建筑工程小單元石材幕墻施工技術(shù)應(yīng)用

孫 金 民

(山西建投集團(tuán)裝飾有限公司，山西 太原 030032)

1 概述

天然石材美觀、自然，在建筑工程外墻施工中，應(yīng)用天然石材，能夠體現(xiàn)建筑溫健、古樸的歷史底蘊(yùn)。既能營(yíng)造出宏偉壯觀的建筑藝術(shù)效果，又能給人帶來(lái)清新舒適的自然觀感。小單元石材幕墻施工技術(shù)改變了傳統(tǒng)石材幕墻受力狀態(tài)混亂的現(xiàn)象，抗震性能得到極大的提升，現(xiàn)場(chǎng)施工方便，易于安裝、拆卸，是真正意義上的幕墻。因此，研究分析小單元石材幕墻施工技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 小單元石材幕墻概述

2.1 不同幕墻施工工藝的對(duì)比

小單元式石材幕墻，又稱SE組件式石材幕墻，石材面板通過(guò)SE單元式組件懸掛于龍骨外側(cè)，SE單元式組件由一個(gè)主件和S型、E型兩個(gè)副件組成，均為鋁合金材質(zhì)，這一方式徹底改變了傳統(tǒng)干掛石材幕墻的物理性能、設(shè)計(jì)方法、加工方法和施工工藝。對(duì)比分析來(lái)看，常見(jiàn)石材幕墻施工工藝的技術(shù)性能比較如表1所示。

表1 不同石材幕墻施工工藝技術(shù)性能比較

2.2 小單元石材幕墻施工特點(diǎn)

1)采用小單元式干掛技術(shù)，石材板塊與鋁合金S，E副件在石材廠復(fù)合在一起，組裝成小單元式組合件，運(yùn)往工地直接固定于主件上，安裝簡(jiǎn)易，能有效的縮短工期，并減少施工現(xiàn)場(chǎng)石材開(kāi)槽而造成的粉塵污染。2)石材板塊獨(dú)立受力，傳力路徑簡(jiǎn)便，不會(huì)產(chǎn)生相互連接造成的不確定性應(yīng)力集中和應(yīng)力積累。3)簡(jiǎn)化了幕墻的安裝方式，提高了幕墻的安裝質(zhì)量和安裝速度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了單板塊移動(dòng)及拆卸，方便了日后保養(yǎng)及維修。4)石材和副件可使用固化時(shí)間較長(zhǎng)的干掛AB膠進(jìn)行粘結(jié)，杜絕了云石膠的使用，提高了掛件與石材的粘結(jié)強(qiáng)度和可靠性。

3 實(shí)例分析小單元石材幕墻施工技術(shù)

某醫(yī)院住院大樓建筑工程項(xiàng)目，建筑總面積約為2.34萬(wàn)m2，建筑高度約為58.8 m，其中地下1層，地上15層。本工程為一類高層建筑，抗震設(shè)防烈度為6度。工程建設(shè)幕墻施工采用小單元石材幕墻技術(shù)(見(jiàn)圖1)，在確保建筑質(zhì)量的同時(shí)，保障施工進(jìn)度。具體施工技術(shù)要點(diǎn)如下。

3.1 施工流程

施工前準(zhǔn)備→測(cè)量放線→后置埋件安裝→幕墻鋼骨架安裝→小單元石材組件加工→石材面板安裝→耐候膠嵌縫。

3.2 具體施工方法

1)施工前準(zhǔn)備。

包括作業(yè)條件復(fù)核、技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、機(jī)具準(zhǔn)備、人員準(zhǔn)備等。

2)測(cè)量放線。

用高精度的激光水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀，配合標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺、吊錘、水平尺等測(cè)量。測(cè)量應(yīng)反復(fù)2次核對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)，以確保測(cè)量精度。

標(biāo)高控制線施放：依據(jù)建設(shè)方提供的建筑±0，在建筑物臨邊柱面或墻面施放標(biāo)高控制線，并定義該標(biāo)高控制線的建筑高程，結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)建筑進(jìn)行復(fù)測(cè)，如能滿足設(shè)計(jì)及施工要求，則按照該線對(duì)幕墻高程進(jìn)行控制，如不滿足則應(yīng)及時(shí)與總包、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，提出修改意見(jiàn)。

