目前國內最高的石材幕墻工程石材如選項用火燒石板鋁掛件短槽式支承鋼骨架務部件采用螺栓連接后置預埋件以化學螺栓及膨脹螺栓與主體加固連接如外守面復雜安全系數垂直度平整度要求高工藝復雜為此對幕墻的構造連接方式板材的加工制作及安裝因該采取更高的技術標準和管理辦法才能達到良好的效果

關鍵詞超高層建筑石材幕墻安裝技術

例如某工程有地下3層地上56層總建筑面積約2萬平方米建筑總高度269．2m外立面采用石材玻璃鋁板復合幕墻其中石材幕墻約4萬平方米玻璃幕墻約2萬平方米鋁板幕墻約1000平方米石材幕墻包括平面石材幕墻和裝飾柱石材幕墻兩種形式裝飾柱挑出建筑物結構外邊1.2m

1幕墻工程特點

作為此高層建筑石材幕墻工程石材幕墻的特點如下

1抗震要求要高設防烈度為7度以上

2外立面呈弧線形轉角凸柱多裝飾柱外挑跨度大立面復雜臨繁華路段要求安全系數更高

3選用花崗石火燒板鋁掛件短槽式支承

4鋼骨架各部件采用螺栓連接各連接部位的孔洞均開成長孔形待骨架安裝校正后再于各連接部位處設短焊縫以防滑定位

5預埋件采用經改良的哈芬槽后置埋件以HIT-HYl50化學螺栓慧魚膨脹螺栓與主體結構連接

6幕墻垂直度及平整度控制要求要高外腳手架分層懸挑搭設40層以上腳手架采取對風渦流的抗浮措施

8由于目前尚缺乏相應的超高層建筑石材幕墻工程技術規范工程質量標準控制難度較大

2結構構造及節點設計

2．1結構設計

幕墻要按圍護結構進行設計確保在重力荷載設計風荷載設防烈度地震作用溫度作用和主體結構變形影響下的安全其中設計風荷載根據風洞實驗報告取值

2．2主要材料

石材采用某礦623號花崗石板厚度30mm后置埋件連接件及造型所用的型鋼均采用低碳鋼Q235其表面經熱鍍鋅處理鍍鋅層厚度應大于30um鋁掛件尺寸精度為高精級氧化膜厚度為AAl0級填充材料選用聚乙烯發泡材料其密度小于0．037g/cm3層間防火材料選用耐火極限大于1h的巖棉底用1.5mm厚鍍鋅鋼板承托耐候密封膠選用石材專用密封膠和結構膠選用澳大利亞產美之寶大力膠密封膠結構膠使用前需做相容性試驗且應在有效期內使用

不同材質間的接觸面設防腐墊片過渡以減少電位差

2.3構造及連接方式

幕墻主要由骨架石板和連接件組成骨架由鋼方管和角鋼連接而成用吊掛方式安裝在主體結構上骨架上下一般在各層結構標高以上0.28m處連接設寬20mm的縫隙并用芯件插接層高大于4m時在樓層中間增加一道連接并相應增加一個支座骨架通過鋁掛件短槽式預埋件支承石板幕墻的構造形式如圖量所示

圖1石材幕墻水平節點大樣本幕墻骨架所用的鋼構件截面較小為減少骨架各部件因采用焊接連接而產生的變形骨架各部件應盡可能采用螺栓連接待骨架安裝校正后再于各連接部位處設短焊縫以防滑定位為防止螺栓緊固時松脫螺母下加設彈簧墊骨架各連接部位的孔洞均開成長孔形以便安裝校止

2.4預埋件及其偏位處理

幕墻骨架通過連接件與土體結構的槽式預埋件連接圖2預埋件因采用改良后的哈芬槽要求每個預埋件的拉力設計值不大于20kN此工程在28層結構施工時曾預埋一組哈芬槽在混凝土達到15d齡期后進行抗拔力試驗最終達到設計要求

比如首層-30層主體結構施工時幕墻設計方案未定僅在結構外圍梁高的中間預埋了板式預埋什且預埋鋼板面積小不在混凝土表面后補焊接鋼板困難同時由于裝飾柱幕墻由原挑出建筑物結構外邊0．5m改為1.2m傾覆力矩增大原板式預埋件無法再用因此在30層以下需重新設置后置埋件后置埋件為8mm厚鋼板上焊接2個鋼制調節件以HIT-HYl50化學螺栓慧魚膨脹螺栓與主體結構連接

由于現場預埋件偏位情況各異須根據不同情況選取不同的后置埋件處理方法如圖3所示

3構件板材加工制作

板材制作前預先核對設計圖并復核已建的建筑物按實測結果調整幕墻圖紙中的偏差經設計單位同意后方可加工組裝加工時應保證精度的要求最具應定期進行計量檢定

3.1構件制作

幕墻骨架所用的鋼方管和角鋼選用成品高耐候型鋼后置埋件連接件等則按設計工藝要求用鋼板冷軋成犁再進行表面防腐鍍鋅處理鋁掛件采用LD31鋁合金熱擠壓型材構件加工過程中須加強對焊接鍍鋅等關鍵工藝的監控

