如何提高大直径柱弧形厚重石材干挂施工质量

1、 HYPERLINK 弧材质一、工程概况天然石材独特的的风格、亮丽丽的外形，使使建筑物更具具雄浑感和艺艺术感；石材材干挂不受施施工环境约束束，可有效解解决水泥砂浆浆粘结对石材材吐碱渗透的的弊病，在外外墙面装饰中中优势明显。当今，对建筑物外墙装饰越来越关注，很多公共建筑外墙采用石材幕墙装饰，干挂石材的安全可靠性、使用耐久性是一个重要的议题，值得我们研究、探讨。泉州市*中心配套工工程建筑面积积213799 m2，高度23.45 m；本工程石材材幕墙约177562 m；柱墩座采采用英国红棕棕石材光面板板；柱、墙面面石材采用厚厚霞红石材毛毛面板。其中中正立面大直直径圆柱（直直径1.4 m）计26根，采

2、用弧弧形厚重板材材干挂，面积积达22600 m2。本工程的大直径径圆柱石材安安装有以下特特点。项目施 工 难 点点1弧形石材厚重，最最大的：中部部厚度78 mm、平面展开开尺寸1100600 mmm、重量95kg，搬运、就就位难。2石材呈弧形且厚厚重，普通的的干挂件难于于满足要求。3大直径圆柱石材材拼缝高低、宽宽窄问题多。4圆柱高、直径大大，垂直度、平平整度必须严严格控制。我司尚未独立承承担过大直径径圆柱石材饰饰面的的施工工任务，缺乏乏类似的施工工经验，为保保证顺利施工工，工程项目目部成立QC小组展开PDCA循环活动。二、小组简介QC小组简介 表 1小组名称成立时间重新注册日期课题类型注册编号

3、活动时间活动频次小组人数QC教育时间合理化建议备注：序号姓 名职 称文化程度职 务小组职务组内分工1工程师本科项目经理组 长组织策划2助 工中专施 工 员副组长方案实施3高 工硕士主任工程师成 员QC指导4工程师本科安 全 员成 员安全监督5高 工专科质 检 员成 员质量检查控制6助 工本科资 料 员成 员资料管理、成果果整理7工程师本科材 料 员成 员材料验收8技 工高中班 组 长成 员现场实施9高 工本科分公司经理顾 问决策指导10高 工本科主任工程师顾 问技术指导制表： 日期：2008年10月5日三、选题理由11、本工程的质量目标是争创福建省优质工程，外墙石材幕墙是整个工程观感的主要部位

4、之一。2、干挂石材的安全可靠性、使用耐久性非常重要；本工程圆柱直径大，石材呈弧形，厚又重，且安装位置高。3、石材幕墙承受自重、风荷载、地震作用以及受温差变化作用的影响，对受力的金属配件 干挂件要求高。4、总结一套较为成熟的干挂弧形厚重石材施工工艺，向用户提供优质的产品和服务。提 高大 直径 柱弧 形厚 重石 材干 挂施 工质 量四、现状调查2008年100月9日18日，项目部部组织QC小组主要成成员会同建设设、监理单位位，一同到各各地石材生产产厂家和已竣竣工的类似石石材幕墙的工工程（有福建建*、福建*石材等3家石材厂家家，石狮*大厦、泉州*大厦等7幢工程）进进行参观、学学习、交流，了了解石材幕

5、墙墙质量控制难难点和完工后后存在的质量量问题，对外外观质量等进进行调查分析析，共检查490点，合格404点，如表2，合格点率822.4%。位置下移 破 损 缺棱掉角 接缝宽窄不不一类似工程干挂石石材允许偏差差调查表 表表 2序号项 目（所有项目抽检检频数均为10）超 标 数 量量工 程 编 号号合计1#2#3#4#5#6#7#1板材表面缺损4343654292幕墙垂直度020001033相邻板角错位1212202104幕墙表面平整度度000101025阳角方正010000016接缝高低差201010047接缝宽度465647537合计（频数：11077490 点）86备注：1#：石石狮*大厦；

