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對背栓式外墻干掛石材施工方法的深入研究
[ 發布時間 : 2014-4-17 10:30:52 ] 瀏覽次數:
1 引言
近年來，建筑外墻裝飾行業在我國得到了快速發展，外墻石材干掛施工工藝也在不斷地改進和創新。 目前，施工隊伍多采用銷釘式不銹鋼掛件加上膨脹螺栓固定來進行建筑外墻石材飾面干掛，但是該方法適用范圍比較窄、材料磨損大、施工效率低、施工質量難以保證， 因此在工程施工中必須根據實踐經驗積極改進和創新外墻干掛法。 而背栓式外墻干掛法無疑是其中最出色的一類施工技藝。 背栓式外墻干掛石材施工方法在技術、經濟等方面都遠遠優于其它傳統干掛法，該方法使用范圍廣、機具高利用率、材料損耗少、應力性能出色，其無可比擬的施工優越性使其很快在外墻裝飾行業中得到推廣。
2 背栓式干掛法的原理與特點
背栓式干掛法是將幕墻的立柱與建筑主體結構通過預埋件與螺栓連接在一起，然后再將橫梁焊接到立柱上的方法。 由于外墻石材與橫梁是通過背栓與連接件相互連接， 所以幕墻立柱并不直接受力， 而是通過橫梁將石材的自重以及外界的荷載傳遞到立柱，最終到達主體結構上。
從背栓式干掛法的原理以及一些工程實踐經驗可以總結該施工工藝有如下幾個特點：
(1)石材與主體龍骨之間接 觸面積比較大，相應的應力強度和結構穩定性較好， 不會受到主體結構位移或者溫差變化的影響，板內不會產生附加應力，結構不易破壞。
(2)背栓式干掛法與傳統干掛法相比，掛件的調整和替換更方便，結構中的每個掛件均承載石材的重量，并且風化破裂后石材不易脫落，且相互獨立易于更換。
(3)在外墻石材施工的過程 中，背栓式干掛法板材背面的懸吊位置可以根據具體情況來選擇，拼掛的角度也可以自由選擇，有利于保持板材表面平整度。
(4)背栓點位置可選性較大 ，石材施工與外保溫施工能夠有機結合在一起，與傳統的干掛法相比，既節約了能源，又確保了施工安全，更方便了以后設備的維修與更換。
3 背栓式外墻干掛石材施工準備
3.1 設計施工圖，做好石材加工
建筑外墻干掛石材施工時首先必須根據建筑主體的設計圖紙，來選擇石材的種類、構建的布局、顏色的搭配、表面紋理圖樣，然后結合施工現場的實際情況以及石材加工廠的生產制造能力，繪制出石材加工大樣圖，最后交給石材生產商來制造生產。
3.2 基體施工勘察
拿到石材加工大樣圖后，要根據實際建筑認真核實結構偏差，比如檢查墻面是否垂直、表面平整情況如何，做好圖紙更新更正工作。 對于主體建筑中預埋鐵件的位置圖，全面檢驗這些埋件的位置、數量、規格、質量等，對于不符合要求的埋件，及時替換。
3.3 施工材料要求
任何一項工程項目中，施工材料的監督都是重中之重。 對于背栓式外墻干掛石材施工工程， 石材的選擇必須滿足設計圖紙要求，對石材的抗折能力、抗壓強度、吸水率等性能都應該嚴格監督。 另外，龍骨的強度和鍍鋅水平，掛件、云石膠的產品合格證等都必須按照規范來選購。
3.4 施工機具
在背栓式外墻干掛石材施工過程中， 需要很多細節機具，如：無齒切割鋸、靠尺、方尺、盒尺、長卷尺、專用手推車、力矩扳手、剪刀、鉛絲、彈線用的墨斗、小白線、開刀和紅鉛筆等。
4 背栓式干掛法施工步驟
施工步驟： 測量放線→預埋件處理→安裝立柱和龍骨→安裝防雷系統和保溫層→安裝石材板塊→清理石材并密封嵌板縫。
4.1 測量放線
施工前，必須由專業技術人員按照圖紙設計要求，利用高精度測量儀勘測外墻框架的位置，確保位置準確。 然后根據土建單位施工的基準中心線和水平線進行重復測量以確保位置無誤，最后放置測量鋼線，保證鋼線一定要牢固且不易觸碰，最終確定外墻石材安裝的基準線。 另外可以通過立柱標高進行定位，根據圖紙的設計要求確定單根立柱與主體結構樓層標高的關系，并在構件上用墨線彈出標高控制線。
4.2 預埋件處理
預埋件往往是不可逆的， 所以在處理構件預埋過程中，一定要嚴格按照圖紙和規范要求。 構件預埋是在土建施工過程中進行的，在預埋過程中，一般對施工質量有如下要求：預埋構件的位置定位一定要準確； 構件與建筑主體結構之間的連接一定要牢固；預埋位置標高偏差不能大于 10mm，水平位置的偏差不能大于 20mm。
