图解石材幕墙干挂施工及干挂节点

SHANGMAC 2017-06-17

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图解石材幕墙干挂施工及干挂节点

石材幕墙干挂节点

对干挂花岗石幕墙各种节点的构造设计特点进行比较，通过抗震试验分析不同节点构造设计的特色。

1、典型干挂花岗石节点设计

随着幕墙技术的发展及幕墙技术规范的建立，干挂花岗石的工艺日趋完善，目前有如下6种较典型的节点构造设计。

(1)钢销式千挂法又称插针法，是干挂石工艺中最早、最简洁的做法，钢销式又分两侧连接和四侧连接，结构特点是相邻两块石材面板固定在同一支钢销上，钢销固定在连接板上，连接板再与骨架固定。

(2)单肢短槽式干挂法将相邻两块石材面板共同固定在“T”形卡条上，“T”形卡条为不锈钢或铝合金，卡条再与骨架固定，其典型节点如图1所示。图1 单肢短槽式干挂法节点

(3)双肢短槽式干挂法是单肢短槽的改进做法，将相邻的两块石材面板共同固定在“干”形卡条上，“干”形卡条一般采用铝合金挤压成型，与骨架固定。其典型节点如图2所示。

图2 双肢短槽式干挂法节点

(4)通槽式干挂法原理与单肢短槽式干挂法相近，只是采用通长卡条，上下开通槽。在单元式石材幕墙中，更多采用这种干挂法。

(5)小单元式干挂法是与上述几种干挂法在设计构思上完全不同的一种设计。石材面板虽然还是通过铝合金卡条与骨架相连，但不同的是相邻石材板均是独立与骨架相连，这一连接方式的改变使干挂石材幕墙的设计方法、加工方法、安装方法、物理性能等都得到了彻底改变。小单元干挂法典型节点如图3所示。

图3 小单元式干挂法节点

(6)背栓式干挂法在石材面板的背面采用专用拓孔设备钻孔、拓孔，然后安装无应力螺栓锚固在石材背面，再通过铝合金卡件与骨架连接。其典型节点构造如图4所示。

2、抗震性能分析

石材幕墙构件由石材面板和金属框架等组成，其变形能力很小，只能通过弹性连接来避免主体结构大侧移的影响。因此认真研究分析石材面板与骨架的连接方式对于提高石材幕墙的平面内位移变形性能和抗震性能非常重要。

幕墙抗震设计要求，在常遇地震作用下，幕墙应保持完好；在中震作用下幕墙不应有严重破损，允许部分面板破碎，经修理后仍然可以使用；在罕遇地震作用下，幕墙骨架不应脱落、倒塌。

从节点构造来看，钢销式、短槽式、通槽式等其石材面板均为共同固定在挂件上，面板与骨架连接成整体，不利于位移变形。在地震作用下，石材面板缺乏足够的活动余地，会随着骨架同步振动。其抗震措施仅依靠骨架与主体结构之间的活动连接来解决。小单元式及背栓式其石材面板自成连接体系，相邻板块间不传递荷载作用，块板与骨架间秒5设计成活动连接，使面板有较大的位移变形空间。因此具备更好的位移变形性能和抗震性能。

图4 背栓式十挂法节点

由华南建设学院工程结构抗震研究中心与中山市盛兴幕墙有限公司合作进行了“：卜挂花岗石材模拟地震振动台”试验，分别采用钢销式，双肢短槽式、通槽式、小单元式、背栓式等5种干挂法制作安装了1幅3．5mX 3．5mX 5．4m的实体模型，采用35个加速度传感器，所用地震波为美国StolFrmlcisco波、KlCentroNs波和我国唐山地震波，分别代表1、2、3类场地的地震波形，振幅设定为0.1g、0.2g、0.4g、0.6g和0.8g。通过现场观察和对记录数据进行分析表明，通槽式工艺较早发生千：挂胶裂缝，原因是石材面板刚度大，通长卡条限制了板材的变形，很容易发生局部破坏。短槽式工艺的结构面板有裂缝，但结构保持完好；背栓式工艺的结构有松动，但面板未破坏；小单元式工：艺的面板和结构均保持完好。

