浅谈干挂石幕墙的短槽式与背栓式安装方法

来源:用户上传      作者:

　　摘要： 本文主要介绍石材幕墙中干挂石面板的短槽式安装方法与背栓式安装方法，分别阐述其各自的施工关键技术和质量控制措施。
　　关键词：石材幕墙短槽式 背栓式 加工制作质量控制
　　一、 前言
　　石材幕墙是指由天然石材做面板的幕墙，面板石材可根据建筑总体效果要求，采用合适的颜色、质地和厚度的石材成品。石材幕墙易与玻璃及其他装饰协调，外墙整体效果美观，颜色均匀一致并耐久，目前正越来越多地被用于高级宾馆、饭店、商业写字楼、办公楼等外墙面的装饰工程。饰面石材干挂法施工作为现代建筑装饰技术正在我国逐步推广。随着石材幕墙干挂法施工工艺的不断推广应用，随之而来的质量问题也相应增多。有些工程甚至发生了干挂石材脱落事故，并造成严重后果。因此，如何控制石材幕墙干挂法施工的质量值得大家研究和探讨。
　　本文主要介绍干挂石幕墙面板安装的两个重要的方法，短槽式安装方法与背栓式安装方法。并分析出其石板材加工制作的施工技术和质量控制。
　　二、 石材幕墙的分类
　　（一）石材幕墙按骨架可分：铝合金型材石材幕墙、钢型材石材幕墙
　　由于石材没有玻璃的通透性，一性选用钢型材作石材的支承骨架，对比于铝合金骨架，钢型材骨架更在经济上赢得广泛的应用。
　　（二）石材幕墙按面板密封形式分类：封闭式石材幕墙、敞开式石材幕墙；
　　开放式石材幕墙就是敞缝式石材幕墙（石材面板之间的缝隙不注胶填缝）。开放式石材幕墙因为不注胶，其外墙防水也相当重要，再者，幕墙之承体系本身防腐的要求也相对封闭式幕墙较高；
　　（三）石材幕墙按面板的支撑固定形式分类：板边支撑：嵌人式、钢销（针）式、短槽式（上下翻蝴蝶式、两头翻蝴蝶式、蝴形背卡式、焊接“T”形件）、通槽式；跨中支撑：穿透式、背插式、背栓式、背卡式。
　　
　　三、 石材面板短槽式安装方法的加工制作及质量控制
　　为什么要介绍这种安装方法呢？在我国所有已完成的石材幕墙施工中，最广泛使用的就是弧形短槽连接方法。
　　（一）短槽式安装方法的石材加工要求
　　短槽式安装的石板加工应符合JG133-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》规定：6.3.4 短槽式安装的石板加工应符合下列规定：1. 每块石板上下边应各开两个短平槽，短平槽长度不应小于100mm，在有效长度内槽深度不宜小于15mm；开槽宽度宜为6mm 或7mm；不锈钢支撑板厚度不宜小于3.0mm，铝合金支撑板厚度不宜小于4.0mm。弧形槽的有效长度不应小于80mm。
　　2 .两短槽边距离石板两端部的距离不应小于石板厚度的3 倍且不应小于85mm，
　　也不应大于180mm。
　　3 .石板开槽后不得有损坏或崩裂现象，槽口应打磨成45°倒角，槽内应光滑、
　　洁净。
　　6.3.5 石板的转角宜采用不锈钢支撑件或铝合金型材专用件组装，并应符合下列规定:
　　1 .当采用不锈钢支撑件组装时，不锈钢支撑件的厚度不应小于3mm；
　　2. 当采用铝合金型材专用件组装时，铝合金型材壁厚不应小于4.5mm，连接部
　　位的壁厚不应小于5mm。
　　
　　（二）槽位的清洁
　　石材的开槽有干作法与湿作法，在考虑降尘的环境下，一般主张湿作法，就是开界石板时用水降尘，由于过程中造成有污水污染板材，需清洗后并确保石材已风干才能进行安装，如果石材湿的时候进行安装，槽位填充的胶就与石材不粘结，除了造成石材强度影响外，也会产生位移等多种不利影响。
　　四、 石材面板背栓式安装方法的加工制作及质量控制
　　随着干挂石工艺的发展，近年从国外引进的背栓式外墙干挂石材施工工艺也已广泛应用于我国的外墙挂石装装饰工艺上，它的连接形式是采用不锈钢胀栓无应力锚固连接，安全可靠。
　　石材幕墙背栓式连接是在石材背面开背栓孔，将背栓植入背栓孔后在背栓上安装连接件，用连接件将石材与幕墙结构体系连接。背栓有单切面背栓与双切面背接两种类型。（图左是单切面，图右是双切面）。
　　
　　
　　背栓有旋入式、压入式、敲击式等，在施工前必需选定其背栓产品的形式，再确定施工的机械和安装方式。
　　（一） 背栓式安装方法的石材加工要求
　　背栓施工前首先要根据设计选用背栓形式和每块背栓的数量和定位，国内规范暂时对背栓的开孔位置没具体的要求，但背栓孔中心到石板材边距离一般参考短槽式的要求，背栓孔中心到石板材边距离（约120mm~200mm为宜），具体每块石板的背栓个数和背栓距离以计算书为准。石板开孔定位，根据图纸要求落实面板开孔位置，定位。选好背栓产品的形号，并配套开孔的机械。下面列举压入式背栓安装的实例。