其次，在預埋件預埋過程中對于可能出現的位置偏差必須進行及時的修補。 土建隊伍施工過程中，面對各種原因引起的預埋件位置偏差，都必須在幕墻施工前進行修補。 如果預埋件單向位移偏差比較大，可通過加入角碼，增加焊縫處理長度的辦法處理；如果預埋構件的雙向位移偏差都比較大，此時就必須對預埋件的鋼板進行加補處理；如果預埋件出現傾斜現象，可以通過增加墊板糾正。 另外針對每種起因的偏移補救方法都必須保證修正后支點受力強度不能小于理論設計的受力強度。
4.3 安裝立柱和龍骨
外墻立柱的安裝是從下往上依次進行的，施工之前必須將芯套與角碼安裝到立柱上， 而且連接角碼與不銹鋼螺栓之間必須要擰緊， 安裝過程中必須嚴格按照設定好的立柱軸線與標高控制線進行，安裝之前首先將角碼點焊接在預埋件上，并調整立柱使立柱的軸線與既定的分隔軸線相重合， 同時立柱頂也要和橫梁上墨線彈出的柱頂標高線相重合。 角碼和龍骨焊接完成后必須平整，盡可能的將土建誤差調整到最小限度，只有這樣才能滿足大面積焊接施工要求。
4.4 安裝防雷系統和保溫層
對于城市高層建筑，外墻防雷系統和保溫層都是必備基礎設施。 建筑物的防雷系統每隔 3～5m 通過扁鋼帶和預埋件引入下線接地，相鄰接通的位置不能少于一個開間，這樣可以確保靜電感應電壓對人和設備不會造成危害。 對于避雷環帶所在的樓層，外墻立柱要用 4mm 鍍鋅扁鋼并將其彎曲成 U 形后連接到地線，這樣做有利于構建伸縮，U 形的半徑控制在 20mm 左右。 另外防雷系統使用的扁鋼帶的表面必須刷兩道防銹漆， 對銹蝕較嚴重的部分，可以考慮鍍鋅寬扁鋼帶。 防雷系統安裝完成之后，首先要進行性能測試，主要針對其接地電阻，一般電阻值以低于1 歐姆為基準，達到該標準才能確保接地效果。 另外支撐板內一般加有 100mm 的巖棉作為防火材料，接頭用膠帶封接，確保板間的密封性能。
4.5 安裝石材板塊
安裝石材板塊之前，必須設計好石材放線圖，安裝過程中，首先安裝立板，調整好水平、垂直角度后，最后安裝上下轉角板。
底層板全部安裝完畢后， 必須嚴格檢查各板塊是否在一個水平線上，對于高低不平的板塊必須迅速調整，最后將云石膠用細棒沒入石板的上口中，擰緊掛件螺栓。
4.6 清理石材并密封嵌板縫
安裝完石材板塊之后，對石材進行全面的檢查、修理、清洗一遍，每清理完一個里面后，在石塊四周貼上專用的防污膠條，最后必須進行密封處理，即使用膠槍在板縫內注入中型硅膠，打入過程必須用力均勻、速度慢、手法穩、膠面寬度要均勻，而且注膠過程嚴禁帶水作業。
5 背栓式干掛法的通病以及預防措施
背栓式干掛法相對于傳統干掛法在技術和經濟上有其突出的優勢，但該施工工藝也存在一些質量通病，主要有：板縫不夠平直、色澤不均勻、嵌填不密實、抗滲漏性能不夠。
引起這些質量通病的主要原因如下：基層建設過程中預埋件處理不好；與建筑主體連接不穩定；掛件可調節范圍過小；角碼安裝不夠牢固；材料的挑選沒有嚴格按照設計規范。
5.1 預防措施
背栓式干掛法施工過程中雖然會有這些質量通病伴隨出現，但是這些問題都屬于技術可控范圍之內，可采取如下的措施進行預防:
(1)石板 安裝前 ，對建筑基層外形的尺寸進行復核 ，糾正設計圖紙中的錯誤， 對于偏差較大的預埋問題必須提前剔鑿或修補；
(2)構件與建筑主體之間必 須連接牢固 ，保證構件的可調節能力，角碼與石板必須擰緊，避免角碼與連接板之間產生滑動現象；
(3) 施工過程中采用逐層施 工方式 ， 每完成一層干掛工作后，必須對這一層的工作進行適時的審核，確保構件幾何尺寸和外觀的完善，對可能出現的問題及時調校后，再進行下一層的施工作業；
(4)石板塊料根據局部要求 分色挑選 ，不宜采用差異太大的石材。
6 結束語
傳統的外墻干掛法的施工對象范圍受限， 施工效率低下，施工質量不能得到保證。 本文對背栓式外墻干掛石材施工方法進行原理和工藝流程分析，其適用面較廣，機具利用率高，對石材的損耗也較小，是目前外墻裝飾中普遍推廣的一種施工方法。
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