高层建筑石材幕墙施工技术研究

高层建筑石材幕墙施工技术研究

莫振刚

身份证号码： 45031119780319****

摘要：随着高层建筑构件的日益增多，城市发展的速度越来越快，建筑行业的发展空间更加巨大，所以高层建筑也持续增加。与此同时，由于居民的生活水平得到改善，所以对建筑质量也有了更高的要求。传统的施工技术已无法满足实际发展需求，作为一种新型施工技术，高层建筑石材幕墙施工技术广泛应用于高层建筑项目施工中，为建筑行业提供了重要的推动力。本文主要对高层建筑石材幕墙施工技术相关知识进行了论述。

关键词：高层建筑；石材幕墙；施工技术

引言：随着建筑企业的快速发展，高层建筑项目不断增加，实际施工中，施工质量对项目整体安全施工与美观性有着决定性影响。建筑行业发展中，高层建筑石材幕墙施工技术发挥着重要的作用，为建筑项目整体施工质量的提高创造了条件。所以，设计人员进行高层建筑幕墙设计中，必须要综合考虑施工材料、工艺及建筑造型等因素，以此充分发挥幕墙设计对高层建筑的作用。

一、石材幕墙施工技术工艺原理

石材幕墙施工技术的工艺原理是将新技术与传统石材幕墙施工技术相结合，逐渐改进而形成的，主要表现在以下几个方面：

第一，石材幕墙施工技术的建筑石块可以随时拆卸或安装，其安装主要是通过在石材背面打出锥形扩大孔并植入背栓，再将之连接到主体框架上，使得建筑与石块之间相互独立，从而更容易进行后期的维护管理。

第二，通过对连接点数量和位置的合理设计，改变了石材幕墙的受力模型，降低了石材板块的设计厚度，从而增强了石材幕墙系统的安全、合理性，使之能被应用于各种大小规格石材的建筑设计方案中。

第三，石材幕墙施工技术主要采用双道密封的施工技艺，使石材幕墙能够适用于国内大部分地区的四季施工。

二、石材幕墙的高层建筑优势与发展

（一）技术优势

石材能作为幕墙运用成为幕墙高层建筑中的主要用法之一，必然是有着它特有的优势之处的，这不单单仅是其所带来的艺术性与特色美感，一定还有着其他方面不可比拟的优点。总结一下，大致有四方面。其一是由于幕墙设计整体连贯，科学合理，特别是背栓与石板之间的弹性结合，让整个石板很轻易地达到受力平衡，保障整个体系构建的稳定性；另外石板幕墙相比于其他材质，更为安全也更为简单，所以施工工作者的工作量得到大大减轻，更易被接受。其二也是由于其安装的便捷，仅给石板标记便可实现安装，虽说工程中会遇到各类调整，但大部分都可预期处理，不会影响施工继续。其三是石材材质易得，只要保证挂件系统的整体稳固，对于部分缺角、瑕疵石板能适当更换，这让整个施工更为灵活可控，也更具性价比。其四，双道密封手段的实现，让石板幕墙工程不惧冬季环境影响；且根据高层高度，可灵活挑选：百米之上采用背栓接洽，百米之下特定类型的铝合金挂件用于接合，从而进一步降低技术难度。

（二）未来发展

基于土地有效利用的目的加上更为先进发达的新兴科技水平，高层建筑只会越来越多，而采用石板作为幕墙的方案在将来也会愈益平常化。在这种情况下，铺设石材幕墙的技术水平也会由于压力等因素而逐渐提升。基于高空铺设作业的难度与危险性，整体管理、技术规范、施工要求会更加严格合理，以给技术人员提供人身安全保障。另外，针对幕墙铺设的专业精品团队也会增多，整个行业的技术人员水平会随之增强。设计方案还会不断加入新的技术手段，以保证石板幕墙的更为稳定安全，经济合理。比如现代科技成果的进一步引入，实现整个工程实施的数字化与自动化，更为精确的实测数据，更敏感的传感系统，更科学的技术流程，更灵活地调整方案；这都能让工程进度更有效率更便捷。设计与安装的更为精确，也可使得幕墙外观更贴近预期设计期望，从而更加美观，整个体系也更加稳定。

