(chǎn)的幕墻用柱錐式錨栓的新型干掛技術。它是在石材

10、的背面上鉆孔，必須采用該公司的柱錐式鉆頭和專用。鉆機，能使底部擴孔，并可保證準確的鉆孔深度和尺寸。錨栓被無膨脹力地裝入圓錐形鉆孔內，再按規(guī)定的扭矩擴壓，使擴壓環(huán)張開并填滿孑L底，形成凸型結合。錨固為背部固定，因而從正面看不見。大量試驗證明，這種錨栓破壞荷載高，安全度高，同時錨固深度小。利用背部錨栓可固定金屬掛件。圖743、圖744是柱錐型錨栓和錨栓安裝示意圖。圖745是掛件安裝圖，圖746、圖747是背掛式安裝和節(jié)點示意圖。上海金茂大廈的石板幕墻就是采用此種方法，只是將掛件豎向布置，掛件和橫梁均采用不銹鋼材料。(四)粘貼式 這是一種可以完全不用金屬掛件，使用麥格博士干掛工程膠(MEGAPOXY

11、)來固定石材。該膠按A、B等量雙組分混合使用，是屬于環(huán)氧樹脂聚合物。 這種工程膠的特點是： (1)粘接強度高，抗老化，耐候性能穩(wěn)定。在3090溫差環(huán)境內保持性能穩(wěn)定不變，不變脆，不變軟，是高強永久性粘結材料。 (2)具有良好的抗震、抗沖擊性能，其抗拉、抗壓、抗彎等物理力學性能強度均超過石材和混凝土。 (3)有較強的韌性和伸縮性，能防止石板粘接后因震動、熱脹冷縮等作用造成脫落。 (4)固化后抗水浸、防潮性能好，在水中長期浸泡，不會影響其粘接強度。(5)能抵御自然污染中的任何化學物質侵蝕。(6)稠度高，不崩不漏，利用率高達95以上。(7)無毒，無腐蝕。該產(chǎn)品分PM慢干型、PF快干型和GEL69透明

12、型三種。主要性能見下表 項 目 PM慢干型 PF快干型 GEL69透明型 稠 性 粘性糊狀，不崩落 粘性糊狀，不崩落 雪油狀，不崩落 混合成分 A、B雙組分 A、B雙組分 A、B雙組分 混合后外觀 白 色 白 色 透明略帶黃色 混合比例A：B(容量計) 1:1 1:1 1:1 23施工有效期(min) 45 3 45 23凝固時間(初干)(h) 12 1 12 23完全凝固時間(d) 4 6h 4 最高使用溫度() 70 70 70 最低使用溫度() 10 0 10 干后性能穩(wěn)定() -30至90 -30至90 -30至90 抗拉強度(MPa) 25 25 25 抗壓強度(MPa) 80 65

13、 80 粘合抗拉強度(MPa) 10 10 10 抗剪強度(MPa) 15 18 15吸水率25浸水10天(重量) 0.5 0.5 0.5 主要用途 高強永久性建筑材料粘貼掛裝，結構補強，植筋 參考用量 50kg重石材粘接面積104C，保險系數(shù)25倍，如此遞增 儲存有效期 原封包裝24個月，已開封使用18個月 采用粘貼法工藝首先要確定好粘貼點，一般每塊石板布置5個粘貼點(圖748)，四角用慢干膠，中央用快干膠。用膠量應根據(jù)石板的重量和間隙的大小決定。石板可以直接粘貼在主體承重結構墻上或固定在主體結構的金屬骨架上。膠的厚度不宜過大，以免造成浪費。為增強膠與石板和結構層的粘接強度，可以在石板、結構

14、墻、金屬骨架上粘貼位處鉆孔(10-12mm)。施工要點： (1)按設計圖紙，認真核實基層實際尺寸及偏差情況，并彈放縱橫基準線。 (2)按石材分格尺寸在墻體基層彈放石材分塊位置線，并復核驗證，確保精確。 (3)確定石板粘貼點位置，并作鉆孔處理(孔徑為1012)。 (4)清除墻體基層表面、孔內及石板背面的塵土、灰漿、油漬、浮松物等不利于粘接的物質，特別是在石板背面粘貼點上的粗糙浮石層及網(wǎng)格，必須用電動角磨機清除徹底。 (5)調膠后，按圖例要求將膠抹在預定的粘貼點上，抹膠厚度應大于石板與墻體基層間的凈空距離5mm。 (6)石板上墻粘貼后，根據(jù)水平線用水平尺調平校正。 (7)石板定位后，應對粘合情況進

15、行檢查，必要時要加膠補強。 采用粘貼法施工有以下優(yōu)點： (1)施3232藝簡便，容易掌握。 (2)工程綜合成本降低(施工速度快，工效高，無需作墻面基層找平處理)。 (3)對特殊造型、裝飾線條等各種異形石材的固定不需設計特殊掛件。 (4)施工現(xiàn)場文明，環(huán)保效果好。施工現(xiàn)場無粉塵、無噪聲、無污水排放，減少現(xiàn)場清理工作。(五)單元體法單元體法是目前世界上流行的一種先進作法，它利用特殊強化的組合框架，將飾面塊材、鋁合金窗、保溫層等全部在工廠中組裝在框架上，然后將整片墻面運至工地安裝，由于是在工廠內工作平臺上拼裝組合，勞動條件和環(huán)境得到良好的改善，可以不受自然條件的影響，所以工作效率和構件精度都能有很大

