综述超薄板材幕墙的施工工艺

综述超薄板材幕墙的施工工艺
文章主要通过对超薄板材背栓式幕墙结构原理及工艺的分析，简明介绍工艺流程和操作要点，提出了该幕墙系统的质量验收标准，希望本文能对同行起到一定的指导和借鉴作用。

标签超薄板材；幕墙；施工工艺
1 超薄板材背栓式幕墙悬挂体系的特点及适用范围
1.1 特点
1.1.1 在正常使用状态下，充分利用板材的抗弯强度，并通过静力计算可准确得到材料的承载能力。

根据理论计算，在同样条件下，背栓的承载力比边缘安装方式高3～4 倍，板中弯矩减少50%，意味着采用背栓安装可以适当减小板材厚度或加大板材尺寸。

1.1.2 板块间采用开缝布置（板缝不打胶），利用幕墙内外等压对流原理，提高了结构防水抗渗及保温节能功效；同时可以降低建设成本，减少幕墙的长期维护费用。

1.1.3 板材独立安装，板材之间独立受力，避免了因相互连接产生的不确定性应力集中而导致板材变形甚至破坏的危险，可以提高幕墙在长期荷载作用下的使用寿命。

1.1.4 该工艺工厂化施工程度高，板材上墙后调整工作量少，可提高施工安全性及成品保护率，可有效利用机械化施工，提高施工工艺，降低施工强度。

1.1.5 板材可独立拆换，降低了维护费用。

1.1.6 板材选择范围广，可应用于石材、陶瓷、人造纤维板、玻璃等多种幕墙材料。

1.2 适用范围。

适用于建筑工程中抗震设防烈度不高于8 度的超薄板材幕墙安装。

2 超薄板材背栓式幕墙悬挂体系的工艺原理
2.1 超薄板材背栓式挂装幕墙体系是干挂石材幕墙的一种特殊形式，其与普通干挂石材幕墙的区别，主要是在板材的背面采用双切面拓孔钻头，通过高速无损切削出四个可控制深度的扩底孔腔，然后植入带有柔性垫片的背栓，最后再通过背栓和悬挂件把板材挂装到幕墙龙骨上。

背栓上的柔性垫片避免了锚栓与石材直接接触，起到了隔振作用，并且在正压力作用下，锚栓与孔底不接触，沿孔深
方向与瓷板紧密连接，形成整体受力。

2.2 龙骨全部采用竖向布置，通过连墙件与结构相连。

瓷板则通过悬挂件与龙骨相连（见图1）。

通过连墙件可以保证竖向龙骨的垂直度，通过悬挂件则可以保证瓷板缝隙均匀（见图2）。

图 1 背栓式幕墙系统横截面图
图2 背栓式幕墙系统纵截面图
2.3 瓷板上的背栓有可调旋钮，可以进行微调，以保证面层的平整度和接缝高低差。

由此可见，采用本体系对基层结构的平整度和垂直度要求不是太高，允许其有一定的偏差。

3 试验检验
试验过程中采用了两条实测强震的地震波（Elcitor波及TAFT波）和一条人工波。

在振动台输入的地震加速度为400gal（相当于抗震设防烈度为8 度时的地面加速度）时，在各级加速度多条地震波的作用下，幕墙整体情况良好，未观察到任何破损现象。

根据振动台试验结论，超薄石粉板背栓式挂装幕墙体系的抗震性能能够满足国家有关标准规定的8 度抗震设防要求。

4 工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
测量放线→连墙件安装→竖向龙骨安装→调整龙骨垂直度、固定龙骨→隐蔽工程验收→外墙保温施工→避雷连接→板材背面打孔栽栓→悬挂件安装→板材干挂→表面清洁→交工验收。

4.2 操作要点
4.2.1 测量放线
根据结构的标高、轴线等控制点（线）重新测设幕墙施工的各条基准控制线。

放线时按照设计要求的定位及排板图，先在首层的地、墙面上测设定位控制线（点），然后用激光铅直仪在幕墙阴阳角、中心向上引垂直控制线和立面中心控制线，用水平仪和钢尺测设各层水平标高控制线。

