石材幕墻的抗變形構造

1、石材幕墻的抗變形構造施工工法河北建設集團裝飾工程有限公司河北建設集團有限公司21石材幕墻抗變形構造施工工法河北建設集團裝飾工程有限公司河北建設集團有限公司1.前言石材幕墻以其光澤亮麗、古樸典雅的質地為社會所青睞，隨著石材幕墻的廣泛應用，其安全性和內在質量成為業(yè)內關注的重點，對內在質量和安全起重要作用的抗建筑變形和自身變形的構造卻往往被忽視，經常導致幕墻被破壞，既影響了外觀質量，又對公共安全構成影響。故石材幕墻的內在質量不僅體現在施工工藝和質量控制方面，還要重點解決抵御建筑變形和自身變形的各種構造上，通過多個工程的實踐和總結，歸納出了石材幕墻抗變形的各種構造，并成功運用與淶水華茂大廈裝飾工程、張

2、家口宣化區(qū)招商寫字樓、天津市特種設備檢測試驗大樓等工程石材幕墻施工中，保證了工程品質，創(chuàng)造了良好的社會效益。2.工法特點2.1在建筑變形縫位置設置相應的幕墻變形構造，既保證幕墻不對建筑變形構成影響，又避免了建筑變形對幕墻產生破壞。2.2該工藝鑲嵌在石材幕墻施工過程中，故要結合石材幕墻設計和施工方案提前做好技術準備，編制專項技術和施工方案。2.3施工操作簡單，同材質變形縫的安裝，只需提前將所需板塊按設計和方案要求預制好，后隨同幕墻順序安裝、打膠密封即可；采用廠家定制裝置的，只需在石材幕墻安裝完成后，采用結構膠粘接、耐候膠密封即可。2.4該項目關鍵控制點為隱蔽工程，施工過程中要加強隱蔽驗收，保證構

3、造的科學合理；完工后要進行淋水試驗，保證其防水密封性能。2.5變形縫的巧妙處理可以豐富立面造型，如采用其他材質材料，還可以豐富立面色彩效果，提高幕墻的裝飾性。3.適用范圍本工法適用于非抗震設計或6-8度抗震設計的多層、高層或超高層的建筑的辦公樓、寫字樓、醫(yī)院、學校等建筑物室內外墻面的裝飾。4.工藝原理石材幕墻的抗變形構造是為了避免由于建筑和幕墻自身的變形導致破壞，而在建筑伸縮縫、沉降縫、抗震縫等部位和幕墻容易發(fā)生變形或利于抵抗變形的部位設置的相應構造。石材幕墻各相應部位變形構造的合理設置和正確施工，能夠保證幕墻具備滿足設計規(guī)范要求的變形能力，從而避免了石材幕墻在受到建筑和自身變形產生的應力、應

4、變作用下對幕墻產生影響甚至破壞，以保證石材幕墻的裝飾效果和公眾安全。石材幕墻的抗變形構造分為應對建筑變形的抗變形構造和應對自身變形的構造，具體內容如下：4.1應對建筑變形的抗變形構造各類建筑解決各種變形對建筑的影響采用設置變形縫的方法，這些變形縫的設置部位自然成為石材幕墻重點考慮變形的部位，建筑的變形縫主要有伸縮縫、沉降縫和抗震縫三種，石材幕墻應對建筑變形的構造就是相對應的變形縫。4.1.1伸縮縫建筑物處于晝夜、冬夏的溫度變化環(huán)境中，由于熱脹冷縮的原理使結構內部產生溫度的應力和應變，為避免應力、應變對建筑物造成破壞，而在建筑物一定長度或結構變化較大處設置伸縮縫。石材幕墻作為附著在建筑結構上的實