6、2#：泉州*大厦；3#：泉州市*大厦；4#：泉州市*大楼； 5#：泉州市市*医技楼； 6#：泉州市*大楼；7#：泉州*大楼。制表：* 日期：2008年10月20日计绘题干挂石材质量问问题统计表 表 3根据统计表绘制制质量问题排排列图如下序号项 目频数（点）累计频数（点）累计频率（%）1接缝宽窄不一373743.02表面质量缺损296676.73相邻板角错位超超标107688.44接缝高低差超标标48093.05其 他686100合 计86图1 干挂石石材质量问题题排列图制表：* 日期：2008年10月21日制图：* 日期：2008年10月21日从排列图中可以以看出：接缝缝宽窄不一、表面质量缺缺

7、损占总频数数的76.7%，为“关键的少数”，是干挂石石材的主要质质量问题。五、确定目标值值根据现状调查及及本工程的特特点，小组制制定以下目标标值弧形厚重石材幕墙安装合格点率弧形厚重石材幕墙安装合格点率由82.4%提高到91.8%设定依据：类干许格.不缺问格攻次将材提.8-%42、本工程的质质量目标是争争创优质工程程，装饰装修修分部必须达达到优良标准准，外墙装饰饰项目石材幕墙墙是整个装饰饰装修分部工工程的关键部部位，根据建建筑工程施工工质量评价标标准的规定定，在质量验验收检验批中中，一般项目目允许偏差合合格点率必须须90%。六、原因分析2008年100月2331日， QC小组应用关关联图对两个个

8、主要问题进进行原因分析析，从中找到到8条末端因素素。弧形石材断面尺寸偏薄传统验算考虑不全加工机械保 养 差施工方案针对性不强接缝宽窄不一表面质量缺损测量仪器未定期鉴定新材料员情况不 熟挂槽打胶不 饱 满拆 架 时发生碰撞铣槽定位偏移工人缺乏专项教育挂件刚度不足就位微调困难安 装不准确未 核 对槽位尺寸弧形石材断面尺寸偏薄传统验算考虑不全加工机械保 养 差施工方案针对性不强接缝宽窄不一表面质量缺损测量仪器未定期鉴定新材料员情况不 熟挂槽打胶不 饱 满拆 架 时发生碰撞铣槽定位偏移工人缺乏专项教育挂件刚度不足就位微调困难安 装不准确未 核 对槽位尺寸人工操作不精细挂件松动石材验收不 认 真机械老化

9、雨天施工检测工具误差安装方法不对成品保护不 到 位增援职工情况不熟注：末端因素：制图：* 日期：2008年10月31日七、要因确认QC小组全体成成员对上述8个末端因素素逐一进行验验证，具体如如下表。要因验证表 表 4末端因素验证 一末端因素挂件刚度不足确认时间2008年111月69日确认地点现场、市场负责人确认方法调查分析标 准石材干挂挂件刚刚度及干挂体体系稳定性满满足要求要因确认石材厚重，弧形形；最大的：最厚处断面面78 mm，最薄处断断面33mm，平面展开开尺寸1100600 mmm，重量95kg；如采用普普通类型的钢钢销式干挂件件，经验算挂挂件抗剪强度度： =1677.5 MPPap=1

10、400MPa，不符符合要求，且且大面积石材材干挂中应用用无成功经验验；故须另外外选用合适的的干挂件。是否要因是末端因素验证 二末端因素加工机械保养差差确认时间2008年111月8日确认地点石材加工厂负责人徐金豪确认方法现场调查标 准石材加工机械正正常运转要因确认徐金豪及材料员员孙宏，2008年11月8日到石材厂厂家生产车间间检查该厂有明确的加加工机械保养养制度： 每天上班前前及下班后，对对机械进行全全面检查，有有故障及时排排除； 每5天进行1次机械保养养； 每生产1批石材（不不超过500块），进行行一次机械保保养。并设有有专职保养人人员1名，工作认真真负责。是否要因非末端因素验证 三末端因素石

