建筑幕墙那些事——石材幕墙

目 录

第一章 幕墙定义及分类

第二章 石材幕墙定义及材料要求

第三章 石材幕墙构造做法

第四章 石材幕墙施工工艺流程

第五章 石材幕墙质量标准

第六章 石材幕墙成品保护及施工注意事项

第七章 常见质量通病及防治措施

第一章 幕墙定义及分类

一、建筑幕墙定义：

根据《建筑幕墙》（GBT21086-2007）及《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）规定：幕墙是由面板与支承结构体系（支承装置与支承结构）组成的、可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。通常建筑幕墙由面板（玻璃、金属板、石板、人造板板等）和后面的支承结构（钢结构、铝横梁立柱、玻璃肋等等）组成。

二、建筑幕墙分类：

1、按工厂加工程度和在主体结构上安装工艺分类：

构件式幕墙和单元式幕墙；

2、按照面板材料分类：

玻璃幕墙、金属幕墙、石板幕墙、人造板材幕墙、瓷板幕墙、陶板幕墙、微晶玻璃幕墙；

3、根据构件分类：

（1）框架式(元件式)幕墙：明框式幕墙、隐框式玻璃幕墙、横明竖隐式玻璃幕墙、横隐竖明式玻璃幕墙、点式玻璃幕墙、全玻璃幕墙；

（2）单元式幕墙：单元式玻璃幕墙、半单元式玻璃幕墙、小单元式玻璃幕墙。

4、根据是否开放分类

封闭式、开放式，如呼吸式幕墙（双层动态节能幕墙）等。

本文主要介绍石材幕墙基本知识、施工工艺流程及管控要点。

第二章 石材幕墙定义及材料要求

一、石材幕墙定义：

板材为建筑石板的建筑幕墙；适用于建筑高度不大于100米，设防烈度不大于8度的民用建筑石材幕墙工程；

二、石材幕墙分类：

干挂石材按安装形式分为：挂钩式(板托式)和背栓式两大类。

 1、挂钩式(板托式)

  挂钩式干挂石材是利用不锈钢挂件(或铝合金挂件)插入开好的石材边槽中，用环氧树脂胶或干挂快干胶粘接在槽内，用螺栓固定在安装好的金属骨架上。(短槽式、通槽式、销钉式)

  （1）短槽式：短槽式挂法一般采用T型挂件或蝶型挂件(材质分不锈钢或铝合金)，在每块石板上下边应各开两个短平槽，短平槽长度不小于100mm，在有效长度内槽深度不宜小于15mm;开槽宽度宜为6mm-8mm;挂件厚度大于3mm。

  （2）通槽式：

  通槽式挂法一般采用铝合金SE组合挂件(部分采用T型或蝶形挂件)，在每块石板上下边开通长槽，槽深度小于15mm;开槽宽度宜为6mm;挂件厚度大于4mm。

  （3）销钉式：

  销钉式石材干挂技术是石材幕墙的第一代产品，在石板的上下端面钻孔，采用托板与销钉固定。此结构简便，但施工难度较大，易产生打孔错位等问题，现今基本不在使用。

 2、背栓式

背栓式石材幕墙是目前世界上较先进技术，是国内石材幕墙技术发展的方向，背栓式是专用的柱锥式锚栓，在石材的背面钻孔(必须采用专用锥式钻头和钻机)并保证准确的钻孔深度和尺寸，锚栓被无膨胀力地装入圆锥型孔内紧固，然后挂于安装好的骨架上。

二、石材幕墙材料要求

1、埋件及龙骨要求：

根据设计图纸及规范对埋件、转接件、竖龙骨（热镀锌槽钢、热镀锌钢方通）、横龙骨（热镀锌角钢）等材料进行验收（含截面尺寸及壁厚），合格后方可使用。埋件、转接件、竖龙骨、横龙骨表面应热镀锌处理、镀锌层厚度应满足设计及规范要求。

