石材幕墙设计与施工质量控制探讨

傅洪禄 王国建

摘要： 目前石材幕墙的设计、施工队伍良莠不齐，导致石材幕墙工程存在一定的隐患。要控制石材幕墙的质量，首先要规范设计文件，根据石材的特点做好结构计算、构造处理、图纸优化等工作；其次是要重视施工安装工艺，控制好石材加工、龙骨安装、石材安装、防火、防雷构造处理等工艺的质量。

关键词：石材幕墙，结构设计，施工工艺

Abstract: at present, the stone curtain wall design, construction team the good and bad are intermingled, lead to stone curtain wall project has certain hidden trouble. To control the quality of the stone curtain wall, the first to standard design documents, according to the characteristics of the stone structure calculation, construction to deal with, drawing optimization work; Second, we should pay attention to construction installation process, control the stone processing, keel installation, stone installation, fire prevention, lightning protection structure processing process quality.

Keywords: stone curtain wall, structure design, construction technology

中图分类号：TU71 文献标识码：A文章编号 ：

1 引言

石材幕墙由幕墙支承结构体系与石材面板组成，主要应用于高档住宅、写字楼、宾馆、商业建筑等。我国石材幕墙的使用量每年超过2000万m2，目前超高石材幕墙频频出现，2010年广州建成了高达280m的超高石材幕墙（广州广晟大厦，建筑高度313m）。但我国《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001仅适用于建筑高度不大于100m，抗震设防烈度不超过8度的民用建筑石材幕墙工程。规范的制定与市场的发展有一定的差距，主要与我国石材幕墙的技术起步相对较晚，施工经验的积累不足有关。目前大量石材幕墙工程上马，对施工力量的需求存在供不应求的状态，设计、施工单位的技术力量参差不齐，石材幕墙工程出现质量问题的也很多，因此有必要加强石材幕墙的设计、施工质量控制。

2 设计质量控制

施工前应提供完整的石材幕墙设计图纸，设计文件应对工程所用材料的品牌、材质、性能指标、工程做法等进行详细说明。设计说明应包含：幕墙类型、设计依据、物理性能参数、防火、防雷设计要求，以及材料加工、制作、安装要求等。设计人员应参照最新的设计标准，部分超出规范适用范围的工程，应进行专项研究，和相关试验研究，确保工程的可靠性。

幕墙物理性能定级应经过计算确定。部分工程设计人员对幕墙的物理性能定级概念模糊， 未按JGJ133-2001规范 4.2 条的规定通过计算确定幕墙的风压变形性能等级、雨水渗漏性能等级、空气渗透性能等级和平面内变形性能等级。设计中存在凭经验，按固定格式套用的现象，使设计说明中的物理性能级别与计算不符。此外，设计中应对幕墙的结构受力计算给予重视，认真进行结构的受力分析，并核对材料的承载力设计值，如膨胀螺栓的抗拔能力、石材的抗弯承载力设计值等。值得注意的是，由于石材材质、厚度的不同，其强度相差会很大，设计中不能盲目套用。花岗岩类石材与非花岗岩类石材的强度差别就比较大，如伊朗黄洞石的抗弯强度仅为6N/mm2，一般来说石材抗弯强度不宜小于10N/mm2，所以设计时应准确采用石材的强度指标。

幕墙设计图纸质量要认真审核，如锚栓的设计、防火、防雷节点的设计要全面可靠。由于建筑外形差异较大，幕墙节点设计应越详细越好，最好要到现场实测实量墙面情况，节点设计要与现场情况、技术规范相符合，节点大样应能指导现场施工。最后，设计图纸应按立面→平面→剖面→大样图→节点图→构件图的顺序合理编排，签字、盖章手续应齐全。

3 石材幕墙施工质量控制

材料质量控制

为确保石材幕墙施工质量，须严控材料质量。型钢、不锈钢挂件、焊条、膨胀螺栓、石材、结构胶、密封胶等材料必须符合国家相关标准规定，人造材料须具备出厂合格证或相关的质量证明文件，天然石材的抗弯强度应符合设计要求及相关规范的要求。需检测复试的材料，必须见证取样送检合格后方可使用。

1）石材质量：同类不同矿源的石材在材质上会有差别，为确保材料供应，同一矿源的石材要有足够储量，保证挑选余地，以减小色差，保证各项物理力学指标相近。不同的石材强度有较大的差别，一般来说花岗岩抗弯强度均值不应小于12N/mm2，最小值不应小于10N/mm2；其他石材抗弯强度均值不应小于6N/mm2，最小值不应小于5N/mm2。对于抗弯强度值较低的石材在工程中要慎用，应用时要重点控制石材的厚度，及其加工方法，应避免应加工孔、槽而过度消弱截面强度。石材加工应满足：颜色均匀，尺寸准确、规格偏差、外观缺陷（缺棱掉角、表面裂纹、饰面划痕等）符合设计文件规定。