5、體，與結構緊密連接，自身材料質地強度大、彈性小，故結構的變化勢必對石材幕墻構成影響，如事先對此問題考慮不充分，結構的變化可能最終導致石材幕墻結構或裝飾面破壞，輕則影響裝飾效果，重則會導致幕墻局部或部分脫落，對公共安全構成危害，所以石材幕墻要在建筑伸縮縫相應位置設置伸縮縫。石材幕墻伸縮縫設置原則要參照建筑伸縮縫設置原則，伸縮縫的有效寬度不應小于建筑伸縮縫，伸縮縫的裝飾要同石材幕墻和建筑外立面裝飾風格一致或協(xié)調。石材幕墻由骨架和面板組成，為了完全避免溫度變形的影響，骨架和面板均要斷開設縫。（1）骨架伸縮縫設置 石材幕墻通常選用金屬型材作為骨架材料，一般選用型鋼，方鋼管、槽鋼、角鋼等配合使用，下面我

6、們用槽鋼、角鋼作為骨架材料舉例說明，一般根據建筑結構實際情況，并經過結構計算確定幕墻骨架材料的規(guī)格型號，通常采用截面較大的槽鋼作為主龍骨，角鋼作為次龍骨，主龍骨通過鐵件與結構連接。為了避免建筑變形影響幕墻骨架，伸縮縫兩側連接鐵件、主龍骨必須單獨設置，次龍骨必須斷開，間隙不小于建筑伸縮縫設計值。（如圖4.1.1-1）圖4.1.1-1（2）面板伸縮縫設置 石材幕墻面板通常選用質地堅硬的石材，其強度大彈性小，抗變形能力弱，故伸縮縫位置面板必須斷開，斷開寬度不小于建筑伸縮縫寬度，為了保證面板的裝飾性和密封性，其構造要巧妙合理，通常采用同材質材料現場加工的方法（如圖4.1.2-1）和向廠家定做專用裝置現

7、場安裝的方法（如圖4.1.2-2），方法的選擇要考慮建筑的外觀效果。 圖4.1.2-1圖4.1.2-24.1.2沉降縫沉降縫是建筑為了防止由于地基的不均勻沉降，結構內部產生附加應力引起的破壞而設置的縫隙，以保證兩側結構體能夠自由沉降。為了避免因建筑不均勻沉降對石材幕墻造成破壞，在建筑沉降縫位置幕墻也要設置沉降縫，縫隙有效寬度不小于建筑沉降縫寬度。石材幕墻沉降縫處，其骨架和面板同樣要全部斷開，其構造與伸縮縫類似，其面板接縫的處理同樣可以采取同材質現場制作和向廠家定做現場安裝方式。 4.1.3抗震縫抗震縫是為了防止建筑物各部分在地震是相互撞擊引起破壞而設置的縫隙，石材幕墻在地震時同樣存在撞擊破壞的

8、可能，所以在建筑抗震縫位置應同樣設置抗震縫，抗震縫有效寬度不應小于建筑抗震縫寬度。幕墻骨架和面板在抗震縫處均要斷開，骨架構造做法同伸縮縫類似；因地震時建筑的變形或運動方向較為復雜，方向具有不確定性，所以面板的構造要考慮各個方向變形的可能，為了保證地震后的外觀質量和幕墻的防水密封性能，建議采用專用廠家裝置現場安裝的構造。4.2、應對石材幕墻自身變形的構造石材幕墻位于建筑的外表面，直接感受氣候的變化，溫度對其影響最為直接，其變形要先于建筑結構，所以幕墻與結構的連接部位要具備抵抗這種變形的能力；石材幕墻分為骨架體系和面板，其與大氣接觸也存在位置差，而且材質不同，所以也存在抵抗變形的能力問題；同時石材

9、幕墻一般面積較大，其骨架、面板同體系內同樣存在應力和應變，也有可能造成對自身的破壞，所以幕墻的骨架和面板同樣要具備抗變形能力。4.2.1骨架與結構的連接幕墻骨架通常通過專用連接件與結構的預埋件或后置埋件連接，連接件與埋件連接通常采用焊接，連接件與骨架中的主龍骨連接宜采用螺栓連接，以提高其變形能力，避免應力和應變對骨架造成破壞。4.2.2骨架體系的變形構造（豎向，橫向）石材幕墻的主龍骨和次龍骨有時整體的連接長度很長，受溫度等變化因素影響，容易產生應力和應變，所以在施工時要從構造上提高其變形能力，以避免造成破壞。幕墻骨架在使用過程中，因應力和應變產生的影響主要是豎向和橫向兩個方向，構造上消除其影響

