背挂式石材干挂件在幕墙工程中的应用

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摘　要：建筑物外墙面石材背挂式隐藏悬吊干挂法是利用高强耐腐蚀连接件将饰面石材在其背面安装在建筑物表面的一种新型施工工法，它既可以不受主体结构产生较大位移或温差较大的影响，不会在板材内部产生附加应力，从而控制了破坏状态，特别适用于高层建筑和抗震建筑幕墙。又具有在施工过程中可以自由选择板材背面的悬吊位置，任意角度拼挂，为不同规格、不同造型及各种复杂外形的设计要求提供了空间。其安装精度高、装饰效果好、结构简洁、做法灵活、拆装方便，为维修保养创造了便利，克服了湿贴时水泥砂浆粘结剂对石材渗透的弊端和用传统干挂法销针销板中石材易破损、易锈蚀、无安全保障等缺陷。目前这种施工工艺（背挂式隐藏悬吊工法）已不断推广到建筑物内外墙装饰的石材幕墙中。本文结合工程施工实践，介绍了隐藏悬吊法石材幕墙干挂施工工艺，技术性能，施工特点等，仅供业内参考。

　　一、前言

　　随着社会经济的发展，城市面貌的日益改善，加之2007年女足世界杯、2008年北京奥运会、2010年上海世界博览会的申办成功，建筑业的景象热闹非凡，同时也带动了装饰业的发展，在建筑外装饰中，石材幕墙已占有相当大的比例。华丽的石材幕墙确实为装点城市面孔增添了光彩，也成为了现代城市建筑的重要标志之一，它以其独特的风格、高雅亮丽的外形，使建筑物更具时代感和艺术造型，备受设计师和业主们的喜爱。建筑物外墙面石材隐藏悬吊干挂工法是利用高耐腐蚀连接件（7075铝合金石材幕墙挂件）将饰面石材在其背面固定安装在建筑物表面的一种新型施工工艺，它即可以不受主体结构产生较大位移或温差较大的影响，不会在板材内部产生附加应力，从而控制了破坏状态，特别适用于高层建筑和抗震建筑幕墙，又具备在施工过程中可以自由选择板材背面的悬吊位置，任意角度的拼挂，为不同规格、不同造型、多种复杂外形的设计需求提供了空间。其安装精度高，装饰效果好，结构简洁、做法灵活，拆装方便，为维修保养创造了便利，克服了湿贴时水泥砂浆粘结剂对石材渗透的弊端和用传统销针、销板干挂法操纵中对石材易破损、易锈蚀、无安全保障等缺陷。目前，背挂式隐藏悬吊工法的施工工艺已不断推广到建筑物内外墙装饰的石材幕墙中。

　　国家行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）于2001年6月由建设部正式批准实施，其中首次就石材幕墙挂件（针销式除外）有了明确的定义和技术要求，结束了长期以来无标准、无规范的历史，同时也打破了传统的针销式及不锈钢材质垄断市场的状态，为铝合金材料的幕墙领域中的应用确定了保障。

　　二、工程概况

　　北京广播学院教学综合楼，位于朝阳区定福庄南里（京通快速路北），该工程建筑面积约58000平方米，整个石材幕墙外墙面均采用背挂式挂件及隐藏悬吊工法实施装饰，其面积为5000平方米。

　　三、背挂式石材

　　幕墙挂件背挂式挂件，即7075铝合金（又称铝锌镁铜合金或称铝矽镁合金）隐藏悬吊式石材干挂件。其属挤压成型，通过高压静电粉末喷涂，具有抗老化、耐腐蚀、耐高温等特点。7075铝合金材质体积轻便，其强度和硬度可与不锈钢相比，强度为540-560MPa，重量为国标304不锈钢的1/3重。其造价也仅为国标304不锈钢的2/3.四、背挂式隐藏悬吊工法施工工艺

