背掛式石材干掛件在幕墻工程中的應(yīng)用

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摘　要：建筑物外墻面石材背掛式隱藏懸吊干掛法是利用高強(qiáng)耐腐蝕連接件將飾面石材在其背面安裝在建筑物表面的一種新型施工工法，它既可以不受主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大位移或溫差較大的影響，不會在板材內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力，從而控制了破壞狀態(tài)，特別適用于高層建筑和抗震建筑幕墻。又具有在施工過程中可以自由選擇板材背面的懸吊位置，任意角度拼掛，為不同規(guī)格、不同造型及各種復(fù)雜外形的設(shè)計要求提供了空間。其安裝精度高、裝飾效果好、結(jié)構(gòu)簡潔、做法靈活、拆裝方便，為維修保養(yǎng)創(chuàng)造了便利，克服了濕貼時水泥砂漿粘結(jié)劑對石材滲透的弊端和用傳統(tǒng)干掛法銷針銷板中石材易破損、易銹蝕、無安全保障等缺陷。目前這種施工工藝（背掛式隱藏懸吊工法）已不斷推廣到建筑物內(nèi)外墻裝飾的石材幕墻中。本文結(jié)合工程施工實(shí)踐，介紹了隱藏懸吊法石材幕墻干掛施工工藝，技術(shù)性能，施工特點(diǎn)等，僅供業(yè)內(nèi)參考。

　　一、前言

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市面貌的日益改善，加之2007年女足世界杯、2008年北京奧運(yùn)會、2010年上海世界博覽會的申辦成功，建筑業(yè)的景象熱鬧非凡，同時也帶動了裝飾業(yè)的發(fā)展，在建筑外裝飾中，石材幕墻已占有相當(dāng)大的比例。華麗的石材幕墻確實(shí)為裝點(diǎn)城市面孔增添了光彩，也成為了現(xiàn)代城市建筑的重要標(biāo)志之一，它以其獨(dú)特的風(fēng)格、高雅亮麗的外形，使建筑物更具時代感和藝術(shù)造型，備受設(shè)計師和業(yè)主們的喜愛。建筑物外墻面石材隱藏懸吊干掛工法是利用高耐腐蝕連接件（7075鋁合金石材幕墻掛件）將飾面石材在其背面固定安裝在建筑物表面的一種新型施工工藝，它即可以不受主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大位移或溫差較大的影響，不會在板材內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力，從而控制了破壞狀態(tài)，特別適用于高層建筑和抗震建筑幕墻，又具備在施工過程中可以自由選擇板材背面的懸吊位置，任意角度的拼掛，為不同規(guī)格、不同造型、多種復(fù)雜外形的設(shè)計需求提供了空間。其安裝精度高，裝飾效果好，結(jié)構(gòu)簡潔、做法靈活，拆裝方便，為維修保養(yǎng)創(chuàng)造了便利，克服了濕貼時水泥砂漿粘結(jié)劑對石材滲透的弊端和用傳統(tǒng)銷針、銷板干掛法操縱中對石材易破損、易銹蝕、無安全保障等缺陷。目前，背掛式隱藏懸吊工法的施工工藝已不斷推廣到建筑物內(nèi)外墻裝飾的石材幕墻中。

　　國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133-2001）于2001年6月由建設(shè)部正式批準(zhǔn)實(shí)施，其中首次就石材幕墻掛件（針銷式除外）有了明確的定義和技術(shù)要求，結(jié)束了長期以來無標(biāo)準(zhǔn)、無規(guī)范的歷史，同時也打破了傳統(tǒng)的針銷式及不銹鋼材質(zhì)壟斷市場的狀態(tài)，為鋁合金材料的幕墻領(lǐng)域中的應(yīng)用確定了保障。

　　二、工程概況

　　北京廣播學(xué)院教學(xué)綜合樓，位于朝陽區(qū)定福莊南里（京通快速路北），該工程建筑面積約58000平方米，整個石材幕墻外墻面均采用背掛式掛件及隱藏懸吊工法實(shí)施裝飾，其面積為5000平方米。

　　三、背掛式石材

　　幕墻掛件背掛式掛件，即7075鋁合金（又稱鋁鋅鎂銅合金或稱鋁矽鎂合金）隱藏懸吊式石材干掛件。其屬擠壓成型，通過高壓靜電粉末噴涂，具有抗老化、耐腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)。7075鋁合金材質(zhì)體積輕便，其強(qiáng)度和硬度可與不銹鋼相比，強(qiáng)度為540-560MPa，重量為國標(biāo)304不銹鋼的1/3重。其造價也僅為國標(biāo)304不銹鋼的2/3.四、背掛式隱藏懸吊工法施工工藝

　　（一）作業(yè)步驟

　　1.依據(jù)施工圖每一條橫向及直向基準(zhǔn)，以墨線標(biāo)示于結(jié)構(gòu)體上面，完成面基準(zhǔn)線則標(biāo)示于門窗或柱身的側(cè)邊。

