石材外墙干挂工艺、质量控制及如何提高安全系数
近来，国内发生多起石材脱落伤人事件。一些地方也出台文件禁止高层使用石材。
摘要：装饰工程石材干挂(粘)工艺的施工技术难度较大，其干挂(粘)施工是利用高强耐腐蚀连接圈件，将装饰石材安装固定在建筑物外墙表面的一项新型装饰施工工艺，施工技术要求高且操作难度相对较大。要使石材装饰达到预期质量目标，必须严格控制影响其施工质量。本文结合工程实例，进行研究分析并介绍了石材干挂的施工工艺以及质量控制的要点。
1引言
随着经济的不断发展，我们接触的工程项目也越来越多，例如法院、检察院、商检、广电中心等工程，均是十几层、几十层的公用建筑物，它们的主楼(或裙楼)外围护结构和首层内墙(柱)装饰装修都是采用天然石材(花岗岩石)幕墙。石材幕墙或石材幕墙与玻璃幕墙结合的装饰使大楼整体产生一种虚实对比强烈、色彩和谐、风格独特、庄重高雅的视觉效果，给城市增添异彩。
如同玻璃幕墙工程一样。石材幕墙工程施工质量影响因素也是多方面的。人、机、科，法、环五大因素对施工质量产生综合影响，但由于石材及其干挂结构的特殊性，它的施工方法和工艺质量影响因素和质量控制的重点又有区别。实践表明，根据建筑物结构特点、设计和规范的要求、企业自身的技术实力，制订相应的施工工艺并严格执行。做好监督检查，是石材幕墙工程施工技术管理和质量控制的基础的重要的一环。作者结合工程实例并以某大楼幕墙工程施工为参考，就石材干挂的施工工艺及其质量控制要点作一些探讨。
2工程概况
某大楼框剪结构，地下一层，地上十六层，高度71m；裙楼三层，总建筑面积为37781㎡。建设单位要求对主楼和裙楼外墙采用幕墙装饰，除主楼正立面和后立面中间部分为玻璃幕墙外，其余(包括玻璃幕墙中的装饰线)均为花岗岩幕墙。外墙和首层内装花岗岩板的面积约11300㎡。石材幕墙工程采用干挂法施工；整个施工过程对施工工艺、关键部位、关键工序和施工难点进行了严格的控制。
3施工工艺
3.1施工工艺流程
搭设外脚手架测量放线→安装钢结构骨架→制定圆弧套模样板→花岗石打眼→安装不锈钢支承件及花岗石板→调整校正、检查垂直度和圆滑度→同定在拼缝边贴单面胶带纸→上密封胶→拆掉胶带纸、清洁、打蜡→拆架子→清理现场。
3.2搭架要求
立杆离墙净距不小于400mm,与主体结构锚固，上端与女儿墙锚同，中部与楼层柱锚固，架子上下铺满安全防护板，外侧用密目网安全防护。
3.3测量放线
测量放线是本次石材干挂施工中一个重要环节。放线精度。直接影响石材干挂效果。所以放线方法决定施工误差大小，我们是从这几个方面要求施工单位把好放线关：
(1)本工程首先要施放控制线。控制线施放前需进行引线：即把原主体结构轴线和标高，控制线施放到楼层上引线时首先要找出建筑物中心线，然后向两个方向施放，http://www.stonesm.com这样可以消除50%累计误差，精度提高一倍。此阶段放线需有经纬仪引出垂直线。用水准仪在墙上抄出一条水平线，沿水平线用钢尺拉线。
(2)根据控制线找出柱网和窗的中心线，根据中心线向两边引出要求尺寸的二分之一，作为完成面控制线。完成面控制线要用经纬仪，控制线误差控制在知2mm以内。
（3）控制线要进行保护。未经质检人员、监理人员复核，坚决不允许覆盖，只有经复核过的线，经有关技术人中签字认可后方可进行施工。
3.4钢骨架施工
大面积石材千挂是通过钢骨架来实现力的传递的，钢骨架分为竖向和横向两部分.竖向采用10号槽钢，横向采用角钢(L5Omm x 50mm×5mm)。(图1)
图1钢骨架结构图
首先布置竖向槽钢：对于砖墙基材，需用M12穿螺栓穿通砖墙。在墙两侧把lOmm厚，150mm X 150mm厚钢板用螺母拧紧，槽钢焊在钢板上；对于混凝土基体，用M12膨胀螺栓固定150mm×150mm钢板，在钢板上焊槽钢。竖向槽钢间距不大于1500mm，平均间距为100mm。有混凝土梁板处必须加固定点，在窗间墙及每面墙上至少布置两根槽钢，以便焊接水平方向的角钢。若出现局部墙面垂直度有偏差，固定点可用钢板垫平。竖向槽钢通长垂直度偏差不大于5mm。