最后按照设计图和测设的垂直、
中心、标高控制线，弹出竖向龙骨的安装位置线。

4.2.2 连墙件安装
连墙件采用化学锚栓固定，不宜采用膨胀螺栓，连墙件间距不大于 1.5m，与龙骨端部距离不宜大于0.5m，每根竖向龙骨最少需要两个连墙件与结构固定；化学锚栓应做现场拉拔试验，并做好施工记录。

4.2.3 竖向龙骨安装、调整、固定
竖向龙骨一般采用铝合金型材，也可采用型钢。

施工时应首先安装同一立面靠两端的竖向龙骨，然后拉通线依次安装中间龙骨。

竖向龙骨安装应通过吊通长垂线或采用激光铅直仪控制其垂直度。

先用抽芯锚钉将龙骨与连墙件临时固定，待整根竖向龙骨安装调整完成后，再增加抽芯锚钉的数量。

每个连墙件与竖向龙骨固定用抽芯锚钉的数量不得少于6个，各种不同金属材料的接触面应采用绝缘垫片分隔，以防发生电化学反应。

4.2.4 隐蔽工程验收
在竖向龙骨安装完成之后、外保温施工之前，应进行隐蔽工程检查验收，重点检查连墙件的固定情况，竖向龙骨的垂直度、高低差，龙骨与连墙件连接用抽芯锚钉的数量、安装质量以及不同金属材料的接触面之间是否采用绝缘垫片进行分隔等。

4.2.5 外墙外保温施工
外墙保温可以采用聚合物水泥胶浆粘贴聚苯板或采用喷涂发泡聚氨酯保温等做法。

在外保温施工过程中，要重点注意成品保护，不能污染竖向龙骨；在外保温施工完成之前，不能撕掉龙骨上的保护膜。

本系统的外幕墙瓷板采用开缝，因此在保温层施工完成后，应做一道耐碱玻纤网格布的聚合物水泥胶浆抗裂面层。

4.2.6 避雷连接
在外保温完成之后，瓷板挂装之前，应做避雷连接。

按设计要求用导体材料做可靠的电气连接，使竖向龙骨形成导电通路，并与建筑物的防雷系统可靠连接。

可采用不小于25mm2的编制铜线或3mm×25mm 的镀锌扁钢将竖向龙骨连接，连接时宜采用不小于M8的镀锌螺栓压接。

各接触面的材质不同时，还应采用防止电化学反应腐蚀构架的材料。

防雷系统使用的材料表面应采用热镀锌处理。

4.2.7 板材背面打孔、栽栓
（1）打孔：板材排板加工完成后，按照设计大样图在工厂使用专用打孔机在板材背面钻四个扩底孔，钻孔边缘距板材边缘的距离不得小于15mm，钻孔深度7mm。

在钻孔过程中限制每个钻头的钻孔数量，以确保钻孔精度。

钻孔过程中，可以采用高压水冷的方法增加钻头寿命，通过水作用形成无粉尘低噪音的无损板材切削，还可以发现暗裂缝。

（2）栽栓：在加工厂打孔完成后，运至施工现场，在施工现场完成栽栓作业。

背栓采用柱锥式锚栓，栽栓过程中要严格按照有关规定进行，且须保证背栓的六角螺母及尼龙套垫与板材背面紧密接触，以确保背栓形成整体受力。

4.2.8 板材挂装
悬挂件的安装与板材安装最好同时进行。

安装顺序一般应从下至上、逐层进行。

首先用钢丝吊垂线，控制立面垂直度；拉水平通线，控制板材安装位置和安装平整度，保证安装后的瓷板在同一平面上。

安装过程中，根据确定好的板材位置，将悬挂件通过自攻螺钉固定在竖向龙骨上，通过悬挂件的左右移动来保证板材的平面位置，通过板材背栓上的可调旋钮来保证板材接缝不出现高低差。

