糟文凯1 王耀宜 2 李雨航3
中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 西安 710075
摘要：本文依托某钢结构办公大楼项目，结合目前国内幕墙施工的技术，对西安多气候灾害条件下的干挂石材幕墙施工设计进行了分析评估，对多风、冷热分明的气候条件下干挂石材幕墙施工技术提出了合理的建议。
关键词：气候灾害；干挂石材；施工技术
西安市为平原地区，属暖温带半湿润大陆性季风气候，冷暖干湿四季分明。冬季寒冷、风小、多雾、少雨雪；春季温暖、干燥、多风、气候多变；夏季炎热多雨，伏旱突出，多雷雨大风；秋季凉爽，气温速降，秋淋明显。年平均气温13.1～14.3℃，降水量528.3～716.5毫米，日照时数1595.6～2035.8小时，市区内常年盛行东北风，年内主要气象灾害有干旱、沙尘、高温、大风、雷电、冰雹、暴雨、连阴雨、低温冻害和雾霾。在此气候条件下，干挂石材幕墙施工质量受到的很大的挑战，在设计合理的情况下，施工技术就显得尤为重要。为提高施工效率和质量，减少后期维护费用，增加建筑安全性能，如何合理高效的安排干挂石材幕墙的施工是对施工方的一个重大考验。本文结合这一地区气候条件，对干挂石材的施工技术进行讨论设计。
（一）干挂石材幕墙的概念
干挂石材是建筑外墙的一种施工工艺。该工艺是利用耐腐蚀的螺栓和耐腐蚀的柔性连接件，将花岗石，人造大理石等饰面石材直接挂在建筑结构的外表面，石材与结构之间留出 40～50mm 的空腔。用此工艺做成的饰面，在风力和地震力的作用下允许产生适量的变位，以吸收部分风力和地震力，而不致出现裂纹和脱落。当风力地震力消失后，石材也随结构而复位。
干挂石材幕墙可以有效地避免传统湿贴工艺出现的板材空鼓、开裂、脱落等现象，明显提高了建筑物的安全性和耐久性；可以完全避免传统湿贴工艺板面出现的泛白、变色等现象，有利于保持幕墙清洁美观；此外，干挂石材在一定程度上改善施工人员的劳动条件，减轻了劳动强度，从而加快工程进度。
（二）气候条件对干挂石材的影响
1.高温
在高温条件下，粘接石材与玻璃纤维布的结构剂的使用寿命会大大缩短。同时，西安地区由于地区西部地区，夏季高温天气往往伴随着强紫外线直射，这也会加速结构胶的老化，结构剂作为粘结固定石材的一个重要因素，若出现失效，极容易导致石材脱落现象发生，有很大的安全隐患。
2.酸雨
西安抵触盆地中央，一年中会有很长一段时间处于无风或弱风天气，不利于污染物扩散（有专家形象地称之为“污染天井”）；其次，西安地区的降雨集中在7月和9月，冬季降水较少，多种因素综合影响，使得污染物很难扩散，大气自净能力减弱，形成长时间的雾霾天气，从而导致酸雨的发生。而现阶段石材幕墙主要采用花岗石和大理石，花岗岩有良好的抗风化稳定性、耐磨性、耐酸碱性，耐用年限较长，但大理石主要成分碳酸钙，易在空气中发生化学变化，若出现酸雨天气，会对其使用寿命造成极大地危害。
3.多风
西安市区常年盛行东北风，持续不断的风力作用下，干挂石材的主、副龙骨和挂件出现疲劳破坏的可能性会大大增加，如果检修不及时或漏检，其后果不堪设想。
（三）干挂石材幕墙施工设计
1.施工准备
外幕墙施工时，主体结构工程基本完成，施工准备主要是依据设计图进行材料准备。工程中主要使用25mm厚花岗岩、铝合金挂件（带胶条）、铝合金挂钩、后压式不锈钢螺栓、M8不锈钢螺栓、主龙骨12.6#槽钢立柱，次龙骨L50*4角钢横梁，并设置1.2mm厚镀锌钢板防水层。
2.测量放线
依据每面墙的面积大小、凹凸情况分别在墙的上下两侧及中部设置测量控制点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆用钢丝线拉挂水平、垂直控制线，并做好相邻墙面阴阳角转折控制；用线锤从上至下将石材墙壁面、柱面找出垂直线，按图弹出石材外廓尺寸线，此线为第一层石材安装的基准线；根据给定的基准线按设计要求进行分格，在竖、横（主次）龙骨上标出石材块背栓挂点中心位置。