2、紧固件要求：

根据合同、设计图纸及规范对化学螺栓、膨胀螺栓、不锈钢螺栓等材料的品牌、规格、型号、材质进行验收，合格后方可使用。

3、挂件要求：

挂件的规格必须符合设计及规范要求，一般采用不锈钢挂件，进场时应有材质证明、出厂合格证及检验报告。

4、胶要求：

石材幕墙干挂禁止使用云石胶，应使用干挂石材结构胶（分A、B组分），外墙嵌缝应采用石材专用中性硅酮耐候密封胶。

注意：（1）同一幕墙工程应采用同一品牌的单组分或双组分的中性硅酮结构密封胶，并应有保质年限的质量证书和证明无污染的试验报告；

（2）必须对结构胶的粘结强度、耐候密封胶的污染性进行复检。

5、石材材质要求：

（1）石材幕墙用石材材料应符合国家现行产品标准的规定，同时应有出厂合格证、质量保证书及必要的检验报告

（2）用于室外的石材应优先选用天然花岗石，其二氧化硅的含量应在70%以上，其它种类的岩石不宜用于室外，石材板块面积不易大于1.5m2，天然花岗岩厚度不小于25mm，天然大理石厚度不小于35mm,最薄厚度不允许出现负偏差。

（3）应根据石板弯曲方向合理选择石材的层理性和片理性。石材板块所受弯矩的方向与石材板块的层理性和片理性的方向相垂直。

（4）石材吸水性能应小于0.8％，石材的弯曲强度标准值小于8MPa的石材面板应采取附加构造措施保证面板的可靠性。

（5）石材耐火性应在1500℃以上不发生崩坏。

（6）应根据环境和用途决定石材的表面处理方法.按表面处理办法分类,石材分为如下三种：

a. 细面石材(RB):表面平整.光滑的板材。

b. 镜面石材(RL):表面平整.具有镜面光泽的板材。

c. 粗面石材(RU):表面平整。粗糙,具有较规则加工条纹的板材.如机刨板.剁斧板.锤击板.烧毛板。

（7）火烧石板的厚度应比抛光石材板厚3mm方可满足等强度计算的要求。

（8）石材的抗冻性用冻融循环次数表示。石材在吸水饱水状态下，经过规定次数的反复冻融循环，若无贯穿裂纹，且质量损失不超过5％，强度损失不大于25％，则为抗冻性合格。根据能经受的冻融循环次数，可将石材分为：5、10、15、25、50、100及200等级。吸水率低于0.5%的石材，其抗冻性较高，无须进行抗冻性试验。

（9）石材表面宜采取保护处理，应根据环境、用途决定。

（10）石材表面观感质量不允许出现明显色差，裂纹、缺棱、缺角、色斑、色线、坑窝、污染等质量缺陷。

（11）石材应符合下列国家现行标准的规定：

〈〈天然花岗石荒料〉〉JC204

〈〈天然花岗石建筑板材〉〉JC205

〈〈天然饰面石材实验方法，干燥.水饱合,冻融循环后压缩强度实验方法〉〉 GB9966.1

〈〈天然饰面石材实验方法,弯曲强度实验方法，密度，真密度，真气孔率，吸水率的实验方法〉〉GB9966.3

〈〈天然饰面石材实验方法,耐磨性实验方法〉〉GB9966.5

〈〈天然饰面石材实验方法,耐酸性实验方法〉〉GB9966.6

第三章 石材幕墙构造做法

一、挂钩式(板托式)石材幕墙

1、挂钩式(板托式)

挂钩(板托)的材料有二类，不锈钢和铝型材。不锈钢托板厚度δ≥3mm，常用不锈钢材料：304（0Cr18Ni9）。铝型材托板厚度δ≥4mm，材质 6063-T5或6063-T6（铝托板材料根据强度计算选用），钢托板强度好，加工尺寸不易保正。铝托板尺寸准确，制造成本比钢托板稍低，常用挂钩式(板托式)见附图。