11、材现场验收不不认真确认时间2008年111月11日确认地点施工现场负责人林一平确认方法现场调查标 准石材符合建筑筑装饰装修工工程质量验收收规范9.4.114及9.4.119要求要因确认本工程外墙石材材品种繁、数数量多，共27种、6783块；安排材材料员孙宏，对对进场的每车车次石材的裂裂痕、划伤、擦擦伤、色差等等质量缺陷逐逐一验收，不不合格品勒令令退场，并对对石材品种、规规格统一编号号、标识。是否要因非末端因素验证 四末端因素传统验算考虑不不全确认时间2008年111月1516日确认地点社会负责人确认方法调查分析标 准石材强度ffsc=3.72 Mppa、sc=1.86 Mppa，满足加工工及运

12、输要求求要因确认石材幕墙一般只只考虑平面石石材的抗弯、抗抗剪强度验算算，断面尺寸寸满足计算（石石材强度fsc=33.72 MMpa、sc=1.86 Mppa）及规范要要求即可。2008年5月月23日，泉州裕裕丰嘉园小区区入口门厅装装饰圆柱（直直径1.1 m），起初采采用花岗岩石石材面料，经经计算，厚度度为25 mm，多次加工工后无法成型型，后经多方方探讨、研究究，最终采用用外墙仿真石石漆。本工程程正立面大直直径圆柱（直直径1.4 m）采用弧型型厚重石材，除除了验算石材材的抗弯、抗抗剪强度，还还需还要考虑虑石材的加工工环节。是否要因是末端因素验证 五末端因素施工方案针对性性不强确认时间2008年

13、111月1819日确认地点项目部负责人确认方法调查分析标 准编制的施工方案案能够准确指指导现场施工工要因确认石材幕墙施工前前，项目部傅傅志明于2008年11月18、19日两天，组组织项目部管管理人员及班班组长、带班班、班组技术术骨干讨论传传统方案的优优缺点。传统方案中，采采用人工搬运运、就位、调调整。本工程程石材厚重，弧弧形；最大的的：平面展开开尺寸1100600 mmm，重量95kg，且钢管外外脚手架架宽宽900mm，架上操作作空间小，采采用传统方案案的简单人工工操作，安装装、微调困难难。需要制定定针对性的施施工方案。是否要因是末端因素验证 六末端因素测量仪器未定期期鉴定确认时间2008年1

14、11月20日确认地点施工现场负责人林一平确认方法现场调查标 准现场使用的测量量仪器精度符符合要求要因确认1、1台经纬仪仪(TDJ22)于2008年9月11日送泉州市计计量所检测，证书编号为CDD-JC 112/07-0147。2、1台水准仪仪(S3)于2008年9月21日送泉州市市计量所检测测，证书编号为CDD-JC 112/07-0128。是否要因非末端因素验证 七末端因素雨天施工确认时间2008年111月24日确认地点施工现场负责人阮楚确认方法现场调查标 准施工操作环境不不湿滑要因确认2008年111月24日，工程项项目部安排阮阮楚订阅天气气预报信息，施施工期间每天天了解天气情情况，在雨天

15、天来临前提前前通知外墙石石材干挂班组组暂停施工。是否要因非末端因素验证 八末端因素工人缺乏专项教教育确认时间2008年111月2528日确认地点施工现场负责人徐金豪确认方法现场调查标 准作业人员1000%考核合格，质质量意识落实实到位要因确认1、2008年年11月25日，项目部部对班组长及及操作工人计计35人，认真细细致地进行全全面交底和专专题讲座。2、2008年年11月26日，小组对对参与本工程程石材挂槽打打胶的6个工人进行行了现场测试试，所有工人人均考核合格格。姓名黄真宜梁志强王文文李松国胡宗明林溪贵成绩合格合格合格合格合格合格3、2008年年11月27日，项目部部组织学习、交交流，明确质

16、质量责任和奖奖罚制度，严严格执行，在在拆架时派专专人现场负责责。4、2008年年11月28日，项目部部人员在日常常巡检中，对对已铣槽的10块石材进行行核对，槽位位位置准确。铣槽尺寸允许偏差巡查结果一览表序号槽宽偏差（0+0.5）槽长偏差（0+0.5）槽深偏差（-0.5+0.5）1+0.3+0.2+0.22+0.3+0.2-0.13+0.1+0.4+0.34+0.4+0.3+0.45+0.2+0.1-0.26+0.2+0.3-0.47+0.1+0.3-0.18+0.3+0.3+0.29+0.1+0.1+0.110+0.4+0.2-0.4是否要因非制表：* 日期：2008年11月30日八、制定对策

