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1、 石材幕墙工程 从建筑物外墙的特征来看，石材板幕墙是一种独立的围护结构系统，它是利用金属挂件将石材饰面板直接悬挂在主体结构上。当主体结构为框架结构时，应先将专门设计独立的金属骨架体系悬挂在主体结构上，然后再通过金属挂件将石材饰面板吊挂在金属骨架上。石材板幕墙是一个完整的围护结构体系，它应该具有承受重力荷载、风荷载、地震荷载和温度应力的作用，还应能适应主体结构位移影响，所以必须按照有关设计规范进行等要求。石材板幕墙的分格要满足建筑立面造型设计的要求，也应注意石材板的尺寸和厚度保证石板在各种荷载作用下的强度要求，同时，分格尺寸也应尽量符合建筑模数化，尽量减少规格尺寸的数量，从而方便施工。 在高级建
2、筑装饰幕墙工程中，用得最多的当属干挂花岗石板幕墙。一、材料规格和性能(一)石材 石材饰面板多采用天然花岗岩，常用板材厚度为25-30mm。由于天然石材的物理力学性能较离散，还存在许多微细裂纹，即使在同一矿脉中开采出的石材，其强度和颜色也可能有很大差异。因为石板幕墙是暴露在室外，一般面积较大和高度较高，是建筑物室外装饰的重要部分，它还要长期受到各种自然气候因素的作用。所以一定要选择质地密实、孔隙率小、含氧化铁矿成分少的品种，还应到矿产地考察，所选品种的矿体要大，以便板材质量和色泽有可靠保障。当荒料加工成大板后，还要进一步对材质和斑纹颜色作严格挑选分类，才能最后加工成饰面板。 花岗石是一种脆性材料
3、，但在一定外力作用下也会发生变形，所以加工后的大板和成品板的堆放倾斜度不能小于82，要对称码放在型钢支架两侧，每一侧码放的板块数量不宜太多，一般20厚的板材最多810块。当然这也与石材的品种和板材尺寸大小有关。花岗石尽管结构很密实，但其晶体间仍存在肉眼无法察觉的空隙，所以仍有吸收水分和油污的能力，所以对重要工程项目，对饰面板有必要进行化学表面处理。 (二)金属骨架 石板幕墙同玻璃幕墙一样处于建筑物的外表面，经常受到自然环境下各种不利因素的影响，如日晒、雨淋、风沙等的侵蚀。而且石板幕墙造价较高，一般用于重要和高级建筑的外表装饰。所以同样要求石板幕墙的材料要有足够的耐候性和耐久性。具备防风雨、防日
4、晒、防盗、防撞击、保温隔热等功能。所用金属材料应以铝合金为主，个别工程为避免电化腐蚀，局部骨架也有采用不锈钢骨架，但目前较多项目均采用碳素结构钢。采用碳素结构钢应进行热浸镀锌防腐蚀处理，并在设计中避免用现场焊接连接，以保证石板幕墙的耐久性。许多工程都采用简单刷防锈漆处理，应该讲这是很不适宜的。 1.铝合金型材 建议参照我国现行规范玻璃幕墙工程技术规范JBJl02执行，应符合现行国家标准铝合金建筑型材GBT 5237中规定的高精级和铝及铝合金阳极氧化、阳极氧化膜的总规范GB 8013的规定，氧化膜厚度不应低于GB 8013中规定的AAl5级。铝合金型材的化学成分应符合现行国家标准铝及铝合金加工产
5、品的化学成分GBT 3190的规定。 2.碳素钢型材 应按照我国现行规范钢结构设计规范GBJ 17要求执行，其质量应符合现行标准普通碳素结构钢技术条件或低合金结构钢技术条件的规定。手工焊接采用的焊条，应符合现行标准碳钢焊条或低合金钢焊条的规定，选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。普通螺栓可采用现行标准普通碳素结构钢技术条件中规定的Q235钢制成。应该强调的是所有碳素钢构件应采用热镀锌防腐蚀处理，连接节点宜采用热镀锌钢螺栓或不锈钢螺栓，对现场不得不采用的少量手工焊接部位，应补刷富锌防锈漆。 3.锚栓 幕墙立柱与主体钢筋混凝土结构宜通过预埋件连接，预埋件应在主体结构混凝土施工时埋人。现在许多工程