　　2.依據(jù)分料表，將每一個區(qū)域的石材板歸定位。

　　3.依據(jù)系件配置圖在石板的支撐點(diǎn)位置做定位切溝。

　　4.依據(jù)完成的基準(zhǔn)安裝石材。

　?。ǘ┳鳂I(yè)流程

　　1.有龍骨安裝定位放線—基層處理—化學(xué)錨栓安裝—“L”型角板安裝—固定主龍骨—安裝次龍骨—固定掛件—石材定位切溝—石材安裝到位—粘接膠條—打膠勾縫—清理—成品保護(hù)。

　　2.無龍骨安裝定位放線—基層處理—化學(xué)錨栓安裝—固定掛件—石材定位切溝—石材安裝就位—粘貼膠條—打膠勾縫—清理—成品保護(hù)。

　?。ㄈ┦┕し椒ǎ⊕旒惭b）

　　1.有龍骨安裝由聯(lián)接插板（即掛件）與結(jié)構(gòu)體次龍骨角鋼采用螺栓、墊片、彈性圈、螺母固定；聯(lián)接插板與主體板（石材）固定在一起。所述聯(lián)接插板（掛件）設(shè)有槽孔，其特征在于：一端設(shè)有斜燕尾板和垂直直角插板（即Y型），垂直直角插板與主體垂直，斜燕尾板與主體板（石材）背部平面上斜α角度，α角度最佳為30度。

　　2.無骨龍安裝由角板、墊板、聯(lián)接插板組成（即ILY組合）并采用化學(xué)錨栓將角板上的立板、墊板與墻體固定，采用螺栓、墊片、彈性圈、螺母將角板上的平板與聯(lián)接插板固定，聯(lián)接插板與主體板（石板）固定在一起。其中所述角板，類似角鋼，由一個立板和平板構(gòu)成，立板和平板設(shè)有槽孔，在立板的外側(cè)面加工成凸弧形；所達(dá)墊板設(shè)有槽孔，其中一個面為凹弧形。

　?。ㄋ模┳鳂I(yè)流程分解

　　1.定位放線水平向控制線采用以50cm水平線為依據(jù)向上（或向下）量距來控制石材的水平度和垂直方向分塊。在每個立面中間位置的墻上選定一個窗口，從上到下準(zhǔn)確找出該窗口的中心線位置，彈上墨線作為豎向控制線，以此為依據(jù)向左右量距來控制石材的垂直度和水平向分塊。

　　2.基層處理對砼外墻表面進(jìn)行測量，檢查其平整度，從而保證主龍骨的垂直度，根據(jù)圖紙對砼外墻面進(jìn)行基層處理，將基平面清理干凈。

　　3.化學(xué)錨栓安裝以豎向控制線為依據(jù)，向左右量距核定鉆孔位置，按程序進(jìn)行化學(xué)錨栓安裝。即：鉆孔—清孔—置入化學(xué)膠管—置入螺桿—凝固后施工。保證化學(xué)錨栓的準(zhǔn)確位置和錨固性能。

　　4.“L”型角板安裝以豎向控制線和化學(xué)錨栓為依據(jù)，核定主龍骨寬度定點(diǎn)，通過已安裝化學(xué)錨栓固定角板于墻體上。

　　5.固定主龍骨根據(jù)主龍骨圖將龍骨進(jìn)行編號分類碼放，然后進(jìn)行主龍骨安裝，安裝主龍骨時將主龍骨側(cè)面上的圓孔與角板上的長圓孔用M10螺栓連接，調(diào)節(jié)主龍骨的垂直度，最大調(diào)節(jié)量為30mm.

　　6.安裝次龍骨根據(jù)石材規(guī)格分塊，確定次龍骨長度，編號分類碼放。主龍骨安裝完畢檢查合格后可以進(jìn)行次龍骨的安裝，次龍骨通過專用角板連接，在主龍骨側(cè)面上鉆孔用M10螺栓將專用角板固定在主龍骨上，專用角板與主龍骨接觸面上打長圓孔可以延主龍骨方向上下調(diào)節(jié)，最大調(diào)節(jié)長度為30mm（即次龍骨可上下調(diào)節(jié)），再將次龍骨與專用角板用M10螺栓相連。

　　7.固定掛件次龍骨安裝完畢檢查后進(jìn)行干掛件的固定。根據(jù)石材所需用的掛件數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，確定掛件位置后開始采用專用馬車螺栓固定。通過掛件上的長圓槽孔可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以保證石材位置的準(zhǔn)確性。

　　8.石材定位切溝干掛件安裝完畢后，即可進(jìn)行石材的固定，在進(jìn)行石材安裝時，必須先在石材邊緣進(jìn)行定位切溝，一般切溝規(guī)格長度為80-100mm，寬2-2.5mm、深12-15mm.在配套切溝定位器的配合下可安全操作。