10、豎向通過主龍骨，橫向通過次龍骨。主龍骨要分層設置變形縫，并通過連接件螺栓連接；次龍骨要沿長度方向分段設置變形縫，長度一般不超過6米，并通過鐵件用螺栓連接。為避免變形的積累，主龍骨的長度通常為建筑的層高，上下層主龍骨間設不小于15mm縫隙，主龍骨固定應遵循“上吊下懸”的原則，上端通過鐵件與結構連接，下端則通過鐵件與下層主龍骨形成可伸縮的機械連接（如圖4.2.2-1）。次龍骨與主龍骨連接通常采用焊接和雙螺母螺栓連接結合的方式，以提高其抗應變能力，通長的次龍骨要分段設置伸縮縫，分段長度一般不大于6米，縫寬不小于15mm，次龍骨的接長要通過鐵件形成可伸縮的機械連接（如圖4.2.2-2）。圖4.2.2-

11、1圖4.2.2-24.2.3面板體系的變形構造石材幕墻的面板暴露在室外環(huán)境中，受外界環(huán)境影響直接，應力應變產生較為頻繁，容易對自身造成破壞，所以施工中要通過一定的構造消除相應隱患。幕墻面板一般通過金屬掛件與次龍骨連接，掛件與面板間通常為結構膠粘接，可變形性差；掛件與次龍骨應采用螺栓連接，避免焊接，以提高面板相對于骨架的可變形性（如圖4.2.3-1）。面板單獨的板塊相對一般塊料面層也較大，其受環(huán)境因素影響產生的應力和應變可能對自身或相鄰板塊造成破壞，所以面板相鄰板塊應盡量避免密封拼接，而采取離縫，后用耐候膠彈性密封，縫寬一般為510mm，這樣既能提高板塊變形性能，又能提高石材幕墻密封防水性能（如

12、圖4.2.3-2）。圖4.2.3-1圖4.2.3-25. 施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程：放線定位基層及埋件安裝或處理金屬骨架制作、安裝層間防火封修及防雷接地處理 隱蔽工程驗收石材及預制構建安裝嵌膠封縫清洗、保護和驗收5.2施工方法：5.2.1放線定位 石材幕墻變形構造部位施工要求精度高，將土建方提供的基準中心線、標高線進行復測，無誤后根據圖紙給出的橫、豎龍骨的位置和軸線放鋼線，定出橫、豎龍骨位置和石材幕墻位置。先由中間向兩端測錄，然后由兩端向中間復核尺寸。放出的橫、豎龍骨位置線誤差符合設計及相關規(guī)范要求。 5.2.2基層及埋件安裝或處理預埋件檢查或后置埋件安裝：預埋件應在結構主體施工時

13、埋設，施工前要根據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，應根據實際情況提出選用化學錨栓或不銹鋼螺栓固定后置埋件的方案，并必須報設計單位審核批準，且應在現場做拉拔試驗，做好記錄。5.2.3金屬骨架制作、安裝從結構上先立豎框(一般鍍鋅槽鋼或鋼方管，按設計要求)，后上金屬橫梁 (通常L50*5鍍鋅角鋼)豎框定位后再裝橫框，將能很好的保證橫豎框的直線度和橫框的伸縮縫，安裝順序是先下后上。橫梁可直接焊接在豎框上，每個節(jié)點上下角焊縫長度之和不小于70mm，焊角高度大于5mm或滿足設計要求，橫梁接長采用螺栓

14、連接。龍骨安裝完要進行全面檢查，尤其是橫、豎框中心線，必須用儀器對橫、豎龍骨進行調整。骨架與基層連接如圖5.2.3?？棺冃螛嬙旃羌艿闹谱?、安裝方式，見下頁附圖圖5.2.3 骨架與基層連接圖焊接時，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，以減少因焊接產生的變形。檢查焊縫質量合格后，所有焊點、焊縫均需去焊渣及防銹處理，如刷防銹漆等。所有鋼骨架、埋板均在加工廠切割整齊，經過了打孔、預加工等工序，并且進行了除銹、熱鍍鋅防腐處理，所以完成鋼骨架制作、安裝后，需要對鋼骨架上的焊口、嚴重劃傷處進行二次防銹處理。將焊口和劃傷處打磨干凈后，用優(yōu)質防銹漆進行兩遍涂飾，起防銹作用。待金屬骨架完

