上海江河幕墙系统工程有限公司 上海松江 201600
摘要：在建筑工程中应用干挂石材幕墙，能让建筑结构更加稳定，提高建筑结构安全性能，但是在进行干挂石材幕墙施工时，其施工安全是非常关键的，它对整个幕墙施工质量以及建筑整体质量都有直接的影响，此外幕墙施工工艺也对幕墙工程质量有较大影响，这都是施工人员和相关设计人员要特别注意的。
关键词：干挂石材；幕墙施工；安全措施
1干挂石材幕墙施工技术分析
1.1施工特点
在建筑幕墙施工中，干挂石材幕墙施工属于一种新型施工工艺，其预见组装方式并不是传统湿贴的施工方法，而是安装弧顶石材类型的施工方法，而且施工特点也是比较突出的。要保证石材面板上不能有任何污染，或者变色现象，一定要确保面板色泽洁净鲜艳；另外还要保证石材安装牢固且分缝均匀，这样能有效减少幕墙后期维修费用；应用石材幕墙可以有效的降低建筑物的自重，还能预留出一定的保温空间，让建筑墙体结构更加合理；但是在安装面板的时候，要确保面板间受力均匀分散，让面板连接部位更加稳固，这样能让石材承受较少的削弱作用，从而使石材抗震能力有所增加。此外，施工时要对石材分隔缝有效控制，让石材表面足够平整分缝均匀，石材在加工厂加工的时候就要保证加工精度，避免在安装之后再去调整。最重要的是干挂石材幕墙能够连续作业，能有效提高施工效率，有效减少施工成本。
1.2施工工艺
（1）测量放线施工，在进行石材幕墙安装前要先将测量放线做好，主要依据总包方提供的建筑墙体基准线及标高线进行放线，细部测量之前应对已经测量好的点线进行复测，确认精确度无误后，依据设计图纸中标明的横竖龙骨位置还有轴线位置放线，并用钢丝将其放出，从而对龙骨位置和石材幕墙位置进行确定。测量放线应从中间开始逐渐向两端进行，按照设计方案放出龙骨横竖位置线，然后再依据放线位置，将预埋件找出来，如个别部位没有预埋件则需进行埋件后补，在埋件后补施工时，后置埋板应通过化学锚栓与结构可靠连接，同时应注意孔内积灰清理干净。
（2）龙骨钢架的安装。在龙骨安装前，要先将竖龙骨固定好，然后再安装横龙骨，控制好横龙骨伸缩缝还有竖龙骨直线度，并遵循自下而上的安装顺序进行安装。龙骨安装完成后还要进行复查，要确保施工工艺精度，龙骨安装符合工艺标准，尤其当竖龙骨中轴线出现偏移现象时，要将龙骨调整好，保证每个部位的安装精度。
（3）石材面板的安装。在安装干挂石材之前，要先检查安装槽设置是否符合加工图要求，并确定安装槽尺寸大小，其长度要在100mm，高度在25mm，宽度控制在8mm，挂件安装时一定要能将“丁”端安插进去，然后在上下端分别安装安装槽，并让挂件和安装槽保持一定间距，设置其他安全槽也是要遵循这样的设计原则，在挂件和安全槽中间用螺栓对钢板厚度进行控制。如果是人工安装挂件和石材，可以利用靠尺和线锤作为辅助工具，以便对石材表面垂直度和平整度进行调整，并且依据设计方案利用有机玻璃去控制板材间的缝隙，让板材的垂直缝隙以及水平缝隙分缝均匀流畅。连接石材板块的时候要利用背栓和铝合金挂件，这样能让石材进入到制定的安装位置，不会有偏差，要遵循从下到上的安装原则，并控制好幕墙的表面平整度以及外表面垂直度。
2工程概况
杭州新湖武林国际住宅楼项目地处杭州市环城北路与上塘高架交界处，共3幢施工单体，最大建筑标高99.8m、30层的高档住宅楼。外墙饰面主要采用干挂石材幕墙和金属铝板幕墙，其中干挂石材的面积达42000m2。
其前期策划中多次对石材的施工安全隐患进行论证，建设单高度重视石材施工质量。因此在本项目幕墙工程开展之初，建设单位就提出必须严格控制干挂石材质量，全过程全方位地加强检查和核验，以确保不发生石材坠落事故。
3安全措施和专项设计
为尽力满足业主要求，在设计石材幕墙施工图中除满足规范和应用通常做法外，还在幕墙图初稿的基础上从以下几个方面采取了安全措施，做了专项设计。
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3.1石材检测