3、各种干挂法优缺点及经济性比较(见表1)。

幕墙工程的重点、难点分析

一脚手架及工期问题 ......................................................................................... 125

二不同幕墙接缝处理措施 ................................................................................. 125

三石材开槽 ......................................................................................................... 125

四钢结构的施工重点 ......................................................................................... 126

五幕墙用材料的控制 ......................................................................................... 126

六幕墙施工测量 ................................................................................................. 126

七幕墙防水 ......................................................................................................... 127

八密封胶的施工 ................................................................................................. 127

九幕墙安装施工隐蔽工程验收 ......................................................................... 127

十测量放线为施工中的重点及难点 ................................................................. 127

十一幕墙的加工制造精度、安装精度控制是质量控制的重点难点 ............. 128

十二收边、收口是幕墙施工的重点难点 ......................................................... 128

十三钢结构施工中焊缝处理要求重点、难点及技术措施 ............................. 129

十四幕墙防火技术保证措施 ............................................................................. 132

十五幕墙抗风技术保证措施 ............................................................................. 133

（一）幕墙抗变形技术要求 ................................................................................ 133 （二）幕墙抗变形技术措施 ................................................................................ 134

十六幕墙防渗、排水技术保证措施 ................................................................. 134

工程工期紧、工程量大、幕墙类型多，所以在施工过程中为了确保质量及工期，所要关注的重点、难点相对比较多。

一脚手架及工期问题

若因各种原因幕墙未完成，而总包单位必须拆除塔吊与外墙脚手架，后期的幕墙施工时的脚手架问题及后期多专业交叉施工，工期保证的问题成了重点、难点问题了。我司将初步定制以下解决方案：

1、进场前与总包单位、监理单位、业主方协商，明确总承包方的脚手架是否可以利用或延迟拆除，如能让我司完成埋件处理与幕墙龙骨的安装工作全部完成后，再进行脚手架拆除。后面的转角、收边收口等（原脚手架无法利用完成安装的剩余龙骨）安装及幕墙面板安装、打胶、清洁等工作，我司将利用施工吊篮完成安装作业。

2、对于后期多专业交叉施工，工期保证在100历天内完成还会受到施工吊篮与利用钢管脚手架之间方便性差异带来的影响。本施工组织设计的进度计划安排流水作业方式进行，进场后，我司将根据现场施工过程中实际情况再做微调，可采用平行施工方式安排作业。同时相应的劳动力、材料、施工机具设备也应做相应微调。

二不同幕墙接缝处理措施

不同幕墙接缝处理也是本工程的施工重点。不同幕墙接缝处的处理措施依据设计图纸为：缝隙内填塞泡沫棒然后注密封胶。胶面要平整、光滑。

石材与窗接口部位属于特殊部位。因此部位涉及到石材与铝材不同材料接触，且此处防水特别重要。故在窗与石材接触部位首先在内部填充泡沫防水剂，以确保接口的防水性能，待泡沫剂干后将石材与窗之间的缝隙采用具有优良性能的硅酮耐候胶注填，以确保缝隙的经久不渗，具有良好的防水性能。

三石材开槽

石材开槽是重要的关键工序，对此道工序来说要控制好质量首先是确保设备处于最优工作状态，其次是选用认真负责、经验丰富的操作工进行操作。最终靠逐槽检测，凡不符合工艺要求的一律弃之不用，以保证石材幕墙在安全上万无一失。钢龙骨安装完成时，进一台石材开槽机，用于现场应急石材板开槽。

四钢结构的施工重点

钢结构的防腐是施工的重点。石材幕墙钢龙骨热浸镀锌处理。五金配件采用不锈钢材质。现场进行焊接时，必须对焊接部位作防腐处理，镀锌涂层厚度不低于75um。钢角码、连接件等采取热镀锌处理。外露钢架涂料施工时，施工、雨、雾情况时，不可施工（特别是面层涂料，严禁施工）。环境应当洁净，表面必须干燥，不可有湿气，温度不宜低于+15℃，相对湿度不宜大于60％。施工过程中应注意气候条件的变化，当遇有大风、雨、雾情况时，不可施工（特别是面层涂料，严禁施工）