6、往往是总体设计深度不够，在土建施工时没有埋入预埋件，此时如采用锚栓连接，锚栓应通过现场拉拔等试验决定其承载力。现在我国锚栓产品规格种类齐全和质量保证可靠的晶牌，主要有喜利得(HILTl)和慧鱼(ficher)两家外资独资公司产品，该两家公司的技术资料齐全，有完整的计算公式和数据，产品质量稳定，还可根据不同墙体、不同锚固厚度、锚栓的不同位置和间距、不同的安装方法等，可提供近1000种类型和尺寸的各种锚栓。关键是他们积累了大量科学试验数据和资料，能根据不同情况提供比较准确的强度计算公式，并可以配合工程要求在现场进行拉拔试验，提供可靠的设计依据。德国慧鱼公司在干挂石材饰面板方面，还有独创的吊挂体系和
7、设计软件。(三)金属挂件 金属挂件按材料分主要有不锈钢类和铝合金类两种。不锈钢挂件主要用于无骨架体系和碳素钢骨架体系中。常用不锈钢牌号是1Crl8Ni9、0Crl8Ni9，主要用机械冲压法加工。铝合金挂件主要用于石板幕墙和玻璃幕墙共同使用时，金属骨架也为铝合金型材，铝合金牌号为LD30、LD31，多采用工厂热挤压成型生产。 应该指出的是不同类金属不宜同时使用，以免发生电化腐蚀。如无法避免时，应采用非金属垫片隔离。二、石材幕墙构造特点 干挂法施工工艺在国外大约起始于20世纪60年代后期，在80年代中后期引入我国。经过近10余年的实践，在材料和连接构造方面都有了很大的变化和改进。各种不同的主体结构
8、各有相适合的连接方式，最好能在建筑总体设计时就能全面统一考虑主体结构形式和围护墙结构的配合，不宜在施工时再修改外围护墙方案。不同的干挂方案在经济、方便施工、耐久性等方面都有很大的差别。(一)直接式 直接式是指将被安装的石材通过金属挂件直接安装固定在主体结构上的方法。这种方法比较简单经济，但要求主体结构墙体强度高，最好是钢筋混凝土墙，主体结构墙面的垂直度和平整度都要比一般结构精度高。 直接法可分为一次连接法和二次连接法。早期做法如图7-41。图741(a)中用3个调节螺栓来调节板面平整，这种方法很不方便，同时后填的快干水泥质量不易保证，锚栓的有效埋深变浅，抗拉力也会削弱。图741(b)是曾经较流
9、行的作法，但施工时钻销钉孔不方便，也容易损坏石材。目前较多采用的是图742所示的干挂施工法，北京庄胜广场主要采用此作法，用几种不同长度的金属挂件来适应主体结构墙面的变化，石板上用切割机开槽口电钻孔更方便。(二)骨架式 骨架式主要用于主体结构是框架结构时，因为轻质填充墙不能作为承重结构。金属骨架应通过结构强度计算和刚度验算，能承受石板幕墙的自重、风荷载、地震荷载和温度应力的作用，由于骨架在建成后不便于维护，骨架的防腐蚀是很重要的，国外基本上采用铝合金制作，目前国内对此重视不够，单纯为降低造价，不少工程仍采用钢结构。(三)背挂式 这是采用德国慧鱼公司生产的幕墙用柱锥式锚栓的新型干挂技术。它是在石材
10、的背面上钻孔，必须采用该公司的柱锥式钻头和专用。钻机，能使底部扩孔，并可保证准确的钻孔深度和尺寸。锚栓被无膨胀力地装入圆锥形钻孔内，再按规定的扭矩扩压，使扩压环张开并填满孑L底，形成凸型结合。锚固为背部固定，因而从正面看不见。大量试验证明，这种锚栓破坏荷载高，安全度高，同时锚固深度小。利用背部锚栓可固定金属挂件。图743、图744是柱锥型锚栓和锚栓安装示意图。图745是挂件安装图，图746、图747是背挂式安装和节点示意图。上海金茂大厦的石板幕墙就是采用此种方法，只是将挂件竖向布置，挂件和横梁均采用不锈钢材料。(四)粘贴式 这是一种可以完全不用金属挂件，使用麦格博士干挂工程胶(MEGAPOXY