2. 石材板块

石材外表面的色泽应符合设计要求，花纹图案应按样本检查，石材四周围不得有明显的差异。石材板块的连接部位无崩坏，暗裂，起砂等缺陷。

（1）短槽式。

石材板块上下两边各开两个短槽，槽长100±12mm，槽深度不宜大于25mm。短槽宽度宜为6±1mm或7±1mm。加工槽口以石材板块外表面为基准,如下图：

100≤L≤200，槽口应打磨成45°倒角，槽口内光洁度不应低于12.5

（2）通长槽式

石材板块上下两边都开通长槽，槽宽6±1mm或7±1mm，槽深不宜大于25mm。加工通长槽以石材板块外标面为基准。

石材板块开通长槽，托板与石材接触面积大，板块受力情况好，一般用于高层建筑物上部石材的干挂方法。这种方法石材加工量大，制造成本高，工程中除专家指定外很少采用，石材板块开短槽，石材加工量小，制造成本较低，工程中采用较多。

3. 托板式石材幕墙节点见附图。

托板式石材幕墙角钢横框上的长条孔，如果现场条件允许,，可改为圆孔，在现场配钻孔。

二、背栓式石材幕墙

1、背栓的选择与安装

背栓选择间隔式固定柱锥式锚栓FZP/6-kt，可以消除石材厚度误差。背栓孔的加工应以石材外表面为基准，保正尺寸a,板材厚度超差可进行局部削，如下图：

2、背栓孔加工及技术要求

背栓孔的加工必须采用专用设备,常用钻孔设备型号有GNS801,BSN100,FZPB9,FZP11。

（1）固定式钻孔设备GNS801，加工精度高,劳动生产率高，适合大批量生产，孔深控制以石材外表面为基准，设备不可移动。

（2）可移动式钻孔设备BSN100，加工精度高，劳动生产率较高，适合中批量生产，孔深控制以石材外表面为基准，设备可移动,加工方便。

（3）手动钻孔工具FZPB9.FZPB11,加工精度较低，孔深度控制由操作者保证，钻孔方便灵活,适合于小批量生产。

3、背栓式石材幕墙节点见附图。

第四章 石材幕墙施工工艺流程

一、石材幕墙施工条件

1、主体结构完工，并达到施工验收规范的要求，可能对幕墙施工环境造成严重污染的分项工程已施工完。
2、幕墙与主体结构连接的预埋件，已按设计要求埋设。

3、 石材幕墙施工前应有土建移交的控制线和基准线。

4、可能对石材面板造成污染及破坏的分项工程应安排在石材面板安装前进行。
5、吊篮等垂直运输设备安设就位，脚手架、操作平台已搭设完毕并经过安全验收。
6、幕墙的构件和附件的材料品种、规格、色泽和性能应符合设计要求。
7、幕墙施工方案已编制，并经审批。

二、石材幕墙施工工艺

1、施工工艺流程图

2、施工方案及操作工艺

 （1）测量放线：

  先将主体结构上预埋件表面清理干净，然后根据建筑物标高及轴线用经纬仪及水平仪测量，弹出幕墙纵横的两个方向的基准控制线。

按幕墙立面分格尺寸根据纵横基准控制线全面弹线，校核预埋件位置的准确性，埋件标高偏差不应大于10mm，埋件位置偏差不应大于20mm。

(2)安装连接件：

按照放线的位置在墙面上打出化学螺栓孔位，孔深以略大于化学螺栓套管的长度为宜，孔内灰层清理干净后，植入化学药剂，安装化学螺栓，使之达到设计的要求，并做拉拔试验，埋件水平间隔不宜大于2米（以设计计算书为准）。

连接件采用槽钢与后补埋板三面围焊，焊接完成后，按规范要求除去焊渣并进行焊缝隐蔽前检查验收，合格后刷防锈漆，涂刷防锈漆遍数应符合设计要求。

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。

注意施工过程中应避免破坏外墙防水层。

  （3）石材幕墙骨架加工制作：

  a、幕墙结构杆件截料前应进行校直调整;

  b、幕墙横梁长度的允许偏差应为±0.5mm，立柱长度的允许偏差应为±1.0mm，端头斜度的允许偏差应为-15';

  c、截料端头不得因加工而变形，并不应有毛刺;

d、孔位的允许偏差应为±0.5mm，孔距的允许偏差应为±0.5mm，累计偏差不得大于±1.0mm。

（4）石材幕墙骨架安装施工：

  按弹线位置准确无误地将经过防锈处理的型钢骨架，焊接或螺栓连接固定在连接件上。安装中应随时检查标高和中心线位置。对面积较大，层高较高的外墙石材幕墙骨架竖杆，必须用测量仪器和线坠测量，校正其位置，以确保骨架竖横杆垂直平整。

