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干挂石材的相关知识

更新时间:2012/12/8 16:30:18

概述:
   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,将大理石、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。
石材干挂法又名空挂法。是当代饰面饰材装修中一种新型的施工工艺。该方法以金属挂件将饰面石材直接吊挂于墙面或空挂于钢架之上,不需再灌浆粘贴。其原理是在主体结构上设主要受力点,通过金属挂件将石材固定在建筑物上,形成石材装饰幕墙。
板材的固定方法有:
    1、插销式干挂
通过专业的开孔设备,在瓷板棱边精确加工成一条圆孔,将销针植入孔中,通过连接件将瓷板固定在龙骨上。
由于在瓷板棱边开孔,容易崩边,瓷板损耗大,施工工艺复杂,现已被淘汰,基本不采用。
    2、开槽式干挂
通过专业的开槽设备,在瓷板棱边精确加工成一条凹槽,将挂件扣入槽中,通过连接件将瓷板固定在龙骨上。
开槽式瓷板幕墙的不足
1、对瓷板厚度要求较高,一般瓷板不小于15mm厚。
2、开槽时容易崩边,损耗大。
3、需要安装钢龙骨,加大建筑物承重,且增加成本。
4、保温要单独安装,保温安装与幕墙安装交叉施工,安全隐患大。
5、板材的受力方式为点承重,抗震性能差,安全系数低。
    3、背栓式干挂
通过专业的开孔设备,在瓷板背面精确加工里面大、外面小的锥形圆孔,把锚栓植入孔中,拧入螺杆,是锚栓底部完全展开,与锥形孔相吻合,形成一个无应力的凸型结合,通过连接件将瓷板固定在龙骨上
背栓式干挂幕墙的不足
1、需要安装钢龙骨,加大建筑物承重,且增加成本
2、保温要单独安装,保温安装与幕墙安装交叉施工,
3、安全隐患大
4、板材的受力方式为点承重,抗震性能差,安全系数低。
该工艺与传统的湿作业工艺比较,免除了灌浆工序,可缩短施工周期,减轻建筑物自重,提高抗震性能,更重要的是有效地防止灌浆中的盐碱等色素对石材的渗透污染,提高其装饰质量和观感效果。
传统的以灌浆为连接手段的饰面板,由于季节性室外温差变化引起的外饰面胀缩变形,使饰面板可能脱落,对人身安全造成威胁,相比之下,干挂石材的施工工艺可有效预防饰面板脱落伤人事故的发生。
这种干挂饰面板安装工艺亦可与玻璃幕墙或大玻璃窗、金属饰面板安装工艺等配套应用。现国内不少大型公共建筑的石材内外饰面板安装工程采取这种干挂石材的施工工艺。

特性优点:
1.是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;
2.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;
3.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。
操作流程:
1、板材切割。按照设计图图纸要求在施工现场进行切割,由于板块规格较大,宜采用石材切割机切割,注意保持板块边角的挺直和规矩。
2、磨边。板材切割后,为使其边角光滑,可采用手提式磨光机进行打磨。
3、钻孔。相邻板块采用不锈钢销钉连接固定,销钉插在板材侧面孔内。孔径Φ5mm,深度12mm,用电钻打孔。由于它关系到板材的安装精度,因而要求钻孔位置准确。
4、开槽。由于大规格石材的自重大,除了由钢构件将板块下口托牢以外,还需在板材中部开槽设置承托扣件以支承板材的自重。
