张旺春， 杨秀美

(1.潍坊科技学院 建筑工程学院， 山东 寿光 262700； 2.寿光市建筑工程管理处， 山东 寿光 262700)

石材幕墙是由饰面石材和主体结构形成的一种建筑外装饰结构，以其自然、高贵、质朴、厚重、典雅的风格特点，赋予了现代建筑时代感和艺术感.根据施工工艺的不同，分为干挂石材幕墙和湿挂石材幕墙两类.干挂石材幕墙施工可以不受环境控制，湿作业少，施工效率高，建筑物自重轻，同时克服了水泥砂浆粘结剂对石材渗透的弊病，是目前常采用的方式.背栓式连接石材干挂工艺是通过双切面抗振型后切锚栓、连接件将石材与骨架连接的一种石材幕墙固定方法，在安全性、耐久性、维修更换、外观等方面具有较大的优势[1]，不受主体结构较大位移或温差的影响,板材内部也不会产生附加应力，是目前较先进的石材干挂工艺，但是还不能有效解决脆性石材板材与硬性金属锚栓直接连接而带来的因热胀冷缩所造成的饰面板慢性破坏问题.而背栓式叠型石材幕墙(又称叠瓦式)干挂工艺可以解决此类问题，实现单块石材独立更换，并且在节省工期、节能降耗、提高幕墙使用年限上效果更好.

1 背栓式连接叠型干挂石材幕墙工艺原理

背栓式干挂法是在石材的背部钻孔，用锚栓连接，与墙体上金属支架组成的龙骨连接固定的一种石材干挂工艺.背栓式连接叠型石材幕墙干挂技术是在背栓式干挂的基础上，通过对连接骨架的改进而形成的一种外墙干挂方法.此工艺采用叠状开放式做法，通过横梁的定角度倾斜，上下石材板块通过上压下的叠加微量倾斜方式排列，实现背栓式外墙连接的单块斜挂，使大量雨水不会逆流进入幕墙内部，同时增加了石材幕墙整体的层次感和美感，外观给人以似读“万卷书”的视觉冲击力，具有浓厚的文化氛围.

2 背栓式连接叠型干挂石材幕墙工艺特点及流程

2.1 工艺特点及工艺流程

由于板材之间的相互叠挂，使背栓式连接叠型石材幕墙具有了良好的层间防水性能；板材之间独立受力、独立安装，各个挂件均承载石材重量，破裂后石材不易脱落且易于独立更换，无需搬动其它板材；工厂化施工程度高、板材上墙后调整工作量少，提高了施工安全性及成品保护率，有效地利用了机械化施工，优化了施工工艺，降低了施工强度，同时施工安装也不受气候影响，而且能够有效地控制单块石材的倾斜度.工艺流程如图1所示.

2.2 工艺操作要点

2.2.1 施工准备

主体结构混凝土强度必须达到设计要求，且不低于C25，后置固件现场抗拉拔试验必须符合设计和规范要求.安装前须进行石材的平面变形性、气密性、水密性、抗风压性能试验；根据设计要求计算出石材的倾斜度[2].

2.2.2 测量放线

使用高精度测量仪准确确定幕墙框架的位置，以土建施工单位提供的基准中心线、水平线进行复测无误后放钢线，定出幕墙基准线(主要是立柱和横梁标高的定位)，将立柱和横梁的标高控制线标在结构外表面上[2].

放线时，要结合土建的结构偏差，将偏差分解，并防止误差积累.

2.2.3 立柱与横梁的加工安装

检查施工放线是否准确，然后按照放线尺寸进行下料.先安装两端立柱，安装完毕，拉通线定出中间立柱位置，然后再依次确定其余立柱，并与确定的基准线校核无误后，将立柱焊接定位或用螺栓连接定位.将横梁的控制线用水平尺引测到立柱上，用角度控制器在两端立柱标出横梁的倾斜角度，将横梁连接件按倾斜角度用螺栓紧固在立柱上，然后四周满焊，焊接时采用对焊，以减少焊接变形，焊缝质量要符合要求，焊接完毕进行防锈处理[3].