三、高层建筑石材幕墙施工技术的施工内容

（一）测量放线

在石材每个立面的中间位置选定一个窗口，找出窗口的中心线位置，以弹上的墨线作为竖向控制线来测量控制石材的垂直度、水平龙骨位置和石材幕墙位置，以各楼层向上500mm的水平线作为水平向控制线来测量控制石材的垂直方向和水平度。测量顺序是由中间向两端测量，再由两端向中间测量进行尺寸误差检查，常用的测量工具有钢尺、水准仪、塔尺、墨斗、经纬仪等。

（二）基层处理

在完成测量放线后，应对主体外部钢结构的表面进行平整度的检查，以避免主龙骨的垂直度出现偏差，并根据设计图纸对主体外部钢结构的外墙表面的基层面进行清理，使其干净整洁，具有一定的美观性和防腐功能。

（三）预埋件处理

1.安装

石材幕墙预埋件在建筑工程中是不可缺少的部分，预埋件的位置必须准确无误差且与主体结构连接牢固。若设计方案中没有明确说明，预埋件的水平偏差可〈20mm左右，高度偏差≤10mm即可。

2. 修补

在施工过程中，必须在施工前修补预埋件的偏差，其主要存在以下偏差：一是单方向的偏差，可以通过增加焊缝长度或处理角码的方法解决；二是双向偏差，可以通过加补预埋钢板来解决；三是预埋件的倾斜情况，可以通过增加所需垫板进行矫正；四是漏埋情况，应立马补焊埋件。需要注意的是，每种解决措施都必须遵循补救后节点受力强度大于原节点受力强度的原则。

（四）骨架安装

骨架安装分为两个部分：一是主龙骨安装；二是次龙骨安装。

1. 主龙骨安装

根据设计图，将已加工好的立柱按编号放好并运往施工现场，组织施工人员进行安装，安装顺序应从下往上进行。安装之前，应先把连接角码和芯套装到立柱上，立柱之间至少要有20mm的距离，然后根据立柱轴线与标高控制线来安装立柱；安装过程中先把预埋件上的角码点焊上，调整立柱的轴线使之与立柱分隔轴线整合。在准确安装好第一条立柱后，把上一层立柱套入下一层，接着电焊并用螺栓将立柱连接芯套与上下立柱牢固地连接在一起，循环至完成为止；安装完成并检查无误后，对角码螺栓孔进行防滑移焊接以及对角码与埋件的加焊^[1]。

2. 次龙骨安装

安装完主龙骨之后才能进行次龙骨的安装。首先应确定次龙骨的长度并按编号放好，然后在主龙骨的侧面钻孔，用MIO螺栓将已用专用角板连接好的次龙骨固定在主龙骨上。次龙骨安装并检查完毕后，需要进行干挂件的固定，首先应确认挂件的数量和位置，再用专用马车螺栓进行固定（可利用长圆槽孔进行调节至准确位置）。

（五）石材挂件的安装

石材幕墙施工技术中至关重要的部分还包括铝合金挂件的安装，其安装效果会直接影响石材幕墙的美观性。铝合金挂件的安装采用分段形式，通过次龙骨与螺栓进行连接，石材上的挂件与膨胀螺栓之间要有一定的尺寸才能更方便调整石材的水平方向。

（六）防火隔离带安装

建筑工程在每层楼外墙四周的楼板顶标高处都设有一道防火封层，且外墙石材表面距离剪力墙有大约250mm的空隙，这是为了防止发生火灾时火势向上层蔓延。防火隔离带的材料用的是1.2mm厚镀锌钢板（一段固定在剪力墙，另一端固定在横向龙骨上）和100mm厚防火保温棉^[2]。

（七）石材安装

在安装前先检查石材的尺寸、外观质量、精度是否与设计排版图相符，若都符合标准要求，则可以开始安装，石材的安装顺序是由下至上。应先进行开孔机的孔位调试，将石材开孔，开完孔后应将石材放置在柔性材料的工作平台上，然后在石材上安装铝合金挂件和背栓（背栓处应加一块3mm后尼龙垫片）并固定，调试好铝合金挂件后拧紧螺栓，再将石材上的挂件挂到次龙骨处的挂件上，并调试两个挂件直至受力均匀，石材版面呈垂直水平状，这样就成功地完成了石材的安装，石材安装完毕后，应立即对石材边缘进行清理并粘结双面胶条^[3]。