15、工后，應通過業(yè)主及監(jiān)理公司對隱蔽工程檢查后，方可進行下道工序。幕墻構架立柱的連接金屬角碼與其它連接件應采用螺栓連接，并應有防松動措施。（1）鋼架與主體結構連接的預埋件應牢固、位置準確，預埋件的標高偏差不得大于10mm，預埋件位置與設計位置的偏差不得大于20mm；（2）鋼架與預埋件的連接及鋼架防銹處理應符合設計要求；（3）鋼架制作允許偏差應符合下表規(guī)定：鋼架制作的允許偏差（mm）:項目允許偏差值檢查方法構件長度±3用鋼尺檢查焊接型鋼截面寬度接合部位±2其他部位±3焊接型鋼截面寬度±3掛接鋁合金掛件用的L型鋼截面高度±1構件兩端最外側安裝孔距

16、77;3構件兩組安裝孔距±3同組螺栓相鄰兩孔距±1任意兩孔距±1.5構件撓曲矢高L/1000且不大于10用拉線及鋼尺5.2.4層間防火封修及防雷接地處理在每層樓的樓板項標高處，沿處墻四周設一道層間防火封修，因石材幕墻內表面距基層面有一定的空隙，為防止火災發(fā)生后，火勢從此空隙處向上層漫沿，故此設層間防火隔離帶，材料采用1.5mm厚鍍鋅鋼板不小于100mm厚防火保溫巖棉，鍍鋅鋼板一端用射釘固定在剪力墻上，射釘間距小于400mm，另一端搭在橫向角鋼龍骨上。接縫處打防火膠,防火帶必須交圈。防雷接地處理：鋼骨架施工完后,幕墻防雷按照GB50057-94規(guī)定或按照設計要求,保

17、證整個幕墻體系與建筑主體的防雷體系可靠地連接和接地。5.2.5石材及預制構件的安裝（1）石材及預制構件驗收及運輸將運至工地的石材及預制構件按編號分類，滿足流水作業(yè)要求，按照圖紙驗收分區(qū)碼放,鉆孔或開槽前應逐塊檢查石材厚度及縫隙等質量指標，不合格者不得使用，當鉆孔或開槽等造成石材開裂時，該塊石材不得使用。外腳手架搭設時,腳手架距離外墻面一般為600mm。石材或預制構件吊裝在架子與外墻間進行。吊裝前對腳手架拉接點進行調整和加固,用高強尼龍帶綁好石材,采用電動葫蘆運到安裝位置,超大板塊換為手動導鏈進行安裝調整。能用外用電梯運輸的采用外用電梯運到樓層,大板塊時人工抬到吊裝點用手動導鏈吊裝。（2）石材及

18、預制構件安裝要點和質量控制石材及預制構件安裝分區(qū)進行,由下至上安裝。每一區(qū)大角、拐角、分格縫都要掛豎向石材面控制線。大角采用細鉛絲,分格縫采用尼龍線。把石材吊裝到比安裝位置高150mm地方,上、下掛件對準連接件,慢慢落下,控制好豎向板縫寬度。調整上掛件的高度調節(jié)螺栓,使石材水平且橫向板縫均勻。為了安全和便于進一步調整,此時手動導鏈依然要掛住石材,用靠尺檢查石材垂直度和接縫平整度,偏差超過允許范圍的,把石材稍微吊起,用專用扳手松開連接件螺栓,調整連接件位置,達到要求后,擰緊螺栓和防滑移螺釘,全部松開導鏈;順序安裝至每一區(qū)施工完畢。吊裝過程中應注意對已安裝石材和吊裝石材的成品保護。為了保證變形構造