按设计图纸要求留设骨架伸缩缝。经过焊接后的型钢骨架经除去焊渣检查焊缝质量符合《钢结构焊接技术规程》(JGJ8)有关规定要求后，还须对焊接部位进行防锈处理，防锈处理应符合《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205)有关规定要求。焊接工序指定为关键工序，按十六章第五节一的质量控制点内容进行质量控制。

 （5）石板材的加工制作：

  ①石材选材的色差控制方法：

  a、石材应确保真实的自然颜色和整体均匀性，要求选用同一个矿脉的石材，保证石材的物理性能无差异。不得有色差，故应从茺料开始就进行选择色泽一致的原石料，才能确保无色差。

  b、石材在切割前应进行颜色的选择，即采用统一样品进行对照，符合样品颜色 且均匀一致的方可进行切割。

  c、石材在装箱前，应以设计立面图为准，在地面铺摆挑选，将有色差使颜色不一致的石材排除掉，然后整幅完美时进行编号后装箱。

  d、刷防护液的同时应再次留意色差的挑选，再次进行控制。

  e、在安装打胶前应再次进行挑选，若发现有色差的石材应进行更换。

  ②加工石板应符合下列规定：

  a、石板连接部位应无崩坏、暗裂等缺陷;其他部位崩边不大于5mm×20mm，或缺角不大于20mm时可修补后使用，但每层修补的石板块数不应大于2%，且宜用于立面不明显部位。

  b、石板的长度、宽度、厚度、直角、异型角、半圆弧形状、异型材及花纹图案造型、石板的外形尺寸均应符合设计要求;

  c、石板外表面的色泽应符合设计要求，花纹图案应按样板检查。石板四周围不得有明显的色差;

  d、火烧石应按样板检查火烧后的均匀程度，火烧石不得有暗裂、崩裂情况;火烧石厚度虚比抛光石多3mm。

  f、石板的编号应同设计一致，不得因加工造成混乱;

  g、石板应结合其组合形式，并应确定工程中使用的基本形式后进行加工。

  h、石板加工尺寸允许偏差应符合现行行业标准《天然花岗石建筑板材》(JC205)的有关规定中一等品要求。

  ③安装的石板加工应符合下列规定：

  a、石板采用短槽式两点支承安装，支承点到板边的距离为边长的120mm，最小距离不宜小于100mm。因长边两槽位之间距离较大，在两槽位中心增加一个槽位，增加石板的抗弯强度。石板挖槽后应及时清孔，洗刷板面，清净浮浆，防止石浆渗透污染板面。

  b、不锈钢挂件、连接件安装。不锈钢挂件装固定后，在不锈钢挂件及槽位上及时灌注环氧树脂石材胶。

  ⑷ 石板的转角宜采用不锈钢支撑件或铝合金型材专用件组装，并应符合下列规定：

  a、当采用不锈钢支撑件组装时，不锈钢支撑件的厚度不应小于3mm;