2）骨架及连接件：结构骨架及预埋件钢材要选用符合现行国家标准规定，并具有相应的质量证明资料。幕墙承载系统决定幕墙的耐久性，骨架系统应做好防腐处理，如果钢材表面有脱皮、锈迹、划痕等缺陷，其深度应小于该钢材厚度负偏差值的一半 ，应彻底除锈处理后，再刷两遍防锈漆，并不得漏刷。严格控制焊接质量，焊接操作人员必须持证上岗，焊缝长度、焊脚高度要符合设计要求，焊缝部位要重点做好防腐处理。连接件要选用不锈钢材料，符合设计要求。膨胀螺栓的个数、直径要符合设计规定，安装牢靠，应通过抗拔试验确定其承载力。

3）其他辅料：结构胶须符合 《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》（JC887-2001）标准的要求， 并经人工老化试验，经1000小时人工老化后，试样剪切强度降低值不超过5%。采用中性硅酮耐侯胶作为密封胶嵌填板缝， 密封胶应符合《建筑用硅酮结构密封胶》（GB16776-2005）的规定。

3.2 工艺质量控制

石材幕墙安装工艺流程如图1所示：

图1 石材幕墙安装工艺

目前石材连接技术一般采用背槽式连接或背栓式连接（图2），背栓式连接具有更高的技术可靠性，但施工成本相对较高，一般高层及超高层干挂石材幕墙建议采用背栓式连接技术。

图2 背栓式连接技术

安装工艺质量控制是保证石材幕墙工程质量的重要环节，须在各工序中设置质量控制关键点，认真交底，把好安装工艺质量关。安装具体工序包括：基层（砼或砌体墙面）检查，预埋件校对与调整，连接件安装，骨架（竖向、横向龙骨）安装，骨架系统隐蔽验收，石材（先放样、预排）加工，石材安装，防火、防雷节点施工（关注楼层间构造处理），密封、外观处理等，应认真做好每一工序的施工质量控制。

1）测量放线：测量放样是工前质量控制的关键，应先认真阅读施工图纸，依据墙面的形状、大小、檐口构造等情况设置测量控制点。用线挂好水平、垂直控制线，并认真复核。尤其要做好弧形墙面、及阴阳角部位的尺寸控制；所用测量仪器应事先校正，最好使用电子经纬仪、激光投线仪等先进设备，从上至下将石材墙面、柱面找出垂直线，定出石材外廓尺寸线，作为首层石材安装基准线；并根据基准线按立面图对墙面进行分格，在龙骨上标出石材挂点中心位置。

2)石材加工：首先要详细测量现场墙面，做好分块大样图，详细标明编号及每块板材的尺寸及位置。不管采用何种连接工艺，板材加工质量均非常关键，一般应在工厂进行大批量生产，尤其注意开槽、开孔的质量验收；小部分收边收口根据现场实际情况进行修整。

3）骨架安装：安装前应进行认真交底，焊工必须持证上岗，固定后置预埋件的膨胀螺栓应经过拉拔试验。先安装主龙骨，将连接件点焊在预埋件上，用托板检查是否垂直，并拉通线检查复核整个高度是否一致，校正后进行全面焊接，确保焊接质量（主要控制焊缝长度、焊角高度等）。所有主、次龙骨安装后要进行复核，焊缝经表面处理、除渣，涂刷防锈漆2遍；固定不锈钢扣件的螺栓须拧紧，不得遗漏。

4) 防火处理、防雷处理: 应按照设计要求进行处理，根据节点大样，每层间均用防火岩棉填充设置隔离层。防雷处理时，需在主龙骨层间缝隙处焊一跨接线，将骨架系统与主体结构的防雷系统相连。

5）石材安装：根据石材大样图，对石材进行预排、编号，尽量减小色差，以免影响外观效果。安装从下至上进行，根据水平缝标高，拉通线安装。石材就位后，通过调整连接件，使其平整度、垂直度、接缝宽度等满足要求。板材安装应牢固，螺栓不得松动。干挂结构胶应配比正确，固化时间应掌握好，溢出槽外的胶液要及时清理干净，石材缝内清洗干净后方能进行密封胶施工。

6）成品保护：幕墙石材安装完成后，应及时进行成品保护，对所有易污染的、易碰撞的部位采取保护措施，避免碰撞损坏、墙面污染等。

4 结束语

石材幕墙的设计、施工质量关系到幕墙的使用安全，对于大型的石材幕墙工程最好要制定专项施工方案，经过详细的专家论证再实施，对于超过现行规范制约的工程最好要进行相关试验研究，确保可靠。应该说石材干挂技术已经比较成熟，只要选择良好的技术队伍，并认证控制设计、施工质量，应该能够保证石材幕墙的工程质量。

参考文献：

[1] 中国建筑科学研究院.( JGJ133—2001) 金属与石材幕墙工程技术规范[S]．北京: 中国建筑工业出版社，2001.

[2] 周荣.高层建筑单元式幕墙施工技术[J].建筑施工.2008(8).