五幕墙用材料的控制

1、幕墙工程所用各种材料、五金配件、构件及组件的质量应符合设计要求及国家现行产品标准和技术规范的规定。

2、所用的硅酮结构胶必须具有认定证书和抽查合格证明，进口硅酮胶具有商检证，要有国家指定检测机构出具的硅酮结构胶相容性和剥离粘结性试验报告。建筑幕墙的结构胶、耐候密封胶应采用同一厂家（品牌）生产的，不得不同品牌混杂使用。

3、为保证各种装饰产品的外观质量，玻璃、铝板、石材等的制作必须确保尺寸准确，我公司采用进口成套铝型材切割、组角、冲铣、弯圆加工设备，剪板机、折弯机等，美国进口双组份注胶机、大型玻璃磨边机、抛光机，进口三轴加工中心、六轴加工中心等大型精密设备确保本道工序板块制作精良。

4、结构胶注胶是关键工序，玻璃板块的注胶是一个特殊过程。在此过程中一要保证结构胶采用优质品，二是要确保施工和生产严格按照工艺操作标准的要求进行生产，三是要加强对这些工序的质量检验，四是保证用最熟练的操作工人进行施工操作。采取以上措施达到本工程的施工质量要求。

六幕墙施工测量

幕墙分格轴线的测量应与主体结构的测量配合，对于主体结构的误差，应及时作相应调整，确保加工制作符合现场实际情况；测量应在风力不大于4级的情

况下进行，每天应定时对幕墙的位置进行校核。

七幕墙防水

幕墙型材的合理设计是防水的重要措施之一，将型材设计为压力平衡系统，该系统是依据雨幕原理，在幕墙型材上预设一个外部压力进入内部的引导孔，从而使内、外压力差调整平衡而达到外部水不易进入的目的。同时在型材外缘及下部开有排水小孔，以排去进入内部的少量渗水或室内的结露水。以上防水和排水措施共同组成一个干燥密封系统，一方面使水不易进入幕墙内部，另一方面即使有水渗入也会自动排除。在预设孔洞时，每支横框上设2个，孔距拐角100mm左右，上下孔之水平距离大于50mm，以防止空气串通。

八密封胶的施工

施工厚度应大于3.5mm，施工宽度不应小于施工厚度的2倍，较深的密封槽口底部应采用聚乙烯发泡材料填塞；密封胶在接缝内应形成相对两面粘结，并不得三面粘结。

九幕墙安装施工隐蔽工程验收

配合业主进行隐蔽工程验收，如：构件与主体结构的连接节点的安装；幕墙与主体结构之间间隙节点的安装；幕墙伸缩缝、沉降缝、防震缝及墙面转角节点的安装以及幕墙防雷接地节点的安装。

十测量放线为施工中的重点及难点

本工程测量放线的工程量大且精度要求高，是本工程的一大难点。测量质量好坏直接关系到今后各分项工程施工和安装质量，以及施工速度。我司具体放线步骤如下：

1、清理预埋件，测定基准轴线及边线；

2、按：中—边—中—边的循环测量方法，测定各支持点中心线位置；

3、全面校准并定位各中心线间距；

4、测定与校准底层基准水平线；

为保证测量放线精度，首先应确立本工程的一个基准，多轴线为基准势必存在一些偏差（而幕墙各项偏差均在±1mm之间），为了克服这一难点，在本工程的轴线确认无误的前提下，利用幕墙公差，在合适的位置设立参照基准轴线，反复核对无误后，确立为辅助基准轴线，以此来达到施工的高质量；其次，依据总承包单位的基准点、线，考虑到温差对计量的误差，以及地面不平造成的误差，采用全站仪通过棱镜复核相互之间的几何关系，搞清楚点线之间的关系，以及相互间的几何尺寸，通过点线的精度来提高幕墙施工精度；在确保门洞口以及沉降缝的宽度的前提下，要使各种累积误差在大面幕墙内消化；此外，标高定位也是一个重点，由于整个施工难度较大，因而对标高的定位要求较高，标高的定位采用全站仪测距进行。