幕墻完成面控制線施放：根據(jù)建設(shè)方提供的軸線，在建筑臨邊樓板部位施放控制線，按照幕墻設(shè)計(jì)尺寸對(duì)建筑尺寸進(jìn)行測(cè)量，如建筑偏差在幕墻找差、調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，則依據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)幕墻完成面進(jìn)行定位，并將施放的線作為幕墻輪廓定位線，如建筑結(jié)構(gòu)偏差超過(guò)幕墻的找差、調(diào)節(jié)范圍，則應(yīng)及時(shí)通知總包、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位，進(jìn)行方案調(diào)整。

為了保證測(cè)量放線的準(zhǔn)確性，測(cè)量放線應(yīng)在風(fēng)力不大于4級(jí)的情況下進(jìn)行，對(duì)實(shí)際放線與設(shè)計(jì)圖之間的誤差應(yīng)進(jìn)行調(diào)整、分配和消化，不能使其積累。

3)后置埋件安裝。

依據(jù)水平控制線及完成面定位線，按照?qǐng)D紙要求，施放埋板控制線。

根據(jù)設(shè)計(jì)所選用的螺栓規(guī)格(本案例采用M12×160定型化錨)，確定鉆孔規(guī)格及鉆孔深度；接好電鉆(錘)電源，進(jìn)行鉆孔施工，鉆孔施工完成，檢查成孔直徑及深度。

用空壓機(jī)或其他設(shè)備吹出螺栓孔內(nèi)灰塵，用毛刷或棉絲蘸丙酮將植筋孔擦拭干凈；將專用膠注入孔內(nèi)2/3，將化學(xué)錨栓緩慢插入洞內(nèi)，直至達(dá)到洞底部為止。錨固膠體從洞口溢出，則錨固合格；錨固完后，在24 h內(nèi)不得人為擾動(dòng)，以保證錨栓質(zhì)量；待化學(xué)錨栓完全固化后，按設(shè)計(jì)要求做拉拔試驗(yàn)。

將埋板(本案例采用200×300×10熱鍍鋅鋼板)穿套于植入的螺栓上，通過(guò)螺母，固定于結(jié)構(gòu)表面；對(duì)埋板的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)后，將螺母緊固。

后置埋件的標(biāo)高偏差不應(yīng)大于±10 mm，預(yù)埋件位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不應(yīng)大于±20 mm。

4)幕墻鋼骨架安裝。

按照現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)并結(jié)合圖紙要求，對(duì)型鋼進(jìn)行切割、焊接、鉆孔、破口等加工，現(xiàn)場(chǎng)制作豎向龍骨、橫向龍骨、套接件等鋼構(gòu)件。

依據(jù)水平控制線及完成面定位線，按照?qǐng)D紙要求，施放骨架控制線和定位線。

按照?qǐng)D紙要求及龍骨定位線，先將龍骨吊掛連接件(本案例采用10號(hào)熱鍍鋅槽鋼)點(diǎn)焊在后置埋板上，點(diǎn)焊時(shí)每個(gè)焊接面點(diǎn)2點(diǎn)～3點(diǎn)，要保證連接件不會(huì)脫落，且達(dá)到一定的受力強(qiáng)度；點(diǎn)焊時(shí)要兩人同時(shí)進(jìn)行，一人固定位置，另一個(gè)點(diǎn)焊，這樣協(xié)調(diào)施工同時(shí)兩人都要做好各種防護(hù)；點(diǎn)焊人員必須是有焊工技術(shù)操作證者，以保證點(diǎn)焊的質(zhì)量。

將加工好的豎向構(gòu)件(本案例采用100×50×4鍍鋅方管)，通過(guò)吊裝方式吊裝至連接件位置，通過(guò)不銹鋼螺栓與連接件進(jìn)行連接，豎龍骨與連接件間需加PVC隔離墊片；連接好以后對(duì)豎向龍骨三維垂直度進(jìn)行調(diào)整，然后將連接螺栓緊固。

豎龍骨安裝完成后，根據(jù)圖紙排版在豎向龍骨表面出橫龍骨定位線，本工程幕墻橫龍骨(本案例采用L50×5熱鍍鋅角鋼)與豎龍骨連接方式為一端焊接、一端栓接，先將橫龍骨連接角碼焊接于豎向龍骨表面，然后將橫龍骨栓接端與連接角碼(本案例采用L50×5熱鍍鋅角鋼)進(jìn)行栓接，另一端點(diǎn)焊于豎龍骨表面。