安装时保证每一叠层的上部横梁连接件与立柱外部齐平，下部的横梁连接件根据板材倾斜度外伸一定长度；每一叠挂层的上横梁和下横梁处拉水平钢丝控制线，以确保安装完毕的横梁处于同一倾斜面上.

2.2.4 石材板块的加工、安装

首先对石材的外观质量进行检查，合格后将石材板块编号.采用专用石材打孔机进行石材打孔和拓孔，孔洞清理完毕后安装锚栓和连接件，钻孔的尺寸要符合锚栓规格，允许偏差符合相关要求.采用旋入式锚栓，锚栓紧固完成后，进行组件的抗拉拔试验.板材安装前，根据结构轴线核定结构外表面与干挂石材外露面之间的尺寸后，在装饰面自上而下拉三根垂直钢丝线，以控制装饰石材的叠挂外部在同一垂直线上，根据垂直线在每一叠挂层确定好上端和下端水平线以及幕墙的竖向通缝线，以确保安装完毕的幕墙处于同一水平面上.安装石材之前，先把铝合金正反扣挂件的一半用M6×30不锈钢六角螺栓组固定在角钢横梁上，螺栓与挂件接触面加弹簧垫片，调整挂件的位置，使挂件的凹槽与将要安装的石材面相垂直，然后按照“自下而上，从左至右”的顺序，将安装完锚栓和连接件的石材挂在与横梁连接的挂件上，调试与横梁连接的连接件，使各挂件受力均匀，上下端部紧贴控制线，背栓与石材垂直，然后紧固上部挂件，依次安装完所有石材.

在安装过程中随时进行误差的消除，以免造成误差积累.叠挂板材之间的缝隙为12mm，叠挂宽度为40mm.

2.2.5 注胶

采用硅酮耐候密封胶进行密封.按拆脚手架的要求分层嵌胶，竖向嵌缝需内凹4mm，横向嵌缝需内凹10mm，背后衬胶条，然后用甲苯清扫密封面.为保证清扫效果，应避免使用污染的纱布，注意不要让溶液散发到接缝之外，溶剂蒸发后的痕迹也得擦拭干净,保持密封面干燥.为防止使用密封材料时污染装饰面，并保证密封胶缝与面材交界线平直，应贴好平直的纸胶带.注胶前用刮板填装泡沫棒，保证胶缝的厚度和均匀性，选用的泡沫棒直径要略大于胶缝宽度.注胶要均匀、密实、饱满，边打胶边用专用工具勾缝，使胶缝成型，呈微弧凹面，打胶完成后除去纸胶带[4].

在大风和大雨时不允许注胶，不得有漏胶污染的墙面.若墙面沾有胶液，要立即擦去，并用清洁剂及时清洗.

2.2.6 清扫

整个立面的挂板安装完毕，必须将挂板清理干净，并经监理检验合格后方可拆除脚手架.拆脚手架时，要将石材遮蔽，避免碰撞墙面.完工后需要更换有缺陷、断裂或损伤的石料.更换工作完成后，用干净水或硬毛刷对所有石材表面进行清洗.

在清洗过程中，不能使用钢丝刷、金属刮削器，同时要保护相邻表面免受损伤.

3 背栓式连接叠型干挂石材幕墙施工质量控制要点

3.1 预埋件及节点的施工质量控制

3.1.1 预埋件与幕墙连接的检验

对预埋件与幕墙连接节点处进行手动检查，用分度值为1mm的钢直尺检查焊缝尺寸和位置偏差.连接件、绝缘片、紧固件的规格和数量应符合设计要求.连接件与立柱应安装牢固，螺栓应有弹簧垫片等防脱落措施.连接件的可调节物应用螺栓牢固连接，并有防滑动措施[5].预埋件、连接件表面防腐应完整、不破损.