水平方向角钢必须焊于竖向槽钢上，使挂板的重力经竖向槽钢传至墙上，但应注意角钢必须钻好安装石材的腰子眼，角钢通长平直度偏差为1.5以内。
钢骨架中所用槽钢、角钢应在安装之前进行镀锌防腐处理，对焊接部位应涂刷防锈漆二度，银粉漆一度，同时要求选用焊条强度应与母材相同。
现场焊接时，焊接下方应设防火斗，结构层下方应采取可靠安全防护措施，并对脚手板上废弃杂物及时清理。
钢骨架应连接牢固，不得有颤动和变形现象，焊缝要焊牢固，膨胀螺栓与墙体锚固牢固，不锈钢连接件与钢骨架及板之间无松动，外挂石材安装后无松动现象。
3.5石材准备
先用比色法对石材颜色进行挑选分类并编号，再根据设计尺寸和图纸用专用模具将其同定在台钻上加工安装孔(每块上、下侧各4个，孔深30mm随后在石材背面刷不饱和树脂胶和贴布，采用一布二胶法，即先用钢丝刷和粗砂纸清除浮灰和杂污后，刷头遍胶(边角，特别是打孔的部位必须刷到位)，接着用刷子将玻璃纤维网格布一遍遍赶平，再刷二道胶，按编号堆放待用。
3.6石材干挂安装(图2)
图2石材幕墙结构示意图
(1)挂线：石材安装前先用经纬仪拉山安装墙面左右端的两条竖向控制线，最好弹在距转角200mm的位置上，以便随时检查垂直挂线的准确性，保证顺利安装。竖向挂线宜用Φ1.0,mm?Φ1.2mm的钢丝挂锤(锤重8～lOkg，上端挂在专用挂线钢架上，要牢固、准确、并在控制线上下端做上标记，注意保护和经常检查。
(2)支底层石材托架：石材挂装从m底层开始，要把加工好的托架支在墙面下端，并要求托架上口在同一水平面上。
(3)底层石材就位：将底层靠角上的一块石材先行就位，其上下侧的安装孔抹补云石胶，连接件插翼正好与石材安装孔对准井插入，然后用力矩扳手调整井拧紧，固定板材，照此按顺序安装底层石材。
(4)调整固定：底层石材全部就位后，如上口不平要调整水平度，可在托架上垫一相应的双股铜丝垫；要调整垂直度，可调整石材上口连接件的距墙间隙；最后要调缝隙大小，使缝宽均匀，符台设计要求(5～8mm)。
(5)顶部面板安装：随后，如上述程序由下而上逐层安装石材，直到顶部。在最后一层石材安装调整后，结构：墙体与石材的同隙闻要做好钢丝网粉刷防水处理，然后用一定坡度(10%)的石材铺贴作为压顶盖板。
(6)贴防污条+嵌缝：用宽约40纸带型不干胶带，沿石材边缘贴齐贴严作为防污条：石材缝隙嵌弹性背衬条；离装修面5mm的背衬条外.用嵌缝枪向缝内打人中性硅胶.但要注意石材面的平整及接口。
(7)清理、刷罩面剂：随后撕去防污条.用棉纱沾丙酮擦净石板.按配合比在刷前半小时兑好搅匀罩面漆,注意区别底漆和面漆，分阶段操作.用3寸羊毛刷涂刷，平整且有光择。
4石村干挂施工质量控制要点
4.1石材选材的质量控制
作为外围护结构的石材幕墙.除承受本身自重外.还承受风荷载、地震作用和温度变化作用的影响.因此要求石材质量必须可靠.所以.供应商必须提供设计和合同所要求的质保书(国标)；供应商应对花岗岩做相应的力学实验报告.力学皆称符龠设计要术；供应商在花岗岩交付前.应对花岗岩外观尺寸特别是厚度、隐伤、色泽进行自检，要符合设计要求和合同规定.特别是严禁花岗岩出现裂缝；施工方应对进货上墙花岩石进行目测和实测，用敲击和浇水的方式进行裂缝观察，严禁不符合设计要求的花岗岩进场。
如有色泽不一致和隐伤，裂缝等花岗岩质差问题.一旦发现就应拒绝应用并对供应商采取相应的措施。
4.2膨胀螺栓、角钢连接施工的质量控制
要求供砖商提供膨胀蝶胀螺栓的力学测试报告.并符弁设计要求；钻孔时钻机应保持水平垂直。钻孔深度要保持6cm左右，并要用风吹出孔里的灰砂；内膨衬、内膨胀销子一定要充分膨胀；M10×45螺栓旋进后，尽量要顶住内膨胀销子。如有空隙用胶填实；螺栓、同定角铜、平垫、弹簧垫圈一定要压平使角铜紧贴结构层，同时用树脂粘结剂将螺贴固定以防松动；连接片与固定角钢连接时.当前后左右调整后一定耍旋啭，并且用树脂粘结剂将螺帽固定以防松动；业主与监理应对内膨胀销子的施工进行验收，并随时进行抽查测试和做好隐蔽记录。