橫、豎龍骨安裝完成后，項(xiàng)目部質(zhì)檢員應(yīng)及時(shí)對(duì)龍骨安裝情況進(jìn)行自檢，自檢合格后，施工班組對(duì)所有焊接部位進(jìn)行滿焊施工，焊接應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行；滿焊結(jié)束后，敲去焊渣，且對(duì)焊口涂刷防銹漆三遍。

5)小單元石材組件加工。

石材面板(本案例采用30 mm厚天然花崗巖)在廠家裁切完成后進(jìn)行SE副件復(fù)合，項(xiàng)目部需向廠家提供開(kāi)槽圖紙，明確石材的開(kāi)槽位置及開(kāi)槽數(shù)量。

石材槽口由機(jī)械在水平狀態(tài)下開(kāi)出，板材開(kāi)槽位置應(yīng)由板材外露面返至板中。槽口的深度、寬度、長(zhǎng)度依據(jù)所選定的SE掛件的厚度、長(zhǎng)度和寬度進(jìn)行確定。本案例石材槽口長(zhǎng)度為80 mm，寬度為6 mm，深度為20 mm。

石材板塊上下端槽口為內(nèi)低外高的異形槽口，外表面石材槽口邊高于內(nèi)側(cè)石材槽口邊6 mm，凹槽深度為20 mm。石材開(kāi)槽截面圖見(jiàn)圖2。

槽口開(kāi)好后將SE鋁合金副件與石材板塊進(jìn)行復(fù)合，下部槽口復(fù)合S型鋁副件，上端槽口復(fù)合E型鋁副件，組成小單元石材組件，石材與副件復(fù)合采用雙組分干掛膠，待膠干后運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。石材復(fù)合副件圖見(jiàn)圖3。

6)小單元石材組件安裝。

小單元石材組件安裝之前，根據(jù)石材加工圖、施工圖對(duì)石材進(jìn)行復(fù)檢，并依據(jù)石材標(biāo)號(hào)對(duì)石材的色澤度進(jìn)行對(duì)比檢查，確保同一區(qū)域的石材幕墻的小單元石材之間不存在明顯色差，并盡量采用顏色逐漸過(guò)渡的方式提升建筑外立面的美觀度。

將SE掛件的主件通過(guò)不銹鋼螺栓固定于橫龍骨上，鋁主件不得與橫向角鋼直接接觸，需加隔離墊片，調(diào)整位置后，緊固螺栓。

小單元石材板塊自下而上進(jìn)行安裝，將石材板塊復(fù)合的S型、E型鋁件嵌入鋁主件槽口內(nèi)，調(diào)節(jié)固定螺絲調(diào)整其高度及左右立邊位置后完成安裝。

7)耐候膠嵌縫。

先用毛刷或汽泵將基層表面的浮土清理干凈，再用蘸有丙酮的棉布對(duì)面層進(jìn)行擦拭，最后用干棉布在溶劑揮發(fā)前擦去未揮發(fā)的溶劑、松散物、塵埃、油漬和其他臟物。

在石材板縫處填塞泡沫棒，泡沫棒要塞牢、塞緊、塞平。

為防止密封材料使用時(shí)污染裝飾面，同時(shí)為使密封膠縫與面材交界線平直，應(yīng)貼好紙膠帶，要注意紙膠帶本身的平直。

耐候膠打注應(yīng)均勻飽滿，豎向膠縫是由上向下注膠。

注膠后，應(yīng)將膠縫用小鏟沿注膠方向用力施壓，將多余的膠刮掉，并將膠縫刮成設(shè)計(jì)形狀，使膠縫光滑、流暢，刮膠時(shí)只能向一個(gè)方向刮，刮好膠后應(yīng)立即撕掉美紋紙。

膠縫應(yīng)整齊、流暢、順直，膠縫寬度應(yīng)相等，膠縫表面應(yīng)光滑平直，無(wú)起鼓、流墜、褶皺等現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

小單元石材幕墻技術(shù)本身施工簡(jiǎn)便，上下板塊不發(fā)生傳力，抗震性好，施工效率高，且更換維修簡(jiǎn)易，應(yīng)用區(qū)域廣泛，相關(guān)工作者應(yīng)重視該項(xiàng)施工技術(shù)的研究，重視細(xì)部結(jié)構(gòu)施工，提升工程質(zhì)量。