石材面板的材质和物理特性是保证干挂石材幕墙安全的关键因素，因此幕墙规范对石材性能作了弯曲强度试验值不低于8.0MPa、抗弯强度设计值按2.15倍安全系数取用的规定。但石材毕竟是天然产物，一样是花岗岩，产地不同物理特性就存在差异。为此委托了具有国家法定资格的测试机构对幕墙所用石材样品进行试验并取得合格报告，确保了设计依据的正确性。
3.2角钢横梁承载力验算
采用50mm×4mm角钢做横梁，主要是考虑安装方便，质量较轻，也是比较常规的做法，其弹性模量为2.06×105MPa，惯性矩为9.26cm4，抵抗矩Wx上=2.56cm3，Wx下=6.70cm3，Wy左=6.70cm3，Wy右=2.56cm3，塑性发展系数为1.05。为慎重起见，将横梁的跨度控制在1.2m以下（石材的分格高度最大为0.6m），并进行重新验算。经计算，该横梁强度在满足控制要求后尚有28.7%的富余，挠度只达到控制值的54%，足以保证角钢横梁的稳定性。
对于外挑安装面板的角钢横梁，应适当调整钢管立柱的位置，用50mm×50mm×5mm的方钢管取代50mm×50mm×4mm的角钢做转接杆支承角钢横梁，避免了后排角钢发生偏转失稳的可能性。
3.3钢立柱侧向稳定性校核
石材柱内的钢管立柱原先存在两侧悬挑角钢安装石材的情况，因为按其力学特性（x轴惯性矩：Ix=235.76cm4；y轴惯性矩：Iy=80.0008cm4）比较，y轴的惯性矩只略大于x轴的1/3，所以侧向稳定是必须考虑的。现增加与预埋件焊接的竖向角钢作为横向角钢上墙连接的支点，从而改变受力模型，减小石材重力荷载对钢管立柱y（弱）轴方向产生的弯矩。按双向拉弯模型校核其强度、挠度，结果满足设计要求。
3.4确保倒吊石材的安全性
倒吊石材主要位于吊顶和铝门窗上檐口，若发生坠落则肯定会酿成大祸。为此采取了2个措施来预防吊挂石材的坠落：一是按立面石材横向分格尺寸将吊挂石材的长度一分为二，减小其大小及质量，石材最长尺寸控制在600mm以下；二是在吊挂石材背面粘贴玻璃纤维加强网格布，万一石材碎裂也不会即刻掉下伤人，可留出更换石材的时间。
此外，还可改用铝蜂窝复合石材面板，既能因石材厚度减薄（从厚30mm减至10mm）而降低质量，又能靠全机械连接（螺栓固定铝蜂窝板）增加牢度，但该方案因成本太高被放弃。
3.5石材板块采用通槽连接构造
因门窗两侧的石材面板较窄，短槽连接件横向只能设置一个且偏位较大，存在不安全的后患。为此，把此类石材板块上下端加工成通槽，改用加长的铝合金挂件居中设置进行连接，提高了石材幕墙的安全可靠性。
3.6补充抗震缝处石材幕墙的构造节点设计
抗震缝是防止自然灾害造成破坏的建筑留缝，两侧的幕墙必须设计防止损坏的独立构造并能相互移动。因此，在施工中对抗震缝进行了补充设计，采用石材专用密封胶对抗震缝进行填充，并增设了结构伸缩缝两侧幕墙的防水措施。
3.7改变女儿墙构造
女儿墙上口有混凝土压顶，下部是砖墙填充，不能保证石材幕墙与主体结构可靠连接。经向结构师反映后，将女儿墙改成了混凝土剪力墙构造，保证了主体结构的完整性，石材压顶的做法得到了安全保障。
结束语
杭州新武林国际住宅楼外立面采用了干挂石材幕墙饰面，但其前期对于干挂石材幕墙面板脱落隐患充分论证，要求严格把控石材幕墙的施工安全。基于此，本文从石材检测、角钢横梁承载力验算、钢立柱侧向稳定性校核、确保倒吊石材安全性、石材板块采用通槽连接、补充幕墙抗震缝节点设计、改造女儿墙构造等几方面来提高干挂石材幕墙的安全性，确保了施工质量。
参考文献：
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[4]陈义平.浅谈干挂石材幕墙施工[J].建材与装饰,2016,38:50-51.
论文作者:郝敬昂
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/13
标签：石材论文; 幕墙论文; 龙骨论文; 角钢论文; 横梁论文; 面板论文; 女儿墙论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;