对于现代建筑来说,石材是最为常见的一种施工材料,这一建筑材料不仅施工工艺相对简单而且相比其他材料更具审美效果,因此在现代建筑施工中也被广泛的应用。而干挂石材幕墙就是建筑物外墙结构中一种十分常见的施工技术。干挂石材幕墙建筑结构是在制造阶段就将干挂石材幕墙做成连接构建的形式,再将其运到施工现场,在施工过程中只需要将构件石材安装在建筑的表面形成幕墙。这种干挂石材幕墙技术不仅可以有效的保护建筑物的安全,还能够提高施工效率,减少施工流程,此外还可以通过干挂石材幕墙来达到装饰建筑物的目的,使建筑具有整体美感,增加建筑的艺术内涵。
1、石材主要挂接形式
针销式
即用销针和垫板通过板材边沿开孔连接。此种干挂件及方法于二十世纪八十年代中期从国外引进,为国内干挂件奠定了基础,同时也是建设部行业标准(JC830一1998)的参照件。此种靠销针受力,在销孔处应力比较集中。据已建工程反映,在应力集中处石材局部有裂碎现象,并且因操作中费工、费时、费料等因素,现已逐渐被其他方法代替。
蝴蝶式
此种挂件的形状和方法显得有些笨拙,在加工成形时已破坏了挂件强度(优质不锈钢除外)。施工中因其上下翻头厚度和弯度迫使所切沟相必须加宽,安装时对石材容易造成破损,加工槽宽用胶量过大使其综合成本加大,加上技术落后,对挂件材质要求不明确,故不适宜广泛采用。
扞接式
此种挂件属现时施工中常用,安装较前两种先进。传力简单,降低了石材破损,但焊接时高温加热会产生“退火”现象。这种方式虽然大大降低了挂件强度,但若焊缝不饱满会产生氧化锈蚀脱落,坚固性、安全性无保障,在累积承载的情况下受到风力或地面震动会导致断裂,使幕墙从天而降。尤其是焊接氧化锈蚀后,锈水沿着沟槽缝渗入石材内造成污染,无法通过养护弥补,致使整个幕墙如患“皮肤病”,严重影响环保和美观。故此种挂件不宜在高层幕墙中使用。
背栓式
此种挂件由德国引进。即在石材的背部打孔用钱栓与龙骨连接,由后切式锚栓及后支持系统组成的幕墙干挂体系,因机械式锚固结构,不以柔性结合,不能解决好因温差造成的热胀冷缩变形问题。由于胶粘剂直接决定着锚固件的牢固性能,且操作繁琐,故机械、锚固结构使用范围不大。
背挂式
此种挂件以7075相矽镁合金为材质,现已获得中、美、英、日等国及台湾省专利。施工方法是在每一块板的背面固定,板与板之间没有联系,因而不会产生相互连接而造成的不可确定性。应力积累和应力集中,受力简洁明确,在正常使用状态下能充分利用板材的抗弯强度,是真正意义的独立承级。其材质体积轻便,通过高压静电由粉末喷涂,有耐腐蚀、耐高温、抗老化、体积轻便等特点,并能通过静力计算得到精确的承载能力,从而控制了破坏状态。当主体结构产生较大位移或温差较大时,不会在板材内部产生附加应力,因而特别适于高层建筑和抗震建筑,体现出柔性结构连接的设计意图。
缝挂式
此种挂件以铝合金干挂件为代表。其材质性能与背挂式挂件相同,而其施工方法的优势在于定位切槽,保证整个幕墙的垂直度,与锯片同半径的弧形镶片可紧密固定于沟槽中。该挂件为挤压成型,强度大,牢固性强,提高了抗震性能。TF件组合可调整墙体倾斜,保证了饰面的垂直度要求,此施工方法抉速简便,能够提高工效,加快施工进度,降低劳动强度,减少用胶量、工时费、板材厚度(1.5~62.5px)等,大大降低了综合成本。
干挂石材主要挂件表
2、操作流程
简化版流程
3、实际操作注意要点
3.1 施工前准备:
预埋件位置、牢固性检查,当预埋件偏差超出相关要求时,应有合理的预埋件修补和弥补方案,并根据方案进行处理,直至满足要求。骨架安装前进行石材幕墙的“四性—风压变形性能、雨水渗漏性能、空气渗透性能(有热工性能要求时做)、平面内变形性能”试验。
3.2 测量放线:
根据主体结构的基准轴线和水准点进行准确定位,对照幕墙施工图将转角位置、轴线位置、变高截面位进行复核检查,确保放线准确。测量时应控制分配测量误差,不能使误差积累。测量放线应在风力不大于4级的情况下进行,并要采取避风措施。
3.3 金属骨架加工、安装:
1)根据施工放样图检查放线位置,以现场尺寸加工下料。
2)安装同立面两端的竖框,然后拉通线按顺序安装中间竖框。将各施工水平控制线引至竖框上,并用水平尺校核。
3)按照设计尺寸安装金属横梁。横梁一定要与竖框垂直。焊接前,应对下方和相邻的已完工作面进行保护;焊接时需采用对称焊,以减少因焊接产生的变形。焊缝质量检查合格后,对所有焊点、焊缝去焊渣及刷防锈漆。
4)钢构件表面防锈处理应符合现行国家标准《钢结构工程施工验收规范》GB 50205的有关规定,钢构件焊接、螺栓连接应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17及《钢结构焊接技术规程》JGJ 81的有关规定。
5)幕墙防雷装置必须严格按照设计及相关标准与主体结构防雷装置进行有效连接。
6)防火层的衬板采用厚度不小于1.5mm的热镀锌钢板,不得采用铝板。接缝处打防火胶,防火层的密封材料应用防火密封胶。
3.4 铝合金连接件安装:
铝合金连接件应选用背栓生产厂家的配套产品。连接件与金属骨架的连接应按照现行规范要求施工作业,根据螺栓材质确定是否需要采取防锈、防腐蚀措施。
3.5 石材板加工、成孔:
1)严格控制石材色差、尺寸偏差以及破损,若有明显色差、破损、缺楞、裂痕、掉角等石材不得使用,石材板颜色和花纹协调一致,将合格石材板按图纸进行编号分类。
2)石材板成孔工艺及要求
①石材板成孔工艺:采用专用设备磨削柱状孔→拓孔→清孔
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