4.3花岗岩打眼施工的质量控制
钻孔，打眼人必须由高索、经验丰富的专业人员担任.要能熟练操作流程工艺；打眼前，必须对花岗岩进行外观尺寸、色泽、材质.细裂缝等检查。严禁不符合施工要求的花岗岩用于墙面；打眼前，必须对花岗岩进行初安装、调整角钢水平上下位置，连接片前后左右位置，方可确定打眼位置；打眼肘，一定要严格控制打眼深度，使打眼深度控制存25mm；在安装前，施工人员应对打眼处的钻孔位置是否正确居中，是否发现打眼所造成的裂缝等现象进行检查，并把孔内的粉尘清理干净；业主和监理方应对花岗岩打眼进行专门的检查验收，井做好隐蔽记录。
4.4花岗岩上墙的质量控制
花岗岩上墙安装时，一定要严格控制上下左右接缝的大小，不得任意调整缝隙大小，防止花岗岩产生重叠，影响受力体系；石板与石板之间要保持垂直，水平尤其是光板不可在石板接缝处产生凹进凸出之现象；施工人员应对石板对角（阴角、阳角)方正、表面平整。接缝高低、平直等质量进行严格控制；销子在固定后，应检查销子是否顶住上块花岗岩，必须使销子和花岗岩留有一定的空隙。清理表面，用强力树胶粘结，使接缝饱满均匀，不得遗镉并待其凝同后，方可进行下一块花岗岩安装；施工负责人应对施工人员加强质量意识教育并进行技术交底；总包方应专门配备质量员进行现场质量检查，对每个部位进行施工质量评定。
4.5填缝的质量控制
要求供应商提供填缝剂的质保书和各项指标性能；填缝前应对花岗岩按缝处进行处理.须用空压机的高压空气吹去墙上的脏物和粉尘(或用其它方式处理)；严格控制填缝厚度.最少须迭6mm以上；衬垫材料PE棒必须使用聚乙稀发泡体，压入深度根据填缝深度须均匀一致，而且压入接缝处.不要过于松动，应加大号数。如6mm缝以8mm压条.有利干控制填缝深度；填缝时，一定要在接缝处贴胶带纸，防止缝污染花岗岩表面；填缝时，填缝剂必须连续密实饱满，严禁偷工减料，按规定填实，防止渗水现象；应专门配备质量人员进行填缝检查，并做好隐蔽记录。
干挂花岗岩是一种新工艺。不论在力学体系、结构连接、质量要求上都不同于一般的玻璃幕墙，各项管理验收制度一定要准确到位，决不能因某环节上出现问题而影响整体质量。验收制度有：①花岗岩外观尺寸、材质、色泽验收；②工程角钢支架材料验收；③花岗岩安装的各个环节隐蔽工程验收——内膨胀施工、花岗岩打眼以及填缝等；④花岗岩石材幕墙质量验收评定。
5结束语
做好石材干挂幕墙，要求各责任方从材料、施工准备，施工过程.技术(质量)管理、检查验收各个环节都要进行严格质量控制。法院大楼等石材幕墙工程，由于施工工艺合理，质量控制点设置准确，措施得力，施工质量得到保障；从外观上看，石材表面平整、洁净、色调协调一致、接缝密实，平直宽度一致崖，整体效果较好；工程质量得到业主、同行和社会的认可。
如何提高外墙干挂石材安全系数
第一、优秀的石材建筑设计师应该是熟悉材料的特性，应该发挥材料的特长，应该控制材料的特短，不了解石材，就不会设计也设计不好石材幕墙。石材首先是脆性材料，强度高，脆性就高，就容易碎。如何保证石材板材工作状态不破坏，破坏状态不散落，防止飞散的补救处理等等，面对脆性材料要有措施。
第二、石材是非匀质材料，控制均质性，从矿山放料就要做起。
第三、石材必须抗弯强度的统计性数据，每项工程的针对性。石材是多孔性材料，它的吸水率控制在0.6、0.8，它的抗水性都要做好。
第四、幕墙的安全性还取决于关系，这个关系包括与外部关系，与主体结构关系，还有施工部门间的关系。不同地区的气候不适合使用的石材，否则维护费用增多，安全性也降低。如上海酸雨台风，不宜采用碘酸气泡的大理石、洞石、石灰石沉积岩作为外墙的石材材料。石材幕墙的接缝，要密封的。
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