大面积背挂敞开式干挂花岗石施工工艺

大面积背挂敞开式干挂花岗石施工工艺叶文启 蒋云昌(启东市建筑安装工程有限公司，江苏)摘要：介绍南通市政府大楼采用背挂、敞开式通风系统石材幕墙，来解决外立面五万多平方米石材幕墙在主体结构产生较大位移或温度变化情况下，不会在板材内部产生附加应力以及各板材独立安装、独立受力，避免因相互连接而产生的不确定性应力积累应力集中而导致板面变形，从而充分体现了柔性结构设计意图的施工方法。关键词：大面积 背挂 敞开式 干挂花岗石1、 工程概况南通市政府大楼工程地上19层，地下一层，结构总高度75.3米，建筑面积57105平方米，平面布置为扇形，该工程X向总长度140米，Y向长度为25-30米，结构形式较为复杂。外墙立面采用点式玻璃幕墙和干挂石材幕墙。其中石材幕墙采用山东蒙阴产的幻型绿30mm厚天然花岗石材，基本分格为1200600，面积达5万6千余平方米。工程由南通市建筑设计院设计，科胜幕墙有限公司深化设计，南通爱普达监理公司负责现场监理，启东市建筑安装工程有限公司总承包施工。外墙幕墙工程于2003年元月开工，2004年元月基本完工，整个幕墙工程造价1亿贰仟万元，其中干挂石材约占30%。2、 施工难点：传统的“干挂法”施工，其作法是在石材板块的侧面各钻2个直径为5mm的圆孔，然后用连接件与钢针穿入孔中用树脂胶灌缝。连接件可上下、左右、前后移动，以调整石材板块的位置。调整后用螺栓拧紧，通过膨胀螺栓等固定在围护结构上（见传统干挂大理石节点示意图）。这样施工的石块之间通过钢针而形成一定的连系。本工程总高度75.3米，主体结构在外力作用下易产生较大的位移，而主体结构产生的位移和温度变化等易在板内产生附加应力，而导致板面变形和破坏。这就需要做到各板材相互独立。3、 背挂式石材幕墙设计施工特点：采用背栓式锚栓将板块固定于铝合金挂件上和钢框架上，铝合金支撑件连接，铝合金和钢方管之间用PVC绝缘隔离垫片进行隔离。这种形式板材独立受力、独立安装，从而避免了因相互连接而产生的应力积累与应力集中所导致的板面变形。整个体系充分体现柔性结构设计意图。即在主体结构产生较大位移或温度变化下，不会在板材内部产生附加应力。板与板之间不打胶，而使这种独立更加彻底，还可以在夏天起散热作用。内层设铝板挡水坡解决墙体的防水问题并具排水功能。（详见背挂敞开式干挂石材节点示意图。）市政府工程石材幕墙，基本分格为1200600，选用30mm花岗石板，并采用背栓式连接：根据其主体结构形式，幕墙立柱按简支梁（3.9m）形式计算；幕墙立柱按三点支承（层高5.1m），不等双跨（即0.5m+4.6m）连续梁形式计算；主柱选用601204钢方管（Q235），横梁选用6030153C型钢（Q235）；石材背栓选用后切式锚栓FZP系统，M8锚栓，其单个锚栓的破坏荷载达6.0KN，远大于现荷载设计值，完全能满足要求。4、工艺流程5、施工方案5.1、预埋件清理预埋件应在土建施工时埋设，幕墙施工前要根据该工程基准轴线和中心以及基准水平点对预埋件进行检查和校核。并应在现场做拉拔试验，做好记录。5.2、测量放线用经纬仪或激光垂直仪将幕墙的阳角和阴角引上，并用固定在钢支架上的钢丝线作标志控制线。按照设计在底层确定幕墙定位线和分格线。确定好每个立面的中线，使用水平仪和标准钢卷尺等引出各层标高线，测量时应控制分配测量误差，近可能将减少误差积累。放线定位后要对控制线定时校核，以确保幕墙垂直度和金属竖框位置的正确。5.3、外墙面处理。5.3.1、由于结构施工造成局部外墙面及窗口位置的偏移，应在做防水层前处理。窗口按轴线位置弹出外框线，凡超出黑线应剔除并抹平。5.3.2、外墙面凡有外胀处应凿平。5.3.3、所有外墙面抹防水层前须清理表面，打平麻面，修整棱角，扫净浮物。5.4、金属骨架安装。5.4.1根据要求检查放线位置固定竖框的铁件，先安装同立面两端的竖框，然后按照顺序安装中间竖框，并将水平控制线引至竖框上，用水平尺校核。5.4.2按照设计尺寸安装金属横梁。C型横梁一定要与竖框垂直，如有焊接时，应对下方和邻近的已完工装饰面进行成品保护。焊接时要采用对称焊，以减少因焊接产生的变形。检查焊缝质量合格后，所有的焊点、焊缝均需清除焊渣及防锈处理等。5.4.3待金属骨架完工后，应通过监理公司对隐蔽工程检查后，方可进行下道工序。5.5、防水铝板安装5.5.1必须采用合格的铝板材料，要对供组织评价选择，并经进货验证。5.5.2在每层楼板与石板幕墙之间不能有空隙，应用镀锌钢板和防火棉形成防火带。5.5.3安装石材的后面，全部用自攻螺栓防水铝板固定在钢立柱及C型横梁，缝隙处注胶密封。5.6、开放式石材饰面板安装5.6.1将运至工地的石材饰面板按编号分类，检查是否准确和有无破损、缺棱、掉角，按施工要求分层次将石材饰面板运至施工面附近，并注意摆放可靠。5.6.2先按幕墙面基准线仔细安装好底层第一层石材，并注意安放每层金属挂件的标高，金属挂件应紧托上层饰面板，而与下层饰面板之间留有空隙。5.6.3安装时，要在饰面板背后固定锚栓，拧紧铝合金挂件以保证饰面板与挂件的可靠连接。5.6.4安装时，宜先完成窗洞口四周的石材镶边，以免安装发生困难。5.6.5安装到每一楼层标高时，要注意调整垂直误差，不积累。5.6.6安装时每块应试装，将板面平整度控制在允许范围内，调整方法为利用锚栓在石材与挂件之间加垫片的方法或板块与C型横梁连接时用紧固螺栓调节。5.6.7板缝上下左右控制在10mm。5.6.8加工安装时要保护板边四周以免损坏、缺角、崩边。5.7、节点收口施工方法5.7.1凹凸线条利用石材自身厚薄形成线条，分别采用背栓锚栓连接在横梁上。5.7.2阴阳角根据分格大小全部采用搭角方法相交。5.7.3圆柱均由弧形石材，按圆周等分为4段，用连接件将石材固定于柱体外围钢架上。5.7.4板顶连接用背栓式锚栓相邻板扣连一起。5.8、验收：从安装过程到安装完，全过程进行质量控制，验收也是穿插于全过程，这里验收指板块安装作业完验收。5.8.1板块自身是否有缺陷，板缝大小是否均匀一致，板面平整，板块是否有松动现象；5.8.2伸缩缝，沉降缝，阴阳角安装是否符合设计要求。5.8.3板块组装允许偏差。(详见下表)石板的安装质量项 目允许偏差（mm）检查方法竖缝及墙面垂直缝幕墙层高不大于3m2激光经纬仪或经纬仪幕墙层高大于3m3幕墙水平度（层高）22m靠尺，钢板尺竖缝直线度（层高）22m靠尺，钢板尺横缝直线度（层高）22m靠尺，钢板尺拼缝宽度（与设计值比）1卡 尺5.9、成品保护。5.