3.2板材制作

板材應結合組合形式確定工程中使用的基本形式后加工選擇信譽好的專業花崗石板材廠家并派質檢人員駐廠家監控加工質量確保進入安裝現場的板材為合格品

按圖紙要求經切割火燒面及磨光等工序加工生產板材板材在現場機械開槽開槽后不得有損壞或崩裂現象應檢驗槽深位置垂直度及平行度槽內應光滑潔凈

4安裝施工

4.1外腳手架要求

外腳手架由上至下分層懸挑搭設每層搭設高度不大于25m懸挑腳手架用[20a槽鋼挑出樓面在上一層樓面用花籃螺絲拉吊槽鋼端部在槽鋼面焊接10Cm高直徑25mm鋼筋搭設腳手架時將立柱插入槽鋼間用948鋼管焊接以保證腳手架的整體穩定性懸挑腳手架內立柱距結構邊1400mm腳手架立柱間距2100mm步距1800mm排~800mm腳手架外側欄桿高1000mm連墻桿豎向間距每層樓面重道橫向每3個柱距設置道在每一個懸挑分段的首層上2m及第4層處搭設2道安全斜擋板腳手架外圍用密眼阻燃安全網封閉圍護

為防止風渦流作用下對懸挑腳手架的浮力作用40層以上需在腳手架上相應設置花籃螺栓向下斜拉

幕墻施工由上至下進行故先搭設上面2層腳手架待頂層幕墻施工完畢后拆除頂層腳手架再搭設下一層腳手架依此循環搭設

幕墻安裝過程中發生因腳手架而影響局部外立面位置不能同步安裝的情況不可避免因此在腳手架拆卸過程中不但要求跟進成品保護還需跟進未完成部分幕墻的安裝

4.2測量放線

1根據主體結構的軸線標高進行復核按幕墻布置圖進行全面測量放線確定幕墻安裝軸線標高并及時整理測量成果及主體結構施工偏差及時反饋相關單位進行協調處理

2幕墻骨架焊接固定前應進行調整校正骨架垂直度用吊線校正后再用激光垂準儀復核骨架的水平標高測量用在各樓層外圍梁側彈出閉合的水平標高線再進行校正至少進行一次閉合測量

3嚴格控制幕墻測量誤差確保垂直方向的偏差不大于10mm水平方向的偏差不大于4mm

5測量時應注意天氣預報要求在風力不大于4級時測量幕墻垂直及水平方向的控制線并做標記

4.3連接件安裝

1按核實后的放線標記位置將連接件按節點要求用卡槽螺栓連接在槽式預埋件上

2安裝至少3根鋼豎料后調平連接件并注意相鄰鋼豎料的平整骨架還可利用連接件的調節孔進行調整再擰緊螺栓

2連接件安裝還包括后置埋件安裝防雷連接等現場須先進行后置埋件及其膨脹螺栓化學螺栓的抗拔力試驗合格后方可進行后置埋件安裝

4.4骨架安裝

1骨架安裝由下而上進行骨架豎骨料按節點要求放入連接件之間穿入連接螺栓并按設計要求放置平墊彈簧墊片或防腐墊片調平后擰緊螺栓待骨架校正后焊接固定

2豎骨料之間連接用芯件插接注意有防雷要求的位置應做好電氣連通

3完成豎骨料安裝后再進行整體調平調平范圍橫向相鄰不少于3根豎向相鄰不少于2根然后進行骨架橫骨料安裝安裝時注意調平

4骨架安裝過程中應及時跟進防雷防火處理等

4.5石板安裝

1每層石板安裝作為一個閉合段先自下而上干掛石板然后自上而下進行收口再及時跟進拆卸外腳手架

2石板安裝前先與相鄰石板對照色差檢查開槽拋光等符合要求后再進行試安裝確定色澤平整度滿足要求方可正式安裝

3石板安裝時先簡單固定石材掛件在安裝槽內注入大力膠槽口對準掛件插入進行石板平整度調整然后固定掛件的螺栓

4完成一部分石板飾面后可安排打密封膠打密封膠前先在膠縫兩側石板飾面上粘貼保護膠帶再將泡沫條均勻填入膠縫控制泡沫條表面與石板飾面距離在5-7mm之間用清洗液清潔密封膠的接觸面再往同一方向用打膠槍將密封膠均勻注入膠縫內并立即用膠筒或刮刀刮平去除保護膠帶打膠時應注意天氣情況避免在雨天高溫或5度氣溫以下作業并應保證膠縫粗細均勻表面美觀流暢