5、涂防水剂。在板材背面涂刷一层丙烯酸防水涂料,以增强外饰面的防水性能。
6、墙面修整。如果混凝土外墙表面有局部凸出处会影响扣件安装时,须进行凿平修整。
7、弹线。从结构中引出楼面标高和轴线位置,在墙面上弹出安装板材的水平和垂直控制线,并做出灰饼以控制板材安装的平整度。
8、墙面涂刷防水剂。由于板材与混凝土墙身之间不填充砂浆,为了防止因材料性能或施工质量可能造成的渗漏,在外墙面上涂刷一层防水剂。以加强外墙的防水性能。
9、板材安装。安装板块的顺序是自下而上进行,在墙面最下一排板材安装位置的上下口拉两条水平控制线,板材从中间或墙面阳角开始就位安装。先安装好第一块作为基准,其平整度以事先设置的灰饼为依据,用线垂吊直,经校准后加以固定。一排板材安装完毕,再进行上一排扣件固定和安装,板材安装要求四角平整,纵横对缝。
10、板材的固定。钢扣件和墙身用胀锚螺栓固定,扣件为一块钻有螺栓安装孔和销钉孔的平钢板,根据墙面与板材之间的安装距离进行调整。扣件上的空洞都为椭圆形,以便安装时候调整位置。
11、板材接缝的防水处理。石材饰面接缝处的防水处理采用密封硅胶嵌缝。嵌缝之前先在缝隙内嵌入柔性条状泡沫聚乙烯材料作为衬底,以控制接缝的密封深度和加强密封胶的粘结力。
外墙干挂石材幕墙结构的稳定性
干挂石材幕墙本身的强度,涉及到石材的厚度长宽尺寸大小与干挂的固定方一式。根据金属与石材幕墙工程技术规范(JGJl33-2001)的要求:用于石材幕墙的石材厚度不应小于25mm,石块面积不宜大于1.5m2,挂件一般采用不锈钢挂件。角钢连接件、不锈钢挂件、螺栓、焊条、结构胶均应有材质证明、出厂合格证及检验报告。
干挂的主次框架(即立柱与横梁)的结构稳定性应符合设计要求。考虑到工程施工的方便,立柱的布置应同石材的竖向缝的布置相配合;横梁的布置应同石材的横向缝的布置相配合。立柱与结构的连接:在墙体结构上每隔2米设预埋铁,立柱与预埋铁通过短接(10号槽钢)焊接,立柱施工时考虑到温度应力的影响,每6米断开,中间设15mm的缝隙。注意断开处要错开横梁的连接处。横梁与立柱的连接亦应考虑到温度应力的影响,连接通过角码、螺栓与立柱连接。立柱与横梁与结构面根据龙骨的大小、施工的方便一般均保留30一50mm的间距,这样即有利于立柱横梁的安装,又有利消除施工(结构面、立柱与横梁)误差,工程采用的立柱槽钢、横梁角钢大小应符合设计要求。
根据抗震要求,与主体焊接的连接件采用Q235低碳钢,其化学成分、机械性能包括屈服点应符合“GB700一88”国家标准规定,其余所有挂件均采用不锈钢板(不锈钢材质为0Cr18Ni9)加工制成,并按“GB4237一92”标准检测不锈钢化学成分和强度极限、延伸率等物理性能,挂件要有承载抗剪及挠度试验。焊条采用E4303碳钢焊条,焊条应符合“GB5117一85”国家标准。
外墙干挂石材幕墙外表的美观性
1.分格及装饰线条(颜色)的应用
要深刻地领会原建筑设计的意图,包括石材的颜色、线条、形式、业主的要求以及结构上必须要的东西比如造型、雨蓬等,要与整个大楼的风格一同考虑,分格布置还要考虑施工的方便。
2.石材的质量及加土的质量对美观的影响
首先应对石材厂家进行认真的考查,确定石材厂家和石材品种。加工时对品种和厚度及性能都有要求,并且向石材加工厂商提供了完整的下料设计图。要想尺寸及开槽部位准确,加工生产要尽量工厂化,因为施工现场工具、场地、人员技术专长均对现场加工造成影响,所以要尽量减少现场加工的工作量。这就要求二次设计要完善、详细。对于转角、柱造型、封口均要出大样图,表明其相互间的关系,这样石材的下料图表才能准确清晰。