　　（二） 背栓的选用（选用的背栓为压入式背栓）
　　
　　
　　螺栓的不锈钢材质根据设计要求和环境的不同选用，304相当于国内的0Cr18Ni9；304L相当于00Cr19Ni10；316相当于0Cr17Ni12Mo2；316L相当于00Cr17Ni14Mo2，316Ti相当于0Cr18Ni12Mo2Ti。
　　（三） 调节和钻孔要求
　　钻孔采用先进的钻孔机床，并要求有相当经验的操作工人进行，对钻孔深度等要严格控制，对钻头出现磨损应及时更换，避免因成孔质量不合格，背栓安装时会损坏面板或强度达不到要求。背栓的钻孔是背栓式幕墙安装的关键工艺，成孔好坏影响背栓的承载力和抗拔力。
　　（四） 面板成孔
　　根据不同的背栓螺丝型号，种类，其成孔的大小，深度等均不同。本工程采用M6x15/32背栓，是通过特殊（磨）钻头DA11x20，通过先进的钻孔机床MBS28180型钻孔设备。成孔采用先进的钻孔机床，并要求有相当经验的操作工人进行，对钻孔深度等要严格控制，对钻头出现磨损应及时更换，避免因成孔质量不合格，背栓安装时会损坏面板。将定位器调到加工图尺寸，将板块搬到工作台上靠紧定位面，按下起动钮试磨，确定尺寸无误后磨孔加工，注意磨孔过程中冷却水是否正常。（每调一次钻头的位置或更换（磨）钻头，需用废板调试孔，孔检验合格后再用规格板进行正试钻，减少板损耗；钻孔员要对钻头的更换严格把关，当发现板孔的尺寸因钻头影响出现偏差一定要进行（磨）钻头的更换），（磨）钻头的更换严格控制是也是成孔质量的关键。
　　（五） 孔位的清洁
　　石材的开孔采用湿磨法，就是磨孔时用水降尘，由于过程中造成有污水污染板材，需清洗后并确保石材已风干才能进行安装，如果石材湿的时候进行安装，槽位填充的胶就与石材不粘结，除了造成石材强度影响外，也会产生位移等多种不利影响。
　　五、 干挂石幕墙的短槽式安装方法与背栓式安装方法的对比
　　（一）短槽式安装方法存在的问题
　　短槽式方法其挂装石材的挂钩一般在加工时因需要而上下的翻头和角度，必须使石材装卡挂件的切槽加宽，故而使石材在安装中容易损坏，为了加工时的强度有保证，就只有增厚石材，由于石材的切槽宽使所用的填空胶就多，也使成本提高。所以这类方法不易使用在高层建筑的装修，只可使用底层或一般场所的装修。新标准《干挂饰面石材及金属挂件》规定此法是应大力提倡的。由于石材的硬度大，因此开槽时极易造成破损；由于将石材一分为三，因此剩余受力石材太薄，消弱了干挂点处的抗拉强度，嵌填于槽内的胶必须填满，如果用结构胶填充费用会高，有的用云石胶，易在石材饰面产生油渍现象，一般填充石材干挂胶，但开槽填胶位有渍除了同胶有关，还与石材选材有关。另一缺点是只能在板的棱边处布点，受力方式不合理，而且当石材对个较大、使用高度较高时存在无法有效布点的缺陷；无法实现更换等。
　　（二）背栓式安装方法存在的问题
　　背栓式干挂工艺最早由德国设计，我国近年引进的。它是在石材的背部打孔用锚栓连接金属件与墙体上龙骨连接的一种在世界上属于较先进的石材干挂工艺，是由后切式锚栓及后支承式系统共同组成幕墙干挂体系。因此，背栓式干挂工艺属于机械式锚固结构，由于是金属与金属、石材与金属的直接接触，也即硬性接触，所以这种干挂对因温差造成的热胀冷缩变形显得无能为力，安装用工时较多。但仍然是新标准推广的形式。锚固孔的质量不易控制；构造厚度要求较厚；锚固点的接触面积小，在包装运输安装过程中易造成连接点失效；机械连接，敲打时会造成孔底击通或开裂，还存在热胀冷缩硬抵触造成胀应力造成对板面慢性破坏。脆性板材与硬性锚栓直接胀接，而且通过间接式的方法来达到正面平整造成锚底扩胀点受力，所以讲在地震大的强力反复震动下是相对容易破坏的，一般在背栓孔隙也填充环氧树脂。
　　（三）干挂石幕墙的短槽式安装方法与背栓式安装方法的对比
　　短槽式安装的重点在于开槽，但背栓式安装的重点在于开孔，两者相比，背栓的成孔要求比开槽严格得多，在此分析一下两者的成本和优劣。背栓式比较而言，短槽式成本较低但安全性不如背栓式，通常用于石材重量不太大或安全系数不太高时；背栓式干挂牢靠稳定，但成本较高，用于大块石材（厚度30mm时石材面积大于1.5）或对石材安全性能要求高时。
　　六、 结束语
　　目前石材幕墙正从小规模到大规模，从底层建筑向高层建筑发展，选用石材的安装方法，首先就要从经济性，安全性进行考虑，也要结合石材选料、设计方案、安装用材及施工技术等，再者应与施工企业的技术力量、加工制作水平、企业管理状况及经济实力、信誉等综合考虑，务求更多的优秀幕墙作品。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-592478.htm