16、提高，目前我國尚處在引進初期階段，預計在不久的將來，單元體法將成為重要建筑的外墻主要作法。三、石材板幕墻安裝施工 在我國，石材干掛技術應用起步較晚，干掛花崗石幕墻的施工規(guī)范已由有關部門正在起草之中。建筑設計部門一般不承擔裝飾施工設計，目前的干掛花崗石幕墻工程大都由施工單位憑經(jīng)驗自己完成。(一)施工工藝流程 干掛花崗石幕墻安裝施工工藝流程如圖750所示。(二)石板材幕墻安裝 1.預埋件安裝 預埋件應在土建施工時埋設，幕墻施工前要根據(jù)該工程基準軸線和中線以及基準水平點對預埋件進行檢查和校核，一般允許位置尺寸偏差為20mm。如有預埋件位置超差而無法使用或漏放時，應根據(jù)實際情況提出選用膨脹螺栓的方案，

17、報設計單位審核批準。并應在現(xiàn)場做拉拔試驗，做好記錄。 2.測量放線 (1)由于土建施工允許誤差較大，幕墻工程施工要求精度很高，所以不能依靠土建水平基準線，必須由基準軸線和水準點重新測量，并校正復核。 (2)按照設計在底層確定幕墻定位線和分格線位。 (3)用經(jīng)緯儀或激光垂直儀將幕墻的陽角和陰角引上，并用固定在鋼支架上的鋼絲線作標志控制線。 (4)使用水平儀和標準鋼卷尺等引出各層標高線。 (5)確定好每個立面的中線。 (6)測量時應控制分配測量誤差，不能使誤差積累。 (7)測量放線應在風力不大于4級情況下進行，并要采取避風措施。 (8)放線定位后要對控制線定時校核，以確保幕墻垂直度和金屬豎框位置的

18、正確。(9)所有外立面裝飾工程應統(tǒng)一放其準線，并注意施工配合。3.金屬骨架安裝(1)根據(jù)施工放樣圖檢查放線位置。(2)安裝固定豎框的鐵件。(3)先安裝同立面兩端的豎框，然后拉通線順序安裝中間豎框。(4)將各施工水平控制線引至豎框上，并用水平尺校核。(5)按照設計尺寸安裝金屬橫梁。橫梁一定要與豎框垂直。 (6)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(chǎn)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。 (7)待金屬骨架完工后，應通過監(jiān)理公司對隱蔽工程檢查后，方可進行下道工序。4.防火、保溫材料安裝 (1)必須采用合格

19、的材料，即要求有出廠合格證。 (2)在每層樓板與石板幕墻之間不能有空隙，應用鍍鋅鋼板和防火棉形成防火帶。 (3)在北方寒冷地區(qū)，保溫層最好應有防水、防潮保護層，在金屬骨架內填塞固定，要求嚴密牢固。 (4)幕墻保溫層施工時，保溫層最好應有防水、防潮保護層，以便在金屬骨架內填塞固定后嚴密可靠。 5.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。 (3)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。 (4)

20、安裝時，要在飾面板的銷釘孔或切槽口內注入石材膠(環(huán)氧樹脂膠)，以保證飾面板與掛件的可靠連接。 (5)安裝時，宜先完成窗洞口四周的石材鑲邊，以免安裝發(fā)生困難。 (6)安裝到每一樓層標高時，要注意調整垂直誤差，不積累。 (7)在搬運石材時，要有安全防護措施，擺放時下面要墊木方。 6.嵌膠封縫 石材板間的膠縫是石板幕墻的第一道防水措施，同時也使石板幕墻形成一個整體。 (1)要按設計要求選用合格且未過期的耐候嵌縫膠。最好選用含硅油少的石材專用嵌縫膠，以免硅油滲透污染石材表面。 (2)用帶有凸頭的刮板填裝泡沫塑料圓條，保證膠縫的最小深度和均勻性。選用的泡沫塑料圓條直徑應稍大于縫寬。 (3)在膠縫兩側粘貼紙面膠帶紙保護，以避免嵌縫膠跡污染石材板表面質量。 (4)用專用清潔劑或草酸擦洗縫隙處石材板表面。 (5)派受過訓練的工人注膠，注膠應均勻無流淌，邊打膠邊用專用工具勾縫，使嵌縫膠成型后呈微弧形凹面。 (6)施工中要注意不能有漏膠污染墻面，如墻面上沾有膠液應立即擦去，并用清潔劑及時擦凈余膠。 (7)在大風和下雨時不能注膠。 7.清洗和保護 施工完畢后，除去石材板表面的膠帶紙，用清水和清