十一幕墙的加工制造精度、安装精度控制是质量控制的重点难点

幕墙的加工制造、安装精度直接影响到幕墙的质量，幕墙在加工制作、拼装过程中，会产生一定的加工误差；龙骨与连接件的安装中，也会产生一定的安装偏差，在龙骨安装中各龙骨的间距偏差也很容易产生，在面材、板材的安装中也势必会存在一些误差，这些误差若累加到一块，势必会严重影响到工程质量，因此要解决这些施工难点，要求我们在加工、制作、安装的每一环节必须严格把关，层层控制，严格按质量管理程序办事，力争将各类误差控制在最小范围。

十二收边、收口是幕墙施工的重点难点

收边收口对每个工程来说都是幕墙施工的重点，收边收口的好坏直接影响幕墙施工的质量，幕墙施工有30%～40%的工作量在收边、收口。例如，各幕墙在屋顶交接处或收边收口处容易产生漏水，施工难度较大，应重点把关。沉降缝处设计与施工的质量直接影响到外观的效果及渗漏水，因此沉降缝在施工过程中是重点控制对象。

除此之外，幕墙需确定和解决的难点还应考虑：

1、如何实现有造型幕墙的防水功能及方便安装；

2、如何使外装饰件固定牢靠、拆装方便。

由于在运输堆放和吊装时容易造成玻璃或其他成品的损坏，如何保证安全的把幕墙组件安装到位，这也是本工程考虑的重点。

综上分析，为确保本工程质量，我司将根据上述特点及具体情况，在施工中

做到 “抓重点，攻难点”，并制定相应的施工方案，保证本工程质量让业主满意，创优质精品工程。

十三钢结构施工中焊缝处理要求重点、难点及技术措施

本工程钢结构焊接工程量大，焊缝质量的好坏是本工程最为重要的保障，以下就施工焊接时做如下技术措施。

1、焊接节点构造，焊接节点构造，应符合下列要求

（1）尽量减少焊缝的数量和尺寸；

（2）焊缝的布置对称于构件截面的中和轴；

（3）便于焊接操作，避免仰焊拉位置施焊；

（4）采用刚性较小的节点形式，避免焊缝密集和双向、三向相交；

（5）焊缝位置避开高应力区；

（6）根据不同焊接工艺方法合理选用坡口形状和尺寸。

（7）施工图中采用的焊缝符号应符合现行国家标准《焊缝符号表示方法》和《建筑结构制图标准》的规定，并应标明工厂车间施焊和工地安装施焊缝及所有焊缝的部位、类型、长度、焊接坡口形式和尺寸、焊脚尺寸、部分焊透接头的焊透深度。

2、各种焊接方法、接头坡口形状尺寸和标记应符合下列规定

（1）焊接方法及焊透种类代号应符合表2-1

（2）接头形式及坡口形状代号应符合表2-2

（3）焊接面及垫板种类代号应符号表2-3

（4）焊接位置代号应符合表2-4

标记示例：手工电弧焊、完全焊透、对接、I形坡口、背面加钢衬垫的单面焊接接头表示为MC-BI-Bs1。焊缝的厚度应符合设计图纸及国家标准规范要求

3、组焊构件焊接节点

（1）塞焊和槽焊焊缝的尺寸、间距、填焊调度应符合下列规定：

（2）塞焊缝和槽焊缝的有效面积应为贴合面上圆孔或长槽孔的标称面积；

（3）塞焊焊缝的最小中心间隔应为孔径的4倍，槽焊焊缝的纵向最小间距应为槽孔长度的2倍，垂直于槽孔长度方向的两排槽孔的最小间距应为槽孔宽度的4倍；

（4）塞焊孔的最小直径不得小于开孔板厚度加8 mm，最大值径应为最小直径值加3mm，或为开孔件厚度的2.25倍，并取两值中较大者。槽孔长度不应超过开孔件厚度的10倍，最小及最大槽宽规定与塞焊孔的最小及最大孔径规定相同；