（八）打胶勾缝、清洗

打胶勾缝前要保证缝内的清洁，没有水、灰尘等其他杂物，打胶勾缝要按照建筑工程的要求进行，胶条的厚度要按照设计师的要求进行剪裁，做到宽窄一致、涂抹均匀，使胶缝牢固且不失美观性。最后，对安装完毕后的石材进行清理清洗，需要清理的部分主要包括：石材表面的污垢灰尘、石板缝隙的不均匀胶条、固定螺栓的牢固程度、石材版面的平整与垂直度等等^[4]。

（九）构造要求

石材与挂件1的连接，根据石材板尺寸和构造要求可采用1个背栓或2个背栓或4个背栓等。本法的所有节点图都是按照4个背栓设计的，背栓孔中心距石材边不大于250mm；当采用2个背栓连接时，孔中心到板顶边距离不大于400mm，到侧边距离不大于300mm；当采用1个背栓连接时，孔应该位于石材中心，到石材边不大于300mm。若采用1个或2个背栓连接时，在石材的四角应加尼龙螺栓顶住石材，使石材板面平稳。连接件凹槽深度与石材板缝的大小除满足设计要求外，还应考虑将来石材维修拆装的方便和石材整体的美观效果，因此石材连接件的凹槽深度－－般与石材板缝相差不大于4mm，本工法节点图中石材板缝为10mm，挂件凹槽深6mm^[5]。

（十）石材准确度的控制

安装石材时应注意控制石材安装高程累计误差及控制基准石材完成面。石材高程累计误差的有效控制方法是在每个楼层弹500mm水平基准线，以此线校核施工偏差，要求一般不超过2mm，若超出此偏差范围，则及时在上一层石材安装时调整。控制每块石材基准完成面的方法是通过精确地测量放线牙口结构的三维调整功能来保证石材完成面的准确性。

（十一）石材缝密封

石材装好，调整完毕经检查确认合格后，即可进行石材板缝注胶密封（缝宽一般为6~12mm），注胶之前先把胶缝清理干净，并在胶缝的两侧贴上保护带，以免注胶时把石材弄脏。注胶后再把保护胶带撕下来，注胶材料必须选用耐候.耐老化、耐火且不含硅油的材料，以防对

石材造成污染^[6]。

（十二）清理及成品保护

1.每一块板安装完毕后，立即对表面进行清理，以确保每一块板的安装已完全符合标准。

2.清理的内容：①石材表面污垢；②石板缝隙的偏差；③固定螺栓的紧固程度以及每块板的垂直度、平整度等。

3.成品保护：距地面2m高范围完成的石材墙面采用围挡保护措施，以免碰撞损坏；2m以上的墙面采用防污染的遮挡设施保护。

（十三）安全及环保措施

1.设立工地专职安全员，负责安全问题，发现问题及时解决，现场施工时，应严格遵守国家有关防火条例。

2.充分发挥“三件宝”的作用。进场前必须戴好安全帽、安全带，正确使用个人劳动防护用品。凡2m以上无安全设施的悬空、高处作业必须系好安全带，扣好保险钩，确保人员的安全。2人以上共同操作时协调一致，互相配合，高处作业严禁抛材料和工具等物件，安装用吊船时应按规定搭设。

3.特殊工种未经培训不得上岗，不准无证操作；焊接时，动工前要向项目部办理动火证，在焊接层以下各层设立防火监护人，保证焊渣不引起其他部位起火。

4.材料部件储存应放在通风、干燥的地方，严禁和酸碱等物质接触，并要严防雨水渗入。部件不允许直接接触地面，用不透水的材料在底部垫高100mm以上^[7]。

5.成立对应的施工环境卫生管理机构，在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工场所、工程材料、设备、废料、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有关防火及废弃物处理的规章制度，做好场地交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市管理，随时接受相关单位的监督检查^[8]。

结束语：综上所述，石材幕墙施工技术的操作及机械设备简单易操作，综合成本较低，施工过程中的安全性高，采用石材幕墙施工技术带来的经济效益远远超过传统幕墙施工技术，提升了建筑工程的整体美观效果，符合我国所提倡的绿色环保理念，实现了低碳建筑。石材幕墙施工技术对我国的建筑业发展有着重要的作用，具有良好的应用前景。

参考文献：

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4. 史立宾，薛庆，雷富匀，刘东，李栋，赵翔，周林蕊，黄娅娃.基于BIM技术的模架预埋碰撞优化技术研究[J].施工技术（中英文）,():1-4.

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