石板应尽可能采用同一矿脉的石材进行加工,安装前要挑选并编号以保证石材纹理及方向正确,要求过渡自然、无色差。同时对石材的质量要求如下:
a.一般石材分磨光和烧毛两种,磨光板纹理要清晰,表面光亮,烧毛板要均匀,板面无裂纹,无缺棱掉角,切割宜采用砂锯切割。
b.石板材应符合《中华人民共和国建材行业标准》中的《天然花岗石建筑板材》(JC205-92)标准中的优等品的要求。
c.放射性符合《天然石材产品放射防护分类控制标准》(JC518-93)标准中的A级。
d.加工过程要求包括磨边、倒角、开槽、防水防污、抛光等工艺。
e.要求石材供货单位应详细编制保证石材质量的加工、运输等技术组织措施。
石材的选用应符合以下国家标准的规定:
《天然花岗石荒料》JC204《天然花岗石建筑板材》JC205《天然饰面石材试验方法、干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法》GB9966.1《天然饰面石材试验方法、弯曲强度试验方法、体积、密度、真密度、真气孔率、吸水率的试验方法))GB9966.3《天然饰面石材试验方法、耐磨性试验方法》6139966.5《天然饰面石材试验方法、耐酸性试验方法》GB9966.6为了色彩匀称,一个工程要使用同一矿脉石材,在加工时要按照安装位置图,一个部位要选用同一荒料,相同的结晶方向,以确保安装后的色差。表面耍抛光处理,光泽度不应低于75光泽单位。为准确石材安装后下雨淋不造成色斑,要求成品的石材在安装前要经过防水防污表面处理。
干挂石材幕墙的性能与构造要求
石材幕墙的设计还要考虑满足建筑物的使用功能.包括:隔声、防水、密封、还要考虑保温隔热等性能。如干挂石材的基面为砖墙或钢筋砼墙体,隔声能满足建筑物本身的需要,不需另作处理;防水设计除4mm的拼缝采用硅酮耐候密封胶密封外,在幕墙的上口均采用石材封口,幕墙的收口最容易出现漏水问题,尽量采用结构防水。在石材幕墙的施工应确保密封,以防止小动物的进入后尸体的腐臭气味。此外还要考虑防火、防雷等要求。
外墙干挂石材幕墙的施工工艺
外墙饰面石材干挂法是利用高强耐腐蚀的金属挂件,把饰面石材通过托、吊、销、栓的方法固定在建筑物外表面。合理的挂件设计与严格的施工工艺是保证外饰石材安全美观的关键。干挂施工以预制组装的方式取代了传统的湿作业施工,其优越性主要体现在:
a.可避免表面污染、变色“反碱”,使石板保持色彩光泽。
b.可避免湿作业,少受气候变化影响,节约冬施、雨施费用。
c.可避免石材脱落,减少维修费用。
d.连续作业,可提高施工速度。
e.减轻了构筑物自重并预留保温空间。
1.主要工序的施工方法
(1)结构偏差实测
实测结构的偏差,对结构的修整、二次设计的排板及板材加工等工作具有非常实际的指导意义。偏差实测采取经纬仪投测与垂直、水平挂线相结合的方法,挂线采用细钢丝;测量结果及时记录并绘制实测成果,提交技术负责人和翻样人员进行二次设计。
(2)施工图二次设计
接到完整的设计院图纸后,应认真阅览和理解图纸,将问题汇总并及时与业主、监理、设计院、质检部门进行会审交换意见,确定具体做法,扫清施工的图纸障碍。进行施工单位的二次图纸设计,尽早提交施工现场和厂方加工定货。
(3)放线
外墙面水平线以设计轴线为基准。要求各面大墙的结构外墙面在剔除胀模墙体或修补凹进墙面后,使外墙面距设计轴线误差不大于lcm。
放线的具体原则是:以设计各内墙轴线定窗口立线,以各层设计标高+50cm线定窗口上下水平线,弹出窗日井字线并根据二次设计图纸弹出型钢龙骨位置线。每个大角下吊垂线,给出大角垂直控制线。放线完成后,进行自检复线,复线无误再进行正式检查,合格后方可进行下步工序。
