【實(shí)例】背栓式干掛紅砂巖敞開(kāi)式幕墻施工技術(shù)

　　1、工程概況

　　廣州白云國(guó)際會(huì)議中心是廣東省召開(kāi)省、市人大、政協(xié)等政務(wù)會(huì)議的重要場(chǎng)所。廣州白云國(guó)際會(huì)議中心位于廣州市白云山國(guó)家風(fēng)景名勝區(qū)西部，緊臨云溪生態(tài)公園。總用地面積26.626公頃，總建筑面積309341平方米。其中地上建筑面積254139平方米，地下建筑面積43624.7平方米，架空層面積11577平方米。根據(jù)設(shè)計(jì)理念，體現(xiàn)建筑物與自然的和諧，在屋頂和立面上采用大量的紅砂巖作表面。A、E棟立面大部分由半菱形開(kāi)放式凸凹砂巖幕墻與隱框玻璃窗組成；屋頂采用平面紅砂巖。砂巖分格為750（寬）×500（高）mm，兩棟樓外墻面均采用干掛紅砂巖飾面，掛石面積約33245平方米。

　　廣州白云國(guó)際會(huì)議中心鳥(niǎo)瞰效果圖

　　背栓式干掛紅砂巖幕墻是用一個(gè)緊固件把石材和石材幕墻組件中的連接件連結(jié)在一起，再與龍骨連接，并由金屬支架組成的橫豎龍骨通過(guò)埋件連接固定在主體建筑外墻上。背栓屬于可以自由拆卸的緊固件，連接件可按幕墻需要的構(gòu)造要求來(lái)設(shè)計(jì)。這是新型有效的錨固專利技術(shù)。背栓錨固基本原理，是通過(guò)專用的設(shè)備和金剛石鉆頭在紅砂巖的背部鉆錐形孔，使得在植入錨固件時(shí)，錨固件底部打開(kāi)后的形狀與鉆孔形狀相吻合，通過(guò)錐形結(jié)合，形成結(jié)構(gòu)鎖定，進(jìn)行錨固。背栓錨固原理的關(guān)鍵技術(shù)在于擴(kuò)壓環(huán)結(jié)構(gòu),它是通過(guò)具有彈性的A4不銹鋼波形環(huán)的支撐達(dá)到機(jī)械鎖定的目的。紅砂巖錨固采用背栓式方法可通過(guò)有效計(jì)算選擇最佳受力支撐點(diǎn)(約板長(zhǎng)1/5處)，使得石材承受均布載荷的最大彎矩值最小，材料所需的抗彎模量最小，因而具備了紅砂巖的使用條件。背栓式干掛紅砂巖幕墻還有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　a．背栓式干掛紅砂巖，因各個(gè)掛件均承載石材重量破裂后石材不易脫落且易于更換。
　　b.背栓式干掛紅砂巖表面清潔，不易受污染。本工程為敞開(kāi)式幕墻，不用打膠不會(huì)產(chǎn)生膠污染表面。

　　2、 紅砂巖選用
　　本工程采用紅砂巖40mm厚，設(shè)計(jì)值在干燥狀態(tài)下為3.0Mpa；由于國(guó)家沒(méi)有現(xiàn)成的規(guī)范。為此，業(yè)主項(xiàng)目辦組織了專家和施工、加工單位對(duì)紅砂巖作為面板作了可行性研究，并制訂了《紅砂巖加工設(shè)計(jì)及安裝驗(yàn)收規(guī)程》。紅砂巖容易風(fēng)化，更容易受外界大氣、酸雨、工業(yè)煙霧等外界因素對(duì)它的侵破壞。為了保護(hù)紅砂巖，使紅砂巖不被風(fēng)化和侵蝕，本工程采用了高效石材防水劑對(duì)紅砂巖浸泡，溶劑通過(guò)有效滲入紅砂巖毛細(xì)通道，通過(guò)潮氣的催化作用，與紅砂巖充分結(jié)合形成一層縱深的、持久的防護(hù)層，紅砂巖表面不留任何痕跡，并保持紅砂巖的透氣性，即使紅砂巖表面部分磨損，內(nèi)部仍具有十分優(yōu)秀的防水性，提供最佳的“水珠效應(yīng)”，能有效抵抗水、大氣等污染物對(duì)紅砂巖的侵害。對(duì)水性污染有一定防護(hù)作用，為紅砂巖作為表面材料奠定了基礎(chǔ)。

　　3、主要施工工藝流程

　　3.1工藝流程
　　測(cè)量放線→鋼立柱結(jié)構(gòu)定位安裝→鋼橫梁定位安裝→主體內(nèi)墻防水處理→鋁合金掛件安裝→防火隔層安裝、室內(nèi)收口→紅砂巖面板安裝→交驗(yàn)。