17、要因确定后，QQC小组遵循5W1H原则,制定以下对对策表。 对 策 表 表表 5序号主要原因对 策目 标措 施地点完成期限负责人1挂件刚度不足选择合理的干挂件在7度设防地区区，保证石材材幕墙整体刚刚度、稳定性性1、比较分析各各类挂件构造造机理、性能能等。2、选择强度高高、整体性好好的不锈钢挂挂件。施工现场2008年12月12日2传统验算考虑不全考虑各方因素，验验算石材断面面尺寸幕墙石材强度3M1p输1、抗弯、抗剪剪验算，选择择合理石材厚厚度；2、结合加工机机理，并考虑虑运输情况，选选择弧型石材材厚度；3、确定石材厚厚度。公司2008年12月13日3施工方案针对性不强方案细化，对石材破损率率为为

18、0，保证安装装质量1、制定有针对对性的施工方方案，报公司司技术质量部部审批；2、施工前对石石材进行统一一编号；3、采用滑轮组组依次吊装就就位石材；4、定施工现场2009年3月月制表：* 日期：2008年12月3日九、实施对策根据制定的对策策，QC小组全面展展开进行实施施。实施一：选择合合理的干挂件件2008年122月512日，QC小组副组长长*组织班班组长*及有实践经经验的6位工人，到到正在施工的的*花园、*花园等工程程，了解石材材干挂挂件的的选择事宜。2008年12月13日，相关人人员在项目部部办公室就石石材干挂挂件件问题进行研研究，对比分分析挂件类型型，结合工程程特点选择合合理挂件。各式挂

19、件对比分分析表 表6序号干挂件类 型构造机理应力情况性能成本适用地区样 式结论1钢销式用销针、垫板，在在板材边沿开开孔连接应力较集中刚度差成本一般地震活跃地区禁用不适用2背拴式石材背部打孔，用用背拴与幕墙墙框架龙骨连连接，组成干干挂体系背拴、骨架均匀匀承载，应力力较集中，石石材破坏时不不易整体脱落落承受载及抗震性能较好成本高，加工精精度要求高使用较少，多用用于高级装修修及抗震等级级高的地区不适用3通槽式石材相邻处开通通槽，用不锈锈钢条或铝合合金条挂件连连接，与幕墙墙框架组成干干挂系统加工后挂件受力力较均匀，面面板强度降低低，易破坏施工方法较简单单，承受荷载载、抗震性能能一般成本偏高较少使用不适

20、用制表：陈伟昌日期制表：陈伟昌日期：2008年12月12日短槽式石材相邻面板采采用不锈钢蝴蝴蝶挂件或T型挂件连接接，与幕墙框框架组成干挂挂系统工力石不落施工方法简单，承承受荷载、抗抗震性能良好好，成本适中适用于各个地区适用 结合本工程大直直径圆柱石材材饰面单块石石材呈弧形、面面积广、重量量大的特点，考考虑到安全性性能、施工简简便、质量控控制、综合成成本等综合因因素，本工程程石材饰面干挂挂件初步采用用短槽式(托板)连接石材。随后，将本工程程石材幕墙采采用短槽式干干挂件型式，以以书面的形式式报原设计单单位（*大学建筑设设计研究院）审审批；最终，该该方案获得认认可（详右图图（略）工作作联系单，编编号

21、：外立面面*），本工程程中石材幕墙墙按认可的方方案进行施工工。实施小结一：选选用短槽式干干挂件，保证证了 7度设防地区区（*）石材幕墙墙的整体刚度度、稳定性实施二：考虑各各方因素，验验算石材断面面尺寸2008年122月713日， QC小组组长*到省*建装饰装修公公司，与石材材幕墙专业设设计技术人员员一道研究，确确定弧型石材材的厚度。依据一：根据挂挂件及石材类类型，选取最最大尺寸1100mm600 mmm进行石材的抗抗弯和抗剪强强度验算。通通过验算，确确定石材加工工的理论厚度度为30mmm。垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值石材板块荷载集度设计值组合验验