　　（一）作业步骤

　　1.依据施工图每一条横向及直向基准，以墨线标示于结构体上面，完成面基准线则标示于门窗或柱身的侧边。

　　2.依据分料表，将每一个区域的石材板归定位。

　　3.依据系件配置图在石板的支撑点位置做定位切沟。

　　4.依据完成的基准安装石材。

　　（二）作业流程

　　1.有龙骨安装定位放线—基层处理—化学锚栓安装—“L”型角板安装—固定主龙骨—安装次龙骨—固定挂件—石材定位切沟—石材安装到位—粘接胶条—打胶勾缝—清理—成品保护。

　　2.无龙骨安装定位放线—基层处理—化学锚栓安装—固定挂件—石材定位切沟—石材安装就位—粘贴胶条—打胶勾缝—清理—成品保护。

　　（三）施工方法（挂件安装）

　　1.有龙骨安装由联接插板（即挂件）与结构体次龙骨角钢采用螺栓、垫片、弹性圈、螺母固定；联接插板与主体板（石材）固定在一起。所述联接插板（挂件）设有槽孔，其特征在于：一端设有斜燕尾板和垂直直角插板（即Y型），垂直直角插板与主体垂直，斜燕尾板与主体板（石材）背部平面上斜α角度，α角度最佳为30度。

　　2.无骨龙安装由角板、垫板、联接插板组成（即ILY组合）并采用化学锚栓将角板上的立板、垫板与墙体固定，采用螺栓、垫片、弹性圈、螺母将角板上的平板与联接插板固定，联接插板与主体板（石板）固定在一起。其中所述角板，类似角钢，由一个立板和平板构成，立板和平板设有槽孔，在立板的外侧面加工成凸弧形；所达垫板设有槽孔，其中一个面为凹弧形。

　　（四）作业流程分解

　　1.定位放线水平向控制线采用以50cm水平线为依据向上（或向下）量距来控制石材的水平度和垂直方向分块。在每个立面中间位置的墙上选定一个窗口，从上到下准确找出该窗口的中心线位置，弹上墨线作为竖向控制线，以此为依据向左右量距来控制石材的垂直度和水平向分块。

　　2.基层处理对砼外墙表面进行测量，检查其平整度，从而保证主龙骨的垂直度，根据图纸对砼外墙面进行基层处理，将基平面清理干净。

　　3.化学锚栓安装以竖向控制线为依据，向左右量距核定钻孔位置，按程序进行化学锚栓安装。即：钻孔—清孔—置入化学胶管—置入螺杆—凝固后施工。保证化学锚栓的准确位置和锚固性能。

　　4.“L”型角板安装以竖向控制线和化学锚栓为依据，核定主龙骨宽度定点，通过已安装化学锚栓固定角板于墙体上。

　　5.固定主龙骨根据主龙骨图将龙骨进行编号分类码放，然后进行主龙骨安装，安装主龙骨时将主龙骨侧面上的圆孔与角板上的长圆孔用M10螺栓连接，调节主龙骨的垂直度，最大调节量为30mm.

　　6.安装次龙骨根据石材规格分块，确定次龙骨长度，编号分类码放。主龙骨安装完毕检查合格后可以进行次龙骨的安装，次龙骨通过专用角板连接，在主龙骨侧面上钻孔用M10螺栓将专用角板固定在主龙骨上，专用角板与主龙骨接触面上打长圆孔可以延主龙骨方向上下调节，最大调节长度为30mm（即次龙骨可上下调节），再将次龙骨与专用角板用M10螺栓相连。

　　7.固定挂件次龙骨安装完毕检查后进行干挂件的固定。根据石材所需用的挂件数量进行统计，确定挂件位置后开始采用专用马车螺栓固定。通过挂件上的长圆槽孔可进行适当的调节，以保证石材位置的准确性。

　　8.石材定位切沟干挂件安装完毕后，即可进行石材的固定，在进行石材安装时，必须先在石材边缘进行定位切沟，一般切沟规格长度为80-100mm，宽2-2.5mm、深12-15mm.在配套切沟定位器的配合下可安全操作。