　　3.2測(cè)量放線
　　將土建方提供的基準(zhǔn)中心線、標(biāo)高線進(jìn)行復(fù)測(cè)，無(wú)誤后根據(jù)圖紙給出的橫、豎龍骨的位置和軸線，定出橫、豎龍骨位置和石材幕墻位置。先由中間向兩端測(cè)量，然后由兩端向中間復(fù)核尺寸。放出的橫、豎龍骨位置線誤差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
　　石材幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接的預(yù)埋件，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)。預(yù)埋件應(yīng)牢固，位置準(zhǔn)確，預(yù)埋件的位置誤差應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行復(fù)查。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)明確要求時(shí)，預(yù)埋件的標(biāo)高偏差不應(yīng)大于10mm，預(yù)埋件位置差不應(yīng)大于20mm。主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)漏埋的預(yù)埋件應(yīng)采用植筋法或化學(xué)螺栓后置鐵件，并經(jīng)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)確定其承載力。

　　3.3鋼方通立柱安裝
　　鋼方通立柱的安裝是在全部幕墻安裝過(guò)程中，由于其工程量大，施工精度要求高而占有極其重要的地位。鋼方通立柱的安裝快慢決定著整個(gè)工程的進(jìn)度，故作業(yè)無(wú)論從技術(shù)上還是管理上都要額外重視。石材幕墻立柱的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　1）、立柱安裝標(biāo)高偏差不應(yīng)大于3mm，軸線前后偏差不應(yīng)大于2mm，左右偏差不應(yīng)大于3mm；
　　2）、相鄰兩根立柱安裝標(biāo)高偏差不應(yīng)大于3mm，同層立柱的最大標(biāo)高偏差不應(yīng)大于5mm，相鄰兩根立柱的距離偏差不應(yīng)大于2mm。

　　3.4橫梁安裝
　　在鋼立柱上測(cè)出鋼橫梁的定位線，于水準(zhǔn)儀測(cè)出鋼橫梁標(biāo)高。采用腳手架安裝角鋼橫梁，按設(shè)計(jì)要求將鋼橫梁固定于鋼立柱上。
　　角鋼橫梁與鋼方通立柱之間采用焊接固定，因此，焊接作業(yè)時(shí)應(yīng)對(duì)下方和鄰近的已完工裝飾面進(jìn)行成品保護(hù)。焊接時(shí)要采用對(duì)稱焊，以減少因焊接產(chǎn)生的變形。檢查焊縫質(zhì)量合格后，所有的焊點(diǎn)、焊縫均需作去焊渣及防腐處理。并應(yīng)及時(shí)做焊接驗(yàn)收及防腐驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行隱蔽。

　　石材幕墻橫梁安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　1）、應(yīng)將橫梁兩端的連接件及墊片安裝在立柱的預(yù)定位置，并應(yīng)安裝牢固，其接縫應(yīng)嚴(yán)密；
　　2）、相鄰兩根橫梁的水平標(biāo)高偏差不應(yīng)大于1mm。同層標(biāo)高偏差：當(dāng)一幅幕墻寬度小于或等于35m時(shí)，不應(yīng)大于5mm；當(dāng)一幅幕墻寬度大于35m時(shí)，不應(yīng)大于7mm。

　　3.5主體墻面防水
　　協(xié)同主體結(jié)構(gòu)施工單位進(jìn)行外墻及隱框窗防水處理。保證外墻防水的完整性。隱框窗外框防水處理完成后選擇晴好天氣安裝保溫系統(tǒng)。

　　3.6鋁合金掛件安裝
　　根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)線，用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高。在鋼橫梁與鋁合金掛間墊上絕緣墊片（見(jiàn)下圖），用M3.9自攻釘固定，先擰至5分緊，精確定位后，擰緊固定M3.9自攻釘。

　　紅砂巖豎剖節(jié)點(diǎn)圖

　　3.7紅砂巖面板安裝工藝
　　紅砂巖面板安裝應(yīng)按施工規(guī)劃，按施工進(jìn)度進(jìn)行石材的加工，石材按進(jìn)度加工完成后，應(yīng)按立面編號(hào)分類裝箱，并附裝箱清單。按施工要求按清單將裝飾面板運(yùn)至施工面附近，并注意擺放有序，穩(wěn)定可靠，防止傾覆。在搬運(yùn)紅砂巖板材時(shí)，要有安全防護(hù)措施，擺放時(shí)下面要墊泡沫墊板。石材安裝前應(yīng)用鋼絲拉出理論完成面以便于控制石板安裝的進(jìn)出位，保證安裝后石材平面度。
　　本工程紅砂巖采用40mm厚,連接方式采用不銹鋼(A4)背栓,牌號(hào)為0Cr17Ni12Mo2(316)，背栓底部采用擴(kuò)壓環(huán)式固定，背栓規(guī)格采用M6X21。孔深為21mm。背栓與石材邊距不宜大于180mm，也不宜小于100mm；背栓間距不宜大于800mm。四點(diǎn)固定，連接件的厚度3mm。安裝如下：