22、 算短槽托板在石材中产生的剪应力校核短槽托板在石材中产生的剪应力校核石材强度校核短槽托板剪应力校核短槽托板剪应力校核图3 石材幕墙圆柱处节点大样图图3 石材幕墙圆柱处节点大样图图4 模型简图依据二： 依据三：考虑弧形石材加工机理，如果石材采用进口线锯石材加工机械进行加工，成本约需增加考虑弧形石材加工机理，如果石材采用进口线锯石材加工机械进行加工，成本约需增加180%，本工程弧形石材幕墙共2260 m2，需增加投资172.89万元；通常，石材采用弧形石材切割机两次切割。弧形石材切割机原理为转盘的转动带动曲柄连杆机构运动，曲柄连杆机构的运动带动旋转轴往复摇摆转动，旋转轴带动刀具作往复摇摆转动，从而

23、在圆弧的切线方向产生较大的剪切力，厉害时会造成石材开裂。根据石材加工厂、单块弧形石材运输、吊装长期积累的经验，直径1.4 m、圆心角90o的弧形石材中部厚度78 mm。根据金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001)规定，毛面板厚度比光面板增加3 mm，本工程中采用的毛面板块理论厚度应该为33mm。经过验算，结合合石材加工机机理、运输吊吊装情况，最最终选择合理理的石材厚度度进行加工；报送原设计计单位（*大学建筑设设计研究院）审审批，并获得得认可，详工工作联系单（略）（编号：外立面*，同实施一）；本工程弧形板材外形酷似月牙形，最终确定两端厚度为33 mm，中间厚度为78 mm。实施小结二：

24、幕幕墙石材强度度fsc=33.72 MMpa、sc=1.86Mpaa，且便于加加工运输实施三：方案细细化，针对性性要强1、制定石材安安装施工方案案放 样安装骨架放 样安装骨架检查放线精度质量检查质量检查石材编号不锈钢挂件安装石材编号不锈钢挂件安装滑轮组吊装石材，就位、微调滑轮组吊装石材，就位、微调密封、清扫全面综合检查密封、清扫全面综合检查2008年122月13日，该方案案报公司技术术质量部审批批，获得认可可。2、2008年年12月15日，对有关关施工班组交交底，在施工工前必须对石石材进行统一一编号，按施施工流程采用用滑轮组吊装装就位。至今今，石材幕墙墙组工人一直直按该办法吊吊装an就位石材材

25、。3、通过参考有有关石材饰面面的施工资料料和以往的施施工经验，经经小组成员与与班组讨论后后，考虑本工工程石材厚重重、架上空间间小的特点，传传统人工操作作不能方便的的起吊并准确确的安装，决决定采用一个个定滑轮固定定，结合一个个动滑轮起吊吊的滑轮组进进行吊装最为为实用。按照照施工的先后后顺序通过滑滑轮组进行吊吊装、就位。4、严格遵照制制定的施工方方案施工。实施小结三：全全部共27种、6783块石材完好好无损，保证证了石材安装装质量十、效果检查效果一：实现了了课题设定的的目标值2009年3月月5日，QC小组成员员对本工程施施工完的石材材饰面进行全全面质量检查查。安装完成成的石材幕墙墙牢固稳定，安安全

26、可靠，庄庄重大方；对对本工程干挂挂石材幕墙进进行现场实测测，主控项目目全部符合要要求，一般允允许偏差项目目：共检查490点，合格454点，如表7。本工程干挂石材材一般项目允允许偏差调查查表 表表 7序号项 目检超 标 数 量量部 位 编 号号合计柱1柱2柱3柱4柱5柱6柱71板材表面缺损101011262幕墙垂直度020010033相邻板角错位021120284幕墙表面平整度度100001025阳角方正020010036接缝高低差211200287接缝宽度02020116合计（频数：11077490 点）36制表：* 日期：2009年3月5日 干挂石材材主要质量问问题“接缝宽窄不不一”、“表面质量缺缺损”已经解决，本本次活动成果果是有效的。对对策实施后，干干挂石材一般般项目合格率率达到了92.7 %，实现了课课题设定的目目标，比预期期目标值高出出0.9%。效果二：收到良良好的社会效效益通过本次QC活活动，本工程程质量得到保保证，特别是是外墙石材幕幕墙质量可靠靠、造型优美美、气势雄浑浑