　　9.石材安装就位将切沟完毕的石材按照分块进行就位安装。石材安装到位，调整好石材的垂直、平行及留缝间隙后可紧固固定螺栓。

　　10.粘结胶条每块石材安装完毕后，即刻清理石材边沿，粘结双面胶条（按设计要求石材留缝宽度决定所用胶条厚度），以保证勾缝时填缝胶横平竖直、宽窄一致。

　　11.打胶勾缝胶条粘结完毕后，可按工程要求进行勾缝打胶工作，打胶时要求达到横平竖直、宽窄一致、涂胶均匀。使得胶缝美观且耐固，采用中性硅酮胶，以防止对石材产生腐蚀。

　　12.清理每一块石材安装完毕后，即对表面进行清理，以确保每一块石材的安装已完全符合标准。清理内容包括：石材表面污垢，石材板缝隙的误差，固定螺栓的坚固程度以及每块板的垂直度、平行度等。

　　13.成品保护将距地面2m高范围成活的石材墙面采用围挡保护措施，以避免碰撞损坏；2m以上成活墙面采用防污染的遮挡设施保护。

　　五、背挂式挂件的技术性能

　　背挂式挂件结合隐藏悬吊式工法，在石材背面固定，板与板之间没有联系，因而对石材表面和边缘无障碍，真正意义上完全的独立承载，并能排除硬性接触与热胀冷缩反应，具有安全性能及抗压、抗震的作用和保障。通过对比试验证明，在同等受力状态下，板材规格相同时，背挂式做法的承载能力高于传统做法的3-4倍，相应位移量仅为传统做法的50%以下，因而具有更高的安全系数，特别适用于高层建筑和抗震建筑幕墙。体现了柔性构造连接的设计意图，同时为设计师任意设计各类图形、可创造性拼挂等增加了设计空间。比如：柱头、异型、浮雕、圆柱、圆弧、线条、转角、腰线、拼花等。

　　六、背挂式干挂件的施工特点

　　1.垂直直角斜燕尾板型伸缩片，隐藏隐吊式完全独立承载，牢固性强，安全可靠；

　　2.定位切槽快速准确，2cm板材亦可施作；

　　3.与锯片用半径的弧型镶片可紧密于沟槽中，强度大，抗震性能高；

　　4.Y型镶片至石材背面，对石材表面、边缘无障碍，完全排除硬性接触与热胀冷缩反应；

　　5.可维持完全绝对水平垂直，调整螺丝可真正逼紧，动作简易，方便结实；

　　6.拆装方便，为维护保养提供了便利。

　　七、应用

　　背挂式石材干挂件及其施工工艺已被国内外诸多大型工程所采用，在北京广播学院工程中使用也深受装饰施工人员的青睐。2002年7月由华北地区、西北地区建筑设计标准化办公室联合编审的《建筑构造通用图集》（88J-1之外装修〈1〉），系统地将此件及其工法编入其中。同时，由国家标准化研究所编审的国家标准《全国民用建筑统一技术措施——建筑产品选用技术》（首卷本之幕墙J45），更为全面地将此件及施工工艺编入，也属该标准中唯一被选中纳入的石材干挂件产品及工法。该标准于2003年3月正式颁布实施。

　　材料是保证幕墙质量和安全的物质基础，合格的产品不仅可以保证幕墙具有安全性、功能性、艺术性，其外观还具有层次感、立体感，又可以满足建筑物“百年大计，质量第一”的要求。同时，为开展各种高性能的幕墙技术研发，增进幕墙行业的科技水平，提高人们的生活质量，推动社会的全面进步以及促进行业整体规范和可持续发展，具有巨大的意义。

　　参考文献：

　　1.赵西安 双层通风幕墙 《装饰名品》2002.5

　　2.张 芹 幕墙技术手册 上海：上海科学技术文献出版社2001

　　3.《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001） 北京：中国建筑工业出版社2001

　　4.吴应强 干挂石材幕墙应用《装饰名品》2002.1-2合刊5.李怀亮 几种建筑幕墙石材干挂件的解析 《石材》2003.4