3.1.2 锚栓连接的检验

检验打孔深度和锚栓埋设质量，委托专业检测单位对锚栓锚固性能进行拉拔检测.锚栓的类型、规格、数量、布置位置和锚固深度必须符合设计规定，锚栓的埋设应牢固、可靠.

3.1.3 立柱、横梁连接件连接的检验

在立柱处观察检查，用分辨率为0.05mm的游标卡尺和分度值为1mm的钢直尺测量芯管长度和空隙间距，用角度测量仪测量横梁连接件的倾斜角度.芯管的材质、规格应符合要求，芯管插入上下立柱的长度不得小于200mm，上下两立柱间隙不应小于10mm.横梁连接件的倾斜角度符合设计要求[6].

3.1.4 金属框架与连接件表面质量的检验

金属框架和连接件表面油漆完好，划痕、擦伤程度符合要求，电焊焊渣应清除干净，防腐油漆涂刷到位.

3.1.5 预埋件、连接件支柱和横梁表面质量的检验

型材表面的保护膜未损坏、不得有划擦伤，不得有电焊溅落的痕迹，焊接部位防腐油漆补刷要到位[7].

3.2 主要构件与板材的安装检验

幕墙所用的构件材料必须经检验合格方可安装.幕墙安装前应对石材的弯曲强度、石材用密封胶的污染性进行复检，安装质量检验时应按规定进行抽样检查，防火防雷措施要符合要求.

幕墙构件、板材的安装质量及允许偏差应符合文献[8]的各项规定.

4 应用案例

寿光市文化中心工程建筑面积42 180m2，外墙东、北两面设计采用了背栓式连接叠型石材幕墙干挂技术，幕墙高度为26.95m，石材面积为2700m2，石材有1270×590、1266×590、805×590等几种规格，每个装饰面均为梯形结构(幕墙节点效果图见图2).此技术的应用，使叠型石材幕墙的外观层次感强，提高了幕墙的抗震性能和叠挂层间的防水性能，同时工厂化施工程度高、板材上墙后调整工作量少，施工安全性和成品保护率得到提高，也降低了施工强度，提高了施工效率.与传统的干挂法施工相比，该工程节省工期15d.而由于石材能够单块更换，安装不受次序影响，施工作业连续，后期维修费用降低，也有效节约了建设成本.

5 结束语

背栓式连接叠型干挂石材幕墙是建筑外饰面的一种突破，最明显的优点是节能、环保，但技术的应用还需要相应的施工工法和技术规范来指导.同时需进一步细化国家、行业标准规范，从设计、选材、施工、监管以及工人操作等环节加强管理，避免由于质量意识不强或不规范操作等带来的安全隐患.并且应从具体工程的实际出发，进一步进行技术研发与改进，解决技术难点，制定切实可行的施工方案，方能有效地将该技术进行推广应用，提高幕墙装饰工程质量.

[1]蒋锦松.背栓式干挂石材幕墙施工方法[J].上海建设科技,2010(4):54-56.

[2]魏金明.背栓式干挂技术在石材外墙施工中的应用[J].建筑技术开发,2007,34(12):37-38.

[3]吴尉.石材幕墙连接技术[J].施工技术,2010(s1):547-551.

[4]李碧泉.干挂石材幕墙工程的施工技术与质量控制[J].建材发展导向,2011,9(4):239.

[5]吴敏.石材幕墙干挂施工技术与质量控制措施[J].福建建材,2011(3):49-50.

[6]周民权.浅谈石材幕墙的质量控制[J].浙江建筑,2003(4):40-41.

[7]吴颂荣.石材幕墙施工质量控制要点[J].石材,2002(5):30-31.

[8]中国建筑科学研究院.JGJ133-2001金属与石材幕墙工程技术规范[S].北京:中国标准出版社,2002.