　　錨栓掛件安裝示意圖

　　a．紅砂巖板塊先將背部朝上放在工作臺(tái)上，清理干凈孔，孔內(nèi)插入背栓，采用專用工具對(duì)錨栓外套進(jìn)行敲擊安裝，使外套底部擴(kuò)壓環(huán)與錐形孔相吻合，再將鋁合金子掛件和錨栓通過(guò)螺栓擰緊安裝。依次裝好四個(gè)錨栓，鋁合金子掛件與紅砂巖采用墊片避免了鋁合金子掛件與紅砂巖直接接觸，起到隔振作用。
　　b.將鋁合金母掛件固定在橫向角鋼上。石材掛件底座必須嚴(yán)格控制定位質(zhì)量。在紅砂巖上安裝好錨栓及掛件，檢測(cè)紅砂巖表面質(zhì)量合格后，吊運(yùn)板塊至安裝位。安裝時(shí)，將子掛件直接插入母掛件底座，再通過(guò)頂絲的微調(diào)調(diào)節(jié)高低保證石材接縫高度差符合驗(yàn)收規(guī)范要求。紅砂巖安裝由下向上進(jìn)行，并認(rèn)真操作。對(duì)掛好的每一塊石板，均進(jìn)行水平、垂直度、平面度檢測(cè)并及時(shí)調(diào)整。
　　c.石板安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　1）、應(yīng)對(duì)橫豎連接件進(jìn)行檢查、測(cè)量、調(diào)整；
　　2）、金屬板、石板安裝時(shí)，左右、上下的偏差不應(yīng)大于1.5mm;
　　3）、金屬板、石板空縫安裝時(shí)，必須有防水措施，并應(yīng)有符合設(shè)計(jì)要求的排水出口；
　　4）、檢查石材表面防護(hù)及背面纖維層是否符合設(shè)計(jì)要求。
　　5）、根據(jù)連接方式確定石材面板的安裝順序，安裝并調(diào)整后進(jìn)行固定。
　　6）、砂巖石材在開(kāi)箱、搬運(yùn)過(guò)程中應(yīng)輕拿輕放，存放處用橡膠墊，離地約50mm，防止邊角受力破損。
　　7）、安裝時(shí)先將背栓錨固于石板上，背栓安裝時(shí)將石板放平，下面用橡膠及木板墊平、墊實(shí)，不得用力過(guò)大，防止石板斷裂。
　　8）、石材掛裝時(shí)，應(yīng)采取措施防止石材墜落，操作臺(tái)架上不允許堆放石材，應(yīng)掛裝一塊運(yùn)一塊，調(diào)整背栓及掛件，保證相鄰板塊間隙均勻。

　　3.8層間防火封修、室內(nèi)收口
　　在每層樓的樓板頂標(biāo)高處，沿外墻四周設(shè)一道層間防火封修，因外墻石材內(nèi)表面距外墻有200mm空隙，為防止火災(zāi)發(fā)生后，火勢(shì)從此空隙處向上層漫延，故此設(shè)層間防火隔離帶，材料采用1.5mm厚鍍鋅鋼板和100mm厚防火保溫礦棉板，鍍鋅鋼板一端用射釘固定在剪力墻上，射釘間距500mm，另一端搭在橫向角鋼龍骨上。按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行室內(nèi)防火隔層、室內(nèi)包鋁板作業(yè)。室內(nèi)防火隔層安裝應(yīng)嚴(yán)實(shí)，平整。

　　4、質(zhì)量要求
　　紅砂巖不得有缺邊掉角和裂縫及劃痕，顏色、質(zhì)地均勻一致，無(wú)特殊紋理和明顯色差。體積密度、吸水率、彎曲強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定。
　　由于干掛紅砂巖幕墻技術(shù)規(guī)范尚未頒布，施工允許偏差按廣州白云國(guó)際會(huì)議中心《石材幕墻用砂巖的開(kāi)采、加工及砂巖石材幕墻設(shè)計(jì)、加工、安裝、驗(yàn)收規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)確定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。經(jīng)實(shí)測(cè)，工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

　　5、結(jié)束語(yǔ)
　　紅砂巖幕墻背栓施工中，得到了各級(jí)專家、業(yè)主、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理人員的指導(dǎo)支持，認(rèn)為選擇的加固措施工藝合理，施工方便快捷，施工質(zhì)量容易保證。同時(shí)它又克服了鋼銷式和槽式干掛石材幕墻的某些缺點(diǎn)，在安全性、耐久性、可更換性等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。該背拴系統(tǒng)還可以在石材、陶瓷板、人造石、高壓層板、玻璃、微晶玻璃、纖維水泥板等幕墻干掛領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。