19、的防水密封性能，相鄰板塊之間在安裝后要保持一定的壓力，既保證防水密封條與相鄰石材緊密接觸。故該部位開槽或鉆孔尺寸相對要大，以保證能夠一次就位；槽或孔內注結構膠要飽滿，相鄰板塊搭接時一般采用弓形螺旋卡提供持續(xù)壓力，待結構膠固化后再將弓形螺旋卡拆除。5.2.7嵌膠封縫（1）清理板縫，用帶有凸頭的刮板填裝聚乙烯泡沫棒，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大于縫寬。（2）在膠縫兩側粘貼美紋紙保護（以免嵌縫膠污染石材表面），并用專用清潔劑或草酸擦洗縫隙處。（3）選用硅硐結構膠嵌縫，注膠應平直、飽滿、均勻，無間斷、無流淌，邊打膠邊用塑料輥壓出弧形凹面。（4）施工中要注意不能有漏膠污染墻面，

20、如墻面上沾有膠液應立即擦去，并用清潔劑及時擦凈余膠。膠縫要寬窄、深淺一致，表現要光潔，不能有凹凸不平或剝裂等現象。（5）在大風和下雨時不能注膠。5.2.8清洗、保護和驗收施工完畢后，除去板表面的膠帶紙，用清水和清潔劑將材表面擦干凈，按要求進行打蠟或刷保護劑。6.材料和設備6.1石材或預制構件不得有缺邊掉角和裂縫及劃痕，顏色、質地均勻一致，無特殊紋理和明顯色差。體積密度、吸水率、彎曲強度、抗剪強度等滿足有關規(guī)定。6.2型鋼骨架必須進行熱鍍鋅防腐處理，工程焊接處必須重新做防銹處理。6.3錨固件必須通過現場拉拔試驗確定其承載力,不銹鋼掛件厚度不應小于3.0mm。6.4金屬掛件要有良好的抗腐蝕能力，掛

21、件種類要與骨架材料相匹配，不同類金屬不宜同時使用，以免發(fā)生電化學腐蝕。6.5主要機具打孔機、電錘、電鉆、板手、錘子、靠尺、線墜、手鉗、方尺、合尺、壁紙刀、電焊機、經緯儀、清潔劑、膠槍等。7.質量控制7.1檢查數量應符合下列規(guī)定：每個檢驗批每100平方米應至少抽查一處，每處不得小于1米。7.1.1主控項目（1）石材幕墻工程所用材料的品種、規(guī)格、性能和等級，應符合設計要求及國家現行產品標準及工程技術規(guī)范的規(guī)定。檢驗方法：觀察；尺量檢查；檢查產品合格證書、性能檢測報告、材料進場驗收記錄和復驗報告。（2）幕墻的造型、立面分格、顏色、光澤、花紋和圖案應符合要求。檢驗方法：觀察。（3）孔、槽的數量、深、度

22、、位置、尺寸應符合設計要求。檢驗方法：檢查進場驗收記錄或施工記錄。（4）幕墻主體結構上的預埋件和后置埋件的位置、數量及后置埋件的拉拔力必須符合設計要求。檢驗方法：檢查拉拔力檢測報告和隱蔽工程驗收記錄。（5）幕墻的金屬框架立柱與主體結構預埋件的連接、立柱與橫梁的連接、連接件與金屬框架的連接、連接件與石材表面板的連接必須符合設計要求，安裝必須牢固。檢驗方法：手扳檢查，檢查隱蔽工程驗收記錄。（6）金屬框架和連接件的防腐處理應符合設計要求。檢驗方法：檢查隱蔽工程驗收記錄。（7）幕墻的防雷裝置必須與主體結構防雷裝置可靠連接。檢驗方法：觀察；檢查隱蔽工程驗收記錄和施工記錄。（8）幕墻的防火、保溫、防潮材料

23、的設置應符合設計要求，填充應密實、均勻厚度一致。檢驗方法：檢查隱蔽工程驗收記錄。（9）各種結構變形縫、墻角的連接節(jié)點應符合設計要求和技術標準的規(guī)定。檢驗方法：檢查隱蔽工程驗收記錄和施工記錄。（10）石材表面和板縫的處理應符合設計要求。檢驗方法：觀察。（11）石材幕墻的板縫注膠應飽滿、密實、連續(xù)、均勻、無氣泡，板縫寬度和厚度應符合設計要求技術標準規(guī)定。檢驗方法：觀察；尺量檢查；檢查施工記錄。（12）石材幕墻應無滲漏。檢驗方法：在易滲漏部位進行淋水檢查。7.1.2一般項目(1)石材幕墻表面應平整、潔凈，無污染、缺損裂痕。顏色和花紋應協(xié)調一致，無明顯色差，無明顯修痕。檢驗方法：觀察。(2)石材幕墻的

