超高层外檐无框干挂石材施工技术

齐力鹏，冯国强

天津金融大厦共36层、高153.5m，建筑面积42013m2。外檐装饰大部分采用干挂石材工艺，少量玻璃幕墙装饰竖条，使用石材面积18200m2，石材全部使用中国吉林产，以芝麻白为主，玉兰白花作点缀。石材干挂大部分采用无框法，即石材通过挂件直接与结构相连，取消了与结构相连的龙骨架。这项综合成果在国内是首创。

无框干挂工艺取消了传统干挂工艺中的主次龙骨，利用和墙体固定的膨胀螺栓、连接板、销钉把石材直接固定在结构墙上。这种干挂法施工简便、造价低。

1 超高层干挂石材设计

一般资料介绍干挂石材高度不超过30m，而该工程采用无框干挂石材高度达到140.9m。并经过严格的理论计算验证，该方案切实可行，主要计算：①钢板强度；②螺栓强度；③型转接件强度；④膨胀螺栓强度；⑤膨胀螺栓锚固强度。

本建筑物为超高层，随着高度的增加，风荷载所起的作用逐渐增大，根据《建筑结构荷载规范》GBJ9-87规定，参考《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96要求，将本结构划分成71.6m以下和71.6-140.9m 两部分来进行计算。考虑石材自重、风荷载、地震作用和石材的膨胀、收缩，结构层间的变形影响等因素。

根据计算结果，每块石材规格为680mm×1050mm×25mm时，在71.6m标高以下，需用2个挂件，71.6m以上需用3个挂件即可满足设计要求。

一些凸出墙面的节点，按照相同的计算原理和程序分别计算，选择合适的挂件构件和数量。如加强L型钢挂件，Z型钢挂件等。

构造要求：安装时Φ4销钉销入上下石材孔时，孔内及平板上要塞满云石结构胶，石材板块之间留设的缝隙统一打中性密封结构胶。每层及窗口四周应设防火隔层。

根据建筑设计的外檐造型效果图，设计出详细的石材排列施工图和加工图。

2 无框干挂石材施工

干挂石材施工顺序是从下向上施工，主要工序流程如下：加工进货验收→石材背面防水处理→弹外檐水平、垂直控制线、窗洞口线→石材安装→石缝塞泡沫条→石材缝打胶→清理→石材表面喷防水涂料→验收。施工注意事项如下：

（1）材料验收各种原材料进场后，必须具备出厂合格证及复试报告，合格后才能使用。石材进场后，按设计要求及验收标准，对石材规格、尺寸、颜色、品种进行验收，不合格者不得使用。

（2）石材堆放石材按规格堆放，石材下应垫木条，石材光面对光面，毛面对毛面堆放。

（3）水平和垂直线控制

建筑物四周弹出水平线，每层各施工面引测2个水平控制点，拉线控制水平缝宽窄一致、平直。每个施工面中部由上至下设控制线立线1条，按这些控制线排出石材标高线及每块石材位置线。

（4）石材安装

从上往下挂通线控制各面的垂直度。石材按位置就位后先固定下部，后固定上部。大块石材安装需要上下2个人同时扶持就位。水平及垂直符合要求后，紧固所有螺栓。

（5）石材缝打胶清理石缝，石缝中堵塞泡沫条，深度最低为"#$$，石材缝两侧贴防污染胶粘带，使用中性密封胶，做到平整光滑、弧度一致。清除石材缝边保护胶粘带。

（6）石材表面喷防水涂料。

3 异型石材安装工艺

该工程异型石材有&### 多$’，把建筑物的特点展现了出来，工程中的异型石材有( 形、工形、半圆形、水槽形、波浪形、棱柱形、棱椎形、多面体等，还有由平板拼装成的角形、槽形和其他各种装饰线条。

均由我国石材加工厂加工，其安装原理相同，仅在挂件数量和强度上有所变化。

4 质量保证措施和工程验收

4.1 质量保证措施

①作出详细的干挂石材施工图；②经过严格的强度复核计算；③所有使用的成品、半成品、材料必须是合格品；④对膨胀螺栓要做现场拉拔试验，验证设计强度；⑤执行样板引路制；⑥所有连接件必须牢靠、满足紧固力；⑦所有隐蔽部位设专业技术人员跟踪验收；⑧外墙分格测量应与主体结构测量相互适应，其误差应提前分配调整，不得累计；⑨石材内外防水必须严格涂刷，避免石材表面返锈。

4.2 工程验收

①外观质量标准符合要求；②提交设计图纸、原材证明；③提交施工技术资料、隐蔽验收记录、中间交接记录、施工安装记录；④石材成品平面清洁、无损坏。

5 超高层干挂石材施工脚手架技术

根据施工特点，我们把主体施工时使用的爬架中部改制成双层吊篮，每个工作面1.8m高，上下升降自由，花岗岩从下部吊篮来回运输，不受吊索影响，双层吊篮。屋顶造型复杂，可根据需要搭设操作架进行施工。

6 技术经济分析

无框干挂施工法较有框干挂施工节省了钢骨架，大约每㎡降低造价50元。整个工程可降低成本90多万元，施工工期缩短1/4左右。无框干挂施工综合造价与铝玻璃幕墙造价比较可降低29.6%左右。

转自：《施工技术》，2002年10月，第31卷第10期，35-36页