3.后切式锚栓花岗岩加工
因加工要求高、难度大，花岗岩石板在工厂进行大批量生产，小部分收边收口根据现场实际情况进行加工。花岗岩背面使用先进的金刚石钻孔技术钻孔并在孔底拓孔，利用压力水冲洗并作为冷却系统，通过孔深挡块和强制底部拓孔，保证精确的钻孔深度和大小。钻完孔后将锚栓插入锚孔，用专用的打入工具，推进间隔套筒，在推进期间迫使在其下面的扩压环张开并与孔底石材形成3个接触点，正好填满孔底并和石材形成凸形结合，使应力均匀分布，对拓孔周壁不产生挤压力，从而完成无应力的锚固。锚栓还增加一个铝制六角螺母，方便石材厚度在允许范围内变化，固定在石材背面的各个连接件处于同一个平面内，起到调整天然石材厚度误差的作用。石材采用大板块，目的是减少幕墙分格线条，达到简洁清晰的效果。
4.龙骨安装
先将主龙骨通过连接件点焊在预埋件上，确定牢固后，用托板检查垂直，拉通线检查平整，校正后进行全面焊接。为了适应建筑物的层间变形，每层主龙骨之间断开预留伸缩缝。所有主龙骨安装后要进行检查，达到要求后进行除渣，表面处理。安装次龙骨之前，根据施工图在主龙骨上定出次龙骨水平标高位置。次龙骨检查校正后（方法同主龙骨），通过连接件角码进行主龙骨与次龙骨之间螺栓连接。由于龙骨安装的精度，直接影响到工程质量及视觉效果，因此所有龙骨安装完成后必须进行检查，达到要求后方可进行下一道工序。
5.防火处理、防雷处理
每层间均用防火岩棉填充设隔离层。在梁柱上钻孔装上1.2mm厚镀锌铁皮，镀锌铁皮与幕墙内侧用防火玻璃胶密封。防火岩棉锡铂纸部位刷胶与镀锌铁皮粘结在一起。达到防火规范的要求。外墙骨架本身为钢结构，主龙骨层间间隙处焊一跨接线并且主龙骨与主体防雷体系相联通即能达到规范要求。
6.石材安装
首先对石材颜色进行挑选并预排版、编号，以备正式安装时按号取用。按设计要求在石材后切式锚栓上固定带胶条的铝挂件。石材安装从下至上进行，根据石材水平缝的标高，拉通线安装石材。将铝合金挂钩的螺母就位，检查平整度、垂直度、接缝宽度等，如达不到要求，调整挂钩和螺母，直到满足要求为止。
7.成品保护
石材安装完成后，应将所有易污染的、易碰撞的面层和阳角及时用木板保护，同时要及时清擦干净残留脏物，及时贴塑料布保护，以保证墙面墙壁面不被污染。在已安装好的墙面处不应进行电焊作业，有特殊要求时，采用较厚胶合板或石棉板保护，以确保石材表面无灼伤。
（四）石材防脱落加强网措施
1．玻璃纤维布应选用无碱玻璃纤维方格布，重量应不低于300g/m2，符合《结构加固修复用玻璃纤维布》JG/T284-2010的规定。拉伸断裂强度不应低于2200N/50mm。
2．粘接石材与玻璃纤维布的胶粘剂应使用环氧结构胶、改性硅酮结构胶或改性聚氨酯结构胶，符合《干挂石材幕墙专用环氧胶粘剂》（JC 887），《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776，不得使用以不饱和树脂为基材的胶粘剂。
3．胶粘剂将玻璃纤维粘接在石材背面后，厚度应在1±0.2mm
4．胶粘剂完全固化后，玻璃纤维布剥离强度值应不小于60N?mm/mm。
5．冻融实验25次，剥离强度降低应不大于20%。
（五）结束语
西安地区气候条件复杂，干挂石材幕墙质量很容易受到气候状况的影响，在施工中规范施工流程，严控施工质量，做好后期运营维护，才能保证石材幕墙的使用寿命达到设计的使用年限。
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论文作者:糟文凯1,王耀宜 2,李雨航3
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/29
标签：石材论文; 幕墙论文; 龙骨论文; 气候论文; 西安论文; 玻璃纤维论文; 花岗岩论文; 《基层建设》2016年3期论文;