  b、当采用铝合金型材专用件组装时，铝合金型材壁厚不应小于4.5mm，连接部位的壁厚不应小于5mm。

  ⑸ 石板经切割等工序后均应将石屑用水冲干净，严禁用溶剂型化学清洁剂清洗。

  ⑹ 已加工好的石板应立存放于通风良好的仓库内，其侧堆放角度不应小于

  85°。

 （5）石板安装施工：

  a、石板材安装前应检查加工好的板材规格、尺寸、钻洞位置、外观质量等是否符合要求。

  b、石板材安装时应用钢丝拉好控制线，保证安装精度，并采用专用的环氧树脂型结构密封胶进行粘结，连接件应安装牢固不松动。

  c、石板材安装时应及时检查垂直度、水平度、平整度，接缝高低差等，发现问题及时调整。

 （6）避雷设施安装施工：

高层建筑的幕墙均应做好防雷接地的设备安装，做法按照图纸节点要求及防雷接地通道网立面布置进行安装。

（7）密封胶施工：

  a、用钢刷清理石材缝隙内的灰尘杂物。

  b、石材幕墙使用结构密封胶和耐候密封胶时应待石材清洗干净并完全干燥时方可施工。

  c、注胶前应在石材板缝周边粘好保护胶带，防止石板材受污染。

  d、密封胶缝宽度和厚度按图纸设计要求施打胶表面应平滑顺畅，均匀美观。

 （8）石材表面清理保洁：

  a、石板材安装完，应进行检查、修整、清理一遍。

  b、幕墙清洗时应制定清洁方案，清洁剂应符合要求，不得产生腐蚀和污染。

  c、有保洁要求的石材幕墙按保洁专项技术要求进行保洁工作。

（9）石材幕墙施工应对下列项目进行隐蔽验收：

  a、主体结构与立柱、立柱与横梁连接节点安装及防腐处理;

  b、幕墙的防火、保温安装;

  c、幕墙的伸缩缝、沉降缝、防震缝及阴阳角的安装;

  d、幕墙的防雷节点的安装;

e、幕墙的封口安装。

第五章 石材幕墙质量标准

一、主控项目：

  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。石材的弯曲强度不应小于8.0MPa;吸水率应小于0.8%。石材幕墙的铝合金挂件厚度不应小于5.0mm，不锈钢挂件厚度不应小于4.0mm。