(4)连接件焊接与龙骨安装
连接件采用角钢与结构预埋铁三面围焊,为保证连接部位的耐久性,角钢厂缘增加一道焊缝,即实际为四面围焊。焊接完成,按规定除去药皮并进行焊缝隐检,合格后刷防锈漆三遍。连接件的固定位置按连接件弹线位置确定,采取水平跟线、中心对线、先点焊、确定无误后再施焊的方法。
假柱、挑檐等部位由于结构填充空心砌块围护墙或石材面距结构面的空隙过大,为满足建筑设计的外立面效果,需在硅结构外侧附加型钢龙骨。型钢龙骨通过角钢连接件与结构预埋件焊接,焊缝要求及检验、防腐做法同上。次龙骨与挂件的连接采用不锈钢螺栓,次龙骨根据螺栓位置开长孔,与舌板相互配合实现位置的调整。钢龙骨的安装位置必须符合挂板要求。
(5)挂件安装
待连接件或次龙骨焊接完成后,用不锈钢螺栓对不锈钢挂件进行连接。不锈钢销钉位置,T型不锈钢挂件位置通过挂件螺栓孔的自由度调整,板面垂直无误后,再拧紧螺栓,螺栓拧紧度以不锈钢弹簧垫完全压平为准,隐检合格后方可进行下道工序。
(6)饰面板安装
根据图纸做法干挂板材用挂件销接,自下而上分层托挂。板面原则上大面压小面,建筑物大角阳角及柱阳角为海棠角。板材开槽宽60mrn,孔深16mm,孔中距板材外表面:磨光板为12.5mm,烧毛板为12.5mm。板材安装必须跟线,按规格按层找平、找方、找垂直。
挂板时缝宽按二次设计图要求进行调整,先试挂,每块板用靠尺找平后再正式挂板,安装T型挂件前应将结构胶灌入槽内。宽缝板处,不锈钢挂件与下方已安装完石材上口之间用高分子聚合物垫实。
2.关键工序的质量要求与技术措施
(1)连接件的焊接
一般采用“预埋件+连接板+不锈钢挂件”或“预埋件+连接板+型钢龙骨+不锈钢挂件”固定石材的安装工艺;预埋件已于结构施工时完成。保证预埋件与连接板及龙骨的焊接质量对外饰面的牢固与耐久尤为重要。特作如下要求:
焊接前清理焊口,焊缝周围不得有油污、锈物。焊接施工时应在业主现场代表及监理方的见证下取同样厚度预埋板、连接件、型钢、焊条、焊接电流做同条件焊接试件,并送质监检验部门检测。
正式施焊时应正确掌握焊接速度,要求等速焊接,保证焊缝厚度宽度均匀一致。对电弧长度(3mm)、焊接角度(偏于角钢一侧)、引弧与收弧都应执行焊接规程。清除熔渣后进行外观及焊缝尺寸自检,确认无问题后方可转移地点继续焊接。
(2)石材安装
首先应根据翻样图核对板材规格,核对无误后进行板端开槽和板材安装。为保证开槽的质量(垂直度、槽深、槽位),可采取如下措施:
现场制作木制石材固定架,将石板固定后再开槽。槽位上下对齐T型挂件,标出位置后再开槽。槽深用云石机及标尺杆预先调好位置,以标尺杆顶住石材,槽深度16mm为宜。开槽完毕应进行自检,包括槽深、位置、垂直度、槽侧石材有无劈裂。
石材上墙前,先清除槽内浮尘、石渣;试挂(板位、板垂直等要求见下表)后,槽内注胶、安装石,靠尺校核。外饰面允许偏差应符合“JGJ73 -91”规范要求。
(3)嵌缝
首先用特制板刷清理石材板缝,将缝内滞存物、污染物、粉末清除干净,再施刷丙酮水两遍,以增加密封胶的附着能力。
宽缝填塞泡沫嵌缝条。嵌缝条为Ø20,填塞深度应平直一致(距石材板面8mm)、无重叠,遇挂件断开时碰头缝严密无空隙。
嵌缝胶为美产DC硅酮密封胶,打胶先贴胶条,避免污染相邻石材,石材嵌胶后胶体呈弧形内凹截面,内凹面距石材表面l.5mm。胶枪嵌缝分段一次完成,速度应保证嵌缝无气泡、不断胶。嵌缝胶馏压应在初凝成型时完成,保证外形一致。