11、)来固定石材。该胶按A、B等量双组分混合使用，是属于环氧树脂聚合物。 这种工程胶的特点是： (1)粘接强度高，抗老化，耐候性能稳定。在3090温差环境内保持性能稳定不变，不变脆，不变软，是高强永久性粘结材料。 (2)具有良好的抗震、抗冲击性能，其抗拉、抗压、抗弯等物理力学性能强度均超过石材和混凝土。 (3)有较强的韧性和伸缩性，能防止石板粘接后因震动、热胀冷缩等作用造成脱落。 (4)固化后抗水浸、防潮性能好，在水中长期浸泡，不会影响其粘接强度。(5)能抵御自然污染中的任何化学物质侵蚀。(6)稠度高，不崩不漏，利用率高达95以上。(7)无毒，无腐蚀。该产品分PM慢干型、PF快干型和GEL69透明
12、型三种。主要性能见下表 项 目 PM慢干型 PF快干型 GEL69透明型 稠 性 粘性糊状，不崩落 粘性糊状，不崩落 雪油状，不崩落 混合成分 A、B双组分 A、B双组分 A、B双组分 混合后外观 白 色 白 色 透明略带黄色 混合比例A：B(容量计) 1:1 1:1 1:1 23施工有效期(min) 45 3 45 23凝固时间(初干)(h) 12 1 12 23完全凝固时间(d) 4 6h 4 最高使用温度() 70 70 70 最低使用温度() 10 0 10 干后性能稳定() -30至90 -30至90 -30至90 抗拉强度(MPa) 25 25 25 抗压强度(MPa) 80 65
13、 80 粘合抗拉强度(MPa) 10 10 10 抗剪强度(MPa) 15 18 15吸水率25浸水10天(重量) 0.5 0.5 0.5 主要用途 高强永久性建筑材料粘贴挂装，结构补强，植筋 参考用量 50kg重石材粘接面积104C，保险系数25倍，如此递增 储存有效期 原封包装24个月，已开封使用18个月 采用粘贴法工艺首先要确定好粘贴点，一般每块石板布置5个粘贴点(图748)，四角用慢干胶，中央用快干胶。用胶量应根据石板的重量和间隙的大小决定。石板可以直接粘贴在主体承重结构墙上或固定在主体结构的金属骨架上。胶的厚度不宜过大，以免造成浪费。为增强胶与石板和结构层的粘接强度，可以在石板、结构
14、墙、金属骨架上粘贴位处钻孔(10-12mm)。施工要点： (1)按设计图纸，认真核实基层实际尺寸及偏差情况，并弹放纵横基准线。 (2)按石材分格尺寸在墙体基层弹放石材分块位置线，并复核验证，确保精确。 (3)确定石板粘贴点位置，并作钻孔处理(孔径为1012)。 (4)清除墙体基层表面、孔内及石板背面的尘土、灰浆、油渍、浮松物等不利于粘接的物质，特别是在石板背面粘贴点上的粗糙浮石层及网格，必须用电动角磨机清除彻底。 (5)调胶后，按图例要求将胶抹在预定的粘贴点上，抹胶厚度应大于石板与墙体基层间的净空距离5mm。 (6)石板上墙粘贴后，根据水平线用水平尺调平校正。 (7)石板定位后，应对粘合情况进行检查，必要时要加胶补强。 采用粘贴法施工有以下优点： (1)施3232艺简便，容易掌握。 (2)工程综合成本降低(施工速度快，工效高，无需作墙面基层找平处理)。 (3)对特殊造型、装饰线条等各种异形石材的固定不需设计特殊挂件。 (4)施工现场文明，环保效果好。施工现场无粉尘、无噪声、无污水排放，减少现场清理工作。(五)单元体法单元体