  检验方法：观察;尺量检查;检查产品合格证书、性能检测报告，材料进场验收记录和复验报告。

  2、石材幕墙的造型、立面分格、颜色、光泽、花纹和图案应符合设计要求。

  检验方法：观察。

  3、石材孔、槽的数量、深度、位置、尺寸应符合设计要求。

  检验方法：检查进场验收记录或施工记录。

  4、石材幕墙主体结构上的预埋件和后置埋件的位置、数量必须符合设计要求;后置埋件应进行拉拔试验，拉拔力应符合设计要求。

  检验方法：检查拉拔力检测报告和隐蔽工程验收记录。

  5、石材幕墙的金属框架立柱与主体结构预埋件的连接、立柱与横梁的连接、连接件与金属框架的连接、连接件与石材面板的连接必须符合设计要求，安装必须牢固。

  检验方法：手扳检查;检查隐蔽工程验收记录。

  6、金属框架和连接件的防腐处理应符合设计要求。

  检验方法：检查隐蔽工程验收记录。

  7、石材幕墙的防雷装置必须与主体结构防雷装置可靠连接。

  检验方法：观察;检查隐蔽工程验收记录和施工记录。

  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。

  检验方法：检查隐蔽工程验收记录。

  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。

  检验方法：检查隐蔽工程验收记录和施工记录。

  10、石材表面和板缝的处理应符合设计要求。

  检验方法：观察。

  11、石材幕墙的板缝注胶应饱满、密实、连续、均匀、无气泡，板缝宽度和厚度应符合设计要求和技术标准的规定。

  检验方法：观察;尺量检查;检查施工记录。

  12、石材幕墙应无渗漏。

  检验方法：在易渗漏部位进行淋水检查。

 二、一般项目：

  1、石材幕墙表面应平整、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。

  检验方法：观察。

  2、石材幕墙的压条应平直、洁净、接口严密、安装牢固。

  检验方法：观察;手扳检查。

  3、石材接缝应横平竖直、宽窄均匀;阴阳角石板压向应正确，板边合缝应顺直;凸凹线出墙厚度应致，上下口应平直;石材面板上洞口、槽边应套割吻合，边缘应整齐。

  检验方法：观察;尺量检查。

  4、石材幕墙的密封胶缝应横平竖直、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直。

  检验方法：观察。

  5、石材幕墙上的滴水线、流水坡向应正确、顺直。

检验方法：观察。

三、允许偏差：

第六章 石材幕墙成品保护及施工注意事项

一、石材幕墙成品保护：

  （1）石材幕墙的石板材、密封胶应制定保护措施，并由专人管理，不得使其发生碰撞、变形、破损及变色现象、污染等。

  （2）石材幕墙工程安装完成后，应进行整体清扫工作。

  （3）外架拆除时，应专人管理，防止损伤幕墙表面。

二、石材幕墙施工注意事项：

  （1）施工人员应进行各项作业安全防护工作。

  （2）现场电焊时，在焊接下方应设接火斗，特别应注意电焊火花造成的火灾。

  （3）电动工具应安装漏电保护器。

  （4）测量放线应在风力不大于4级情况下进行。

  （5）幕墙施工制作和安装使用的施工机具和吊篮应进行严格检查，符合规定后方可使用。

  （6）石材安装时堆放架板上应分散均匀，不得超重(装饰外墙架活荷载规定200kg/M2)。

（7）脚手板上的废弃杂物应及时清理，不得在窗台、栏杆上放置施工工具。

第七章 常见质量通病及防治措施

一、质量通病：幕墙表面不平整，有色差：

1、产生原因：

a、骨架材料型号、材质不符合设计要求，用料端面偏小，杆件有扭曲变形现象。

b、所采用的锚栓安装工艺有问题，未达到设计要求。

c、石材加工尺寸与现场实际尺寸不符，或与其他装饰工程发生矛盾。

d、石材色差大，颜色不均匀，未进行现场排版挑选。

e、安装工人水平不够。

2、防治措施：

a、骨架结构必须由有相应资质的设计单位设计，按设计要求选购合格产品，进场材料经抽检复试合格后方可使用。

b、设计要提出锚栓的物理力学性能要求，选择正规厂家牌号产品。施工单位要严格把关进货品牌和验货手续，并加强锚栓施工的巡检和隐蔽验收，满足要求后进行现场拉拔实验。锚栓应按0.5%抽样检验，且每种锚栓不少于5根。

c、加强现场的统一测量放线，提高测量放线精度，加工前绘制放样加工图，并严格按放样图加工。

d、要加强到产地选材的工作，不能单凭小样板确定材种，加工后要进行试铺配色，不要选用含氧化铁和含硫成分较多的石板材种。

e、加强现场巡检，不允许技术不熟练工人进行作业。

二、质量通病：骨架竖框的垂直度、横梁的水平度偏差较大：

1、产生原因：

a、锚栓松动不牢，垫片太厚。

b、防火保温材料接缝不严。

c、焊接变形

2、防治措施：

a、提高测量放线的精度，所用的测量仪器要检验合格，安装时加强检测和自验工作。

b、钻孔时，必须按锚栓说明书要求施工，钻孔的孔径、孔深适合所有锚栓的要求，不能扩孔，不能钻孔过深。

c、挂件尺寸要能适用土建的误差，垫片太厚会降低锚栓的承载拉力。

d、一定要控制将挂件调平和用螺栓锁紧后再安装石材。

e、不能将测量和加工误差积累。

f、按设计要求选用良好的锚钉和胶粘剂，铺放时要仔细。

g、主龙骨安装时使用栓接，满焊后利用螺栓的长条孔做一次调节，横梁尽量使用栓接，不要出现累积误差。

三、质量通病：板缝不饱满，有胶痕：

1、产生原因：

a、密封胶开裂、不严密。

b、胶中有硅油渗出污染板面。

c、板（销）孔中未注胶（环氧树脂粘胶剂）。

2、防治措施：

a、必须选用柔软、弹性好、适用寿命长的耐候胶，一般宜选用中性硅酮胶。

b、施工时要用清洁剂将石材表面污物擦净,打胶前应粘贴刮胶纸。

c、胶缝宽度和深度不能太小，施工时精心揉作，均匀连续，不漏封。

d、应选用石材专用嵌缝胶（中性耐候硅酮密封胶），并严格按照设计要求施工。