安装过程中，注意调节板材的四角背栓，使其受力均匀一致，以免使板材产生内部应力。

4.2.9 表面清洁
板材挂装完成后，用清水将整个石材幕墙的表面擦洗干净。

选用清洁剂时，必须经过石材厂家的同意，以免产生化学反应，影响整体装修效果。

5 所用材料与机械设备
5.1 材料准备
工程中所选用的材料应符合国家现行产品标准的有关规定，应有出厂合格证和性能检测报告；进口材料还应提供商检证明文件，中文版的质量证明文件、性能检测报告以及中文版的安装、使用、试验要求等技术文件。

所选用材料的物理力学性能和耐候性能应符合设计要求。

5.2 机具设备
机具设备包括石材切割锯、专用石材打孔机和栽栓机、激光铅直仪等；石材钻孔设备采用SBN500型钻孔设备及GNS800型自动钻孔设备。

6 质量控制标准
因为超薄板材背栓悬挂幕墙体系目前在国内还没有现行规范，我们通过与建设单位、监理单位以及该幕墙系统的提供单位共同研究，并参照有关现行规范确定该幕墙系统的质量验收标准。

6.1 主控项目
6.1.1 石材幕墙工程所用材料的品种、规格、性能和等级，应符合设计要求及国家现行产品标准和工程技术规范的规定。

6.1.2 石材幕墙的铝合金挂件的厚度不应小于4.0mm，不锈钢挂件的厚度不应小于 3.0mm。

石材幕墙的造型、立面分格、颜色、花纹和图案等应符合设计要求。

6.1.3 石材钻孔的数量、深度、位置、尺寸应符合设计要求。

6.1.4 石材幕墙主体结构上的预埋件和后置埋件的位置、数量及拉拔力必须符合设计要求。

6.1.5 石材幕墙的金属框架立柱与主体结构连墙件的连接、立柱与悬挂件的连接、悬挂件与石材面板的连接等必须符合设计要求，安装必须牢固。

6.1.6 金属骨架与连墙件的防腐处理应符合设计要求。

6.1.7 石材幕墙的防雷装置必须与主体结构的防雷装置可靠连接。

6.1.8 石材幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求，填充应密实、均匀、厚度一致。

6.1.9 各种结构变形缝、墙角的连接节点应符合设计要求和技术标准的规定。

6.1.10 石材表面和板缝的处理应符合设计要求。

6.1.11 板材安装后要保证背栓各个部件完整无缺，且应保证背栓的尼龙套垫与板材背面紧密接触。

6.2 一般项目
6.2.1 石材幕墙的表面应平整、洁净，无污染、缺损和裂痕；颜色和花纹应协调一致，无明显色差，无明显修痕。

6.2.2 石材接缝应横平竖直、宽窄均匀；阴阳角石板压向正确，板边合缝顺直。

石材面板上洞口、槽边应套割吻合，边缘整齐。

6.2.3 石材幕墙上的滴水线、流水坡向应正确、顺直。

6.2.4 背栓上的可调旋钮向外最大的调节量不应大于3mm。

6.2.5 幕墙安装的允许偏差及检验方法参考表1中的规定执行。

7 结语
超薄板材背栓式悬挂幕墙体系适用于天然石材、人造板材、各类陶瓷烧制板材、人造纤维板等各类板材。

优良的柔性结构设计、良好的保温性能及广泛的材料适应性，让建筑设计师在建筑造型、工程构思、安全及高性能等方面拥有了无限的设计空间。

它主要依靠框架承重系统和底部扩孔锚栓工艺，使视觉效果能够通过各种材料的自由选择而得以提高，成本则由于荷载的减少而降低。

参考文献
[1]骆哲雄.背栓式干挂石材幕墙在高层建筑中的施工组织和工艺技术[J].科技咨询导报，2007.。