对背栓式外墙干挂石材施工方法的深入研究

1引言

近年来，建筑外墙装饰行业在我国得到了快速发展，外墙石材干挂施工工艺也在不断地改进和创新。目前，施工队伍多采用销钉式不锈钢挂件加上膨胀螺栓固定来进行建筑外墙石材饰面干挂，但是该方法适用范围比较窄、材料磨损大、施工效率低、施工质量难以保证，因此在工程施工中必须根据实践经验积极改进和创新外墙干挂法。而背栓式外墙干挂法无疑是其中最出色的一类施工技艺。背栓式外墙干挂石材施工方法在技术、经济等方面都远远优于其它传统干挂法，该方法使用范围广、机具高利用率、材料损耗少、应力性能出色，其无可比拟的施工优越性使其很快在外墙装饰行业中得到推广。

2背栓式干挂法的原理与特点

背栓式干挂法是将幕墙的立柱与建筑主体结构通过预埋件与螺栓连接在一起，然后再将横梁焊接到立柱上的方法。由于外墙石材与横梁是通过背栓与连接件相互连接，所以幕墙立柱并不直接受力，而是通过横梁将石材的自重以及外界的荷载传递到立柱，最终到达主体结构上。

从背栓式干挂法的原理以及一些工程实践经验可以总结该施工工艺有如下几个特点：

(1)石材与主体龙骨之间接触面积比较大，相应的应力强度和结构稳定性较好，不会受到主体结构位移或者温差变化的影响，板内不会产生附加应力，结构不易破坏。

(2)背栓式干挂法与传统干挂法相比，挂件的调整和替换更方便，结构中的每个挂件均承载石材的重量，并且风化破裂后石材不易脱落，且相互独立易于更换。

(3)在外墙石材施工的过程中，背栓式干挂法板材背面的悬吊位置可以根据具体情况来选择，拼挂的角度也可以自由选择，有利于保持板材表面平整度。

(4)背栓点位置可选性较大，石材施工与外保温施工能够有机结合在一起，与传统的干挂法相比，既节约了能源，又确保了施工安全，更方便了以后设备的维修与更换。

3背栓式外墙干挂石材施工准备

3.1设计施工图，做好石材加工

建筑外墙干挂石材施工时首先必须根据建筑主体的设计图纸，来选择石材的种类、构建的布局、颜色的搭配、表面纹理图样，然后结合施工现场的实际情况以及石材加工厂的生产制造能力，绘制出石材加工大样图，最后交给石材生产商来制造生产。

3.2基体施工勘察

拿到石材加工大样图后，要根据实际建筑认真核实结构偏差，比如检查墙面是否垂直、表面平整情况如何，做好图纸更新更正工作。对于主体建筑中预埋铁件的位置图，全面检验这些埋件的位置、数量、规格、质量等，对于不符合要求的埋件，及时替换。

3.3施工材料要求

任何一项工程项目中，施工材料的监督都是重中之重。对于背栓式外墙干挂石材施工工程，石材的选择必须满足设计图纸要求，对石材的抗折能力、抗压强度、吸水率等性能都应该严格监督。另外，龙骨的强度和镀锌水平，挂件、云石胶的产品合格证等都必须按照规范来选购。

3.4施工机具

在背栓式外墙干挂石材施工过程中，需要很多细节机具，如：无齿切割锯、靠尺、方尺、盒尺、长卷尺、专用手推车、力矩扳手、剪刀、铅丝、弹线用的墨斗、小白线、开刀和红铅笔等。

4背栓式干挂法施工步骤

施工步骤：测量放线→预埋件处理→安装立柱和龙骨→安装防雷系统和保温层→安装石材板块→清理石材并密封嵌板缝。

4.1测量放线

施工前，必须由专业技术人员按照图纸设计要求，利用高精度测量仪勘测外墙框架的位置，确保位置准确。然后根据土建单位施工的基准中心线和水平线进行重复测量以确保位置无误，最后放置测量钢线，保证钢线一定要牢固且不易触碰，最终确定外墙石材安装的基准线。另外可以通过立柱标高进行定位，根据图纸的设计要求确定单根立柱与主体结构楼层标高的关系，并在构件上用墨线弹出标高控制线。

4.2预埋件处理

预埋件往往是不可逆的，所以在处理构件预埋过程中，一定要严格按照图纸和规范要求。构件预埋是在土建施工过程中进行的，在预埋过程中，一般对施工质量有如下要求：预埋构件的位置定位一定要准确；构件与建筑主体结构之间的连接一定要牢固；预埋位置标高偏差不能大于10mm，水平位置的偏差不能大于20mm。