24、壓條應平直、潔凈、接口嚴密、安裝牢固。檢驗方法：觀察，手扳檢查。(3)接縫應橫平豎直、寬窄均勻；陰陽角石板壓向應正確，板邊合縫應順直；凸凹線出墻厚度一應一致，上下口應平直；石材表面板上洞口、槽邊應套割吻合，邊緣應整齊。檢驗方法：觀察；尺量檢查。(4)石材幕墻的密封膠縫應橫平豎直、深淺一致、寬窄均勻、光滑順直。檢驗方法：觀察。(5)石材幕墻上的滴水線、流水坡向應正確、順直。檢驗方法：觀察，用水平尺量檢查。（6）每平方米外墻石材的表面質量和檢驗方法應符合表7.1.2-1。項次項目質量要求檢驗方法1裂痕、明顯劃傷和長度>100mm的輕微劃傷不允許觀察2長度100mm的輕微劃傷8條用鋼尺檢查3擦

25、傷總面積500mm2用鋼尺檢查表7.1.2-1 每平方米磚的表面質量和檢驗方法（7）石材幕墻安裝的允許偏差和檢驗方法應符合表7.1.2-2的規(guī)定：項次項 目允許偏差（mm）檢驗方法1幕 墻垂直度幕墻高度30m10用經緯儀檢查30m<幕墻高度60m1560m<幕墻高度90m20幕墻高度>90m252幕墻水平度3用水平儀檢查3板材立面垂直度3用水平儀檢查4板材上沿水平度2用1米水平尺和鋼尺檢查5相臨板材板角錯位1用鋼尺檢查6幕墻表面平整度23用垂直檢測尺檢查7陽角方正24用直角檢測尺檢查8接縫直線度34拉5米線，不足5米拉通線用鋼尺檢查9接縫高低差1用鋼尺和塞尺檢查10接縫寬度1

26、2用鋼直尺檢查表7.1.2-2 石材幕墻安裝的允許偏差和檢驗方法8.安全措施8.1對作業(yè)隊進行班前安全技術交底和安全教育。8.2操作前按照搭設腳手架的操作規(guī)程，檢查腳手架是否牢固。操作層兜網是否張掛齊全；圍網是否已掛滿；隔三層是否另設一道兜網。腳手操作層護攔是否已經安設。8.3在腳手架上操作的人數不能集中，堆放的材料應散開，要放穩(wěn)，腳手板嚴禁有探頭板。8.4腳手架妨礙操作時，應由架子工處理，嚴禁非架子工翻腳手板或搭設臨時架子。 8.5移動式照明燈必須使用安全電壓，機電設備（臺鉆、切割機、手電鉆等）應固定專人或電工操作。8.6多工種立體交叉作業(yè)，應有防護設施，作業(yè)人員必須戴安全帽。8.7在使用懸

27、吊腳手架時，懸吊架應固定牢固，吊環(huán)，鋼絲卡具應緊固，吊蘭應有保險繩，操作人員應系安全帶。8.8外架應及時掃雪防滑，化凍時應檢查外腳手架防止下沉。8.9射釘槍或風動工具應由經過專門培訓的工人負責操作。8.10電動工具應安設漏電保護裝置。8.11任何人未經管理人員允許不得隨意拆除安全防護設施。8.12加強班組建設，做好班前安全教育。9.環(huán)保措施9.1尺寸不合模數而裁下的石材、骨架、膠、保溫材料、清潔材料要分類堆放，及時回收，不得隨意拋棄。9.2現場補刷防銹漆時，必須保證油漆使用完畢，及時清理剩余油漆和稀釋劑，嚴禁將清洗油罐、油漆桶的稀釋劑潑灑在工地，避免對工程所在地的地面、空氣的污染。9.3現場加工的部分工序，必須要保證噪音的控