开敞式保温石材幕墙设计与施工

刘运林，袁敏，徐 勤

摘要：背栓式干挂石材幕墙是近几年从国外引进的一项新技术，在外观、安全性、耐久性可更换性等方面具有较大的优势，已在国内重要工程上得到应用。结合工程实践，介绍了采用齐平式柱锥锚栓背栓设计的开敞式温石材幕墙技术特点以及该工艺在施工过程中的施工方法和技术措施。

关键词：齐平式柱锥背栓；开敞式石材幕墙；干挂

0 引 言

合肥市商业银行综合楼幕墙工程位于花园街与安庆路交叉口东南侧，总建筑面积30 485 ㎡，总高度99.3 m，共24层，幕墙最大标高为110.4 m。主楼为全封闭石材幕墙，采用钢承重主横骨梁，铝合金挂件，28 mm厚毛面花岗石，面积为10629m2 。裙房利用新型背栓式锚固干挂技术设计了开敞式保温石材幕墙，主、横骨架挂件均采用180系列铝合金型材，25mm厚光面花岗石，面积为1374m2，建成之后，尤其是裙房的开敞式保温石材幕墙取得了良好的效果，件都均匀承受石材重量且石材挂件与龙骨挂件间接触面积大，相应的强度和稳定性好。因此它可适用于高层和超高层外墙饰面。

(2)背栓式干挂石材，因各个挂件均承载石材重量；破裂后石材不易脱落且易于更换。

(3)背栓式干挂石材表面清洁，不易受污染，而且用水泥砂浆粘结石材表面因受水泥浆侵蚀易变色形成色差。

(4)石材采用钻孔形式开孔，而不采用通常的界缝开孔，这种作法有利于减少由于开缝而形成的应力集中现象，降低石材的损耗率。获得了较好的口碑。

1 开敞式保温石材系统的设计3工艺原理石材幕墙背栓式干挂技术采用柱锥式钻头和专

(1)石材板块之间接缝留有10 mm缝隙，横平竖直，美观实用，接缝采用不打胶处理，避免由于封胶而出现硅胶发黄变质，沾尘污染，影响外装饰面。

(2)石材后背采用单层3 mm厚的复合铝板作为防水挡板层，铝板连接采用黑色耐候胶密封处理。

(3)防水挡板层的铝板横向设钢梁加强固定，以防产生振动噪音，竖向立柱与铝板用螺钉联接，防止松落。

(4)保温材料采用30mm厚的聚氯乙烯防水挤塑板。

2 齐平式柱锥锚栓石材幕墙的特点

(1)由于每块石材均有四个背栓式挂件，每个挂用设备在石材的背面钻孔，并能使底部扩孔，可保证准确的钻孔深度尺寸。锚栓不受膨胀力装入圆锥形钻孔内，按规定的扭矩扩压，使扩压环张开并填满孔底，形成凸形结合。锚栓在背部固定，从外面看不见。安装时外墙上的埋件与竖框的角码焊接，背栓横框用螺栓与竖框连接，通过背栓将石材固定在横框上。

4 工艺流程

4．1 测量放线

测量主线根据土建提供的测量基准点构成的线控制网示意图，以测量基准点坐标为基准，利用激光经纬仪、铅垂仪垂直测量，并传递至各楼层，在各层楼面重新测设井字形线控制网，将其平移至外梁上。作竖向测点联结，即可建立垂直基准线并由此可构成立面控制网，将其平移至立面粱柱，确定各楼层的固定件位置并做好标记，各层立面以此标记为准，采用钢丝线确定立面位置，各楼层的立柱以此立面位置为准进行安装。

4．2 竖向构件、析架或柱的安装

在连接构件安装后复测定位偏差的基础上，进一步根据幕墙基准面调整安装珩架或柱及柱梁体系柱，使其精确就位，分段控制，以免误差积累。珩架或柱为竖向构件，是幕墙安装施工的关键之一，其安装精度和质量直接影响幕墙的安装质量。应将安装允许偏差控制在2 mm 以内。特别是建筑平面呈弧形，椭圆形或四边封闭形的幕墙，其平面内、外偏差会影响到幕墙周长。安装质量要求：标高±3 mm；前后±2 mm；左右±3 mm。横梁或柱梁体系皆由横向距离较大而要设置横梁来支承石材，横梁是受力构件。横梁与珩架或柱一般采用焊接连接。要求测量就位，分段控制，最后满焊。

4．3 安装保温材料

保温材料安装之前应对防水砂浆层进行清理，确保保温层与砂浆表面结合严密。

4．4 安装防水板

防水板定位以放在预埋件上的线为准，必须严格控制两个方向的位置误差和角度误差，安装时两块铁码的距离必须一致，并进行表面涂刷防腐油漆处理。凡是误差超过规范规定的必须进行修复校正处理。

4．5 石材挂件的安装

铝合金挂件的定位、安装是可更换背栓式石材幕墙安装中至关重要一环，它位置准确与否直接关系到石材幕墙的外观效果、铝合金挂采用分段形式，通过螺栓与横龙骨角钢相连，石材板块上的胀栓与挂件问有一定的配合尺寸，可保证石材水平板块方向的调整。

4．6 石材安装

安装前应根据石材施工排板图检查石板与图是否相符，检查石板的尺寸及外观质量，同时对照加工图检查加工精度，将合格的石板上、下扣槽擦拭干净，不能留有砂土颗粒，与玻璃幕墙相连部分的石板在安装玻璃之前挂装，以免损坏污染玻璃。石材板块通过背栓与铝合金挂件相连，石材安装是按照板块布置图编好的号码一一对应，由下而上进行安装。安装时将石材板块通过挂钩挂在横向龙骨挂件上即可。安装简便易行。通过顶丝的微调，保证外立面的垂直、水平和表面平整。

4．7 石材准确度的控制

在安装石材时注意控制石材安装高程累计误差及控制基准石材完成面。石材高程累计误差的有效控制方法是在每个楼层弹1 mm水平基准线，以1 mm线校核施工误差，要求一般不超过±2 mm，若超出此误差范围，则及时在上一层石材安装时调整。控制每块石材基准完成面的方法是通过精确的测量放线牙口结构的三维调整功能来保证石材完成面的准确性。

4 结束语

背栓式干挂石材幕墙施工技术是近几年从国外引进的新工艺，此项新工艺的引进填补了我国在高层和超高层建筑外墙装饰花岗岩用传统旧工艺所不能达到的一项空白。同时它又克服了钢销式和槽式干挂石材幕墙的某些缺点，在安全性、耐久性、可更换性等方面具有较大的优势，已在国内重要工程上得到应用。本工程运用该技术达到了良好效果，可供同行参考。

【参考文献】

[1] JGJ133—2001，金属与石材幕墙施工技术规范[S]．

[2] JG3035-1996，建筑幕墙天然花岗石荒料[S]．

[3] JC205，天然花岗石板材[S]．

[4] 陈建东．玻璃幕墙工程技术规范应用手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1996．

转自：《工程与建设》，第21卷，第1期，2007年，46-47。