其次，在预埋件预埋过程中对于可能出现的位置偏差必须进行及时的修补。土建队伍施工过程中，面对各种原因引起的预埋件位置偏差，都必须在幕墙施工前进行修补。如果预埋件单向位移偏差比较大，可通过加入角码，增加焊缝处理长度的办法处理；如果预埋构件的双向位移偏差都比较大，此时就必须对预埋件的钢板进行加补处理；如果预埋件出现倾斜现象，可以通过增加垫板纠正。另外针对每种起因的偏移补救方法都必须保证修正后支点受力强度不能小于理论设计的受力强度。

4.3安装立柱和龙骨

外墙立柱的安装是从下往上依次进行的，施工之前必须将芯套与角码安装到立柱上，而且连接角码与不锈钢螺栓之间必须要拧紧，安装过程中必须严格按照设定好的立柱轴线与标高控制线进行，安装之前首先将角码点焊接在预埋件上，并调整立柱使立柱的轴线与既定的分隔轴线相重合，同时立柱顶也要和横梁上墨线弹出的柱顶标高线相重合。角码和龙骨焊接完成后必须平整，尽可能的将土建误差调整到最小限度，只有这样才能满足大面积焊接施工要求。

4.4安装防雷系统和保温层

对于城市高层建筑，外墙防雷系统和保温层都是必备基础设施。建筑物的防雷系统每隔3～5m通过扁钢带和预埋件引入下线接地，相邻接通的位置不能少于一个开间，这样可以确保静电感应电压对人和设备不会造成危害。对于避雷环带所在的楼层，外墙立柱要用4mm镀锌扁钢并将其弯曲成U形后连接到地线，这样做有利于构建伸缩，U形的半径控制在20mm左右。另外防雷系统使用的扁钢带的表面必须刷两道防锈漆，对锈蚀较严重的部分，可以考虑镀锌宽扁钢带。防雷系统安装完成之后，首先要进行性能测试，主要针对其接地电阻，一般电阻值以低于1欧姆为基准，达到该标准才能确保接地效果。另外支撑板内一般加有100mm的岩棉作为防火材料，接头用胶带封接，确保板间的密封性能。

4.5安装石材板块

安装石材板块之前，必须设计好石材放线图，安装过程中，首先安装立板，调整好水平、垂直角度后，最后安装上下转角板。

底层板全部安装完毕后，必须严格检查各板块是否在一个水平线上，对于高低不平的板块必须迅速调整，最后将云石胶用细棒没入石板的上口中，拧紧挂件螺栓。

4.6清理石材并密封嵌板缝

安装完石材板块之后，对石材进行全面的检查、修理、清洗一遍，每清理完一个里面后，在石块四周贴上专用的防污胶条，最后必须进行密封处理，即使用胶枪在板缝内注入中型硅胶，打入过程必须用力均匀、速度慢、手法稳、胶面宽度要均匀，而且注胶过程严禁带水作业。

5背栓式干挂法的通病以及预防措施

背栓式干挂法相对于传统干挂法在技术和经济上有其突出的优势，但该施工工艺也存在一些质量通病，主要有：板缝不够平直、色泽不均匀、嵌填不密实、抗渗漏性能不够。

引起这些质量通病的主要原因如下：基层建设过程中预埋件处理不好；与建筑主体连接不稳定；挂件可调节范围过小；角码安装不够牢固；材料的挑选没有严格按照设计规范。

5.1预防措施

背栓式干挂法施工过程中虽然会有这些质量通病伴随出现，但是这些问题都属于技术可控范围之内，可采取如下的措施进行预防:

(1)石板安装前，对建筑基层外形的尺寸进行复核，纠正设计图纸中的错误，对于偏差较大的预埋问题必须提前剔凿或修补；

(2)构件与建筑主体之间必须连接牢固，保证构件的可调节能力，角码与石板必须拧紧，避免角码与连接板之间产生滑动现象；

(3)施工过程中采用逐层施工方式，每完成一层干挂工作后，必须对这一层的工作进行适时的审核，确保构件几何尺寸和外观的完善，对可能出现的问题及时调校后，再进行下一层的施工作业；

(4)石板块料根据局部要求分色挑选，不宜采用差异太大的石材。

6结束语

传统的外墙干挂法的施工对象范围受限，施工效率低下，施工质量不能得到保证。本文对背栓式外墙干挂石材施工方法进行原理和工艺流程分析，其适用面较广，机具利用率高，对石材的损耗也较小，是目前外墙装饰中普遍推广的一种施工方法。

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