（5）塞焊和槽焊的填焊调度：当母材厚度等于或小于16mm时，应等于母材的厚度：当母材厚度大于16mm时，不得小于母材厚度的一半，并不得小于16mm；

（6）塞焊焊缝和槽焊焊缝的尺寸应根据贴合面上承受的剪力计算确定。

4、严禁在调质钢上采用塞焊和槽焊焊缝。

5、角焊缝的尺寸应符合下列规定：

（1）角焊缝的最小计算长度应为其焊脚尺寸(h )的8倍，且不得小于40mm；焊缝计算长度应为焊缝长度扣除引弧、收弧长度；

（2）角焊缝的有效面积应为焊缝计算长度与计算厚度(h )乘积。对任何方向的荷载，角焊缝上的应力应视为作用在这一有效面积上；

（3）断续角焊缝焊段的最小长度应不小于最小计算长度；

（4）单层角焊缝最小焊脚尺寸宜按表2-6取值，同时应符合设计要求；

（5）当被焊构件较薄板厚度≥25mm时，宜采用局部开坡口的角焊缝。

（6）搭接接头角焊缝的尺寸及布置应符合下列规定：

（7）传递轴向力的部件，其搭接接头最小搭接长度应为较薄件厚度的 5倍，但不小于25mm。并应施焊纵向或横向双角焊缝；

表2-5 单层焊角焊缝的最小尺寸(见下表)

（8）单独用纵向角焊缝连接型钢杆件端部时，型钢杆件的宽度W应不大于200mm，当宽度W大于200mm时，需加横向角焊或中间塞焊。型钢杆件每一侧纵向角焊缝的长度L应不小于W；

（9）型钢杆件搭接接头采用围焊时，在转角处应连续施焊。杆件端部搭接角焊缝作烧焊时，绕焊长度应不小于二倍焊脚尺寸，并连续施焊；

（10）搭接焊缝沿材料棱边的最大焊脚尺寸，当板厚小于、等于6mm时，应为母材厚度，当板厚大于6mm时，应为母材厚度减去1~2mm；

（11）用搭接焊缝传递荷载的套管接头可以只焊一条角焊缝，其管材搭接长度L应不小于5(t1+t2)，且不得小于25mm。搭接焊缝焊脚尺寸应符合设计要求。（12）不同厚度及宽度的材料对接时，应作平缓过渡并符合下列规定：不同厚度的板材或管材对接接头受拉时，其允许厚度差值(t1-t2)应符合表2-6的规定。当超过表2-6的规定时应将焊缝焊成斜坡状，其坡度最大允许值应为1：2.5；或将较厚板的一面或两面及管材的内壁或外壁在焊前加工成斜坡，其坡度最大允许值应为1：2.5；

不同宽度的板材对接时，应根据工厂及工地条件采用热切割、机械加工或砂轮打磨的方法使之平缓过渡，其连接处最大允许坡度值应为1：2.5。

十四幕墙防火技术保证措施

该工程的防火设计，以GBJ16及GB50045为指导，用较大的安全系数。主要防火技术措施为：

1、根据建筑防火分区总体设计与要求，以防火物料（防火岩棉、防火板、防火胶等）设立与幕墙相关的防火隔离带。尽量避免一大块玻璃跨楼层上下两个

防火分区，如果因外观分格需要使横梁与楼层结构标高相距较远时，应采用1.5mm厚耐火镀锌钢板以及防火岩棉与横梁连接，形成防火分区；

2、层间防火设置位于建筑结构上下边缘，各采用100mm厚防火岩棉与1.5mm厚镀锌铁板制成防火隔断通长铺设，防火岩棉安装于镀锌钢板上，镀锌钢板固定于横向型材及结构边缘上。可以安全可靠地阻止烟火的层间扩散。防火线的填充材料采用非燃烧材料；

3、同层防火区间隔处理，明确责任方，应用不燃烧材料隔开两分区；

4、采用符合防火规范要求的材料，控制加工质量。板边沿缝隙应小于3mm，防火岩棉应填充密实，无缝隙；

5、所有承托幕墙的锚接点均以2小时耐火材料保护，具体为采用1.5mm厚镀锌钢板制成高度100mm的封闭箱体，内填充实防火岩棉，整体扣在转接系统上，并将其与楼板结构扣实固定并密封；

6、托板四周应根据被连接件材质不同选用合适的紧固件固定牢，两固定点之间间距350~450mm为宜；

7、确保选用的材料符合国家规定的防火要求，不得采用易燃或遇火产生有毒气体的材料等等。

8、幕墙防火技术建议：