　　9.石材安裝就位將切溝完畢的石材按照分塊進(jìn)行就位安裝。石材安裝到位，調(diào)整好石材的垂直、平行及留縫間隙后可緊固固定螺栓。

　　10.粘結(jié)膠條每塊石材安裝完畢后，即刻清理石材邊沿，粘結(jié)雙面膠條（按設(shè)計要求石材留縫寬度決定所用膠條厚度），以保證勾縫時填縫膠橫平豎直、寬窄一致。

　　11.打膠勾縫膠條粘結(jié)完畢后，可按工程要求進(jìn)行勾縫打膠工作，打膠時要求達(dá)到橫平豎直、寬窄一致、涂膠均勻。使得膠縫美觀且耐固，采用中性硅酮膠，以防止對石材產(chǎn)生腐蝕。

　　12.清理每一塊石材安裝完畢后，即對表面進(jìn)行清理，以確保每一塊石材的安裝已完全符合標(biāo)準(zhǔn)。清理內(nèi)容包括：石材表面污垢，石材板縫隙的誤差，固定螺栓的堅固程度以及每塊板的垂直度、平行度等。

　　13.成品保護(hù)將距地面2m高范圍成活的石材墻面采用圍擋保護(hù)措施，以避免碰撞損壞；2m以上成活墻面采用防污染的遮擋設(shè)施保護(hù)。

　　五、背掛式掛件的技術(shù)性能

　　背掛式掛件結(jié)合隱藏懸吊式工法，在石材背面固定，板與板之間沒有聯(lián)系，因而對石材表面和邊緣無障礙，真正意義上完全的獨(dú)立承載，并能排除硬性接觸與熱脹冷縮反應(yīng)，具有安全性能及抗壓、抗震的作用和保障。通過對比試驗(yàn)證明，在同等受力狀態(tài)下，板材規(guī)格相同時，背掛式做法的承載能力高于傳統(tǒng)做法的3-4倍，相應(yīng)位移量僅為傳統(tǒng)做法的50%以下，因而具有更高的安全系數(shù)，特別適用于高層建筑和抗震建筑幕墻。體現(xiàn)了柔性構(gòu)造連接的設(shè)計意圖，同時為設(shè)計師任意設(shè)計各類圖形、可創(chuàng)造性拼掛等增加了設(shè)計空間。比如：柱頭、異型、浮雕、圓柱、圓弧、線條、轉(zhuǎn)角、腰線、拼花等。

　　六、背掛式干掛件的施工特點(diǎn)

　　1.垂直直角斜燕尾板型伸縮片，隱藏隱吊式完全獨(dú)立承載，牢固性強(qiáng)，安全可靠；

　　2.定位切槽快速準(zhǔn)確，2cm板材亦可施作；

　　3.與鋸片用半徑的弧型鑲片可緊密于溝槽中，強(qiáng)度大，抗震性能高；

　　4.Y型鑲片至石材背面，對石材表面、邊緣無障礙，完全排除硬性接觸與熱脹冷縮反應(yīng)；

　　5.可維持完全絕對水平垂直，調(diào)整螺絲可真正逼緊，動作簡易，方便結(jié)實(shí)；

　　6.拆裝方便，為維護(hù)保養(yǎng)提供了便利。

　　七、應(yīng)用

　　背掛式石材干掛件及其施工工藝已被國內(nèi)外諸多大型工程所采用，在北京廣播學(xué)院工程中使用也深受裝飾施工人員的青睞。2002年7月由華北地區(qū)、西北地區(qū)建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化辦公室聯(lián)合編審的《建筑構(gòu)造通用圖集》（88J-1之外裝修〈1〉），系統(tǒng)地將此件及其工法編入其中。同時，由國家標(biāo)準(zhǔn)化研究所編審的國家標(biāo)準(zhǔn)《全國民用建筑統(tǒng)一技術(shù)措施——建筑產(chǎn)品選用技術(shù)》（首卷本之幕墻J45），更為全面地將此件及施工工藝編入，也屬該標(biāo)準(zhǔn)中唯一被選中納入的石材干掛件產(chǎn)品及工法。該標(biāo)準(zhǔn)于2003年3月正式頒布實(shí)施。

　　材料是保證幕墻質(zhì)量和安全的物質(zhì)基礎(chǔ)，合格的產(chǎn)品不僅可以保證幕墻具有安全性、功能性、藝術(shù)性，其外觀還具有層次感、立體感，又可以滿足建筑物“百年大計，質(zhì)量第一”的要求。同時，為開展各種高性能的幕墻技術(shù)研發(fā)，增進(jìn)幕墻行業(yè)的科技水平，提高人們的生活質(zhì)量，推動社會的全面進(jìn)步以及促進(jìn)行業(yè)整體規(guī)范和可持續(xù)發(fā)展，具有巨大的意義。

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