毕业论文——浅谈外墙干挂花岗岩的施工工艺.doc

1、 毕业设计 （ 论文 ） 题目 ： 浅谈 外墙干挂花岗岩 的施工工艺 姓 名 专 业 土木工程 班 级 指导教师 南京航空航天大学 20XX 年 10 月 目 录 摘 要 . - 1 - 前 言 . - 2 - 第一章 外墙干挂花岗岩石的特点 . - 3 - 1.1 外墙干挂石材幕墙结构的稳定性 . - 3 - 1.2 外墙干挂石材幕墙外表的美观性 . - 3 - 1.3 石材幕墙的性能与要求 . - 4 - 第二章 外墙干挂花岗岩的施工方案 . - 5 - 2.1 施工原则 . - 5 - 2.2 施工准备 . - 5 - 2.3 施工工艺流程 . - 6 - 2.4 施工要点 . - 6

2、- 2.5 施工方法 . - 7 - 第三章 其他 .- 12 - 3.1 干挂花岗岩施工质量保证体系 .- 12 - 3.2 干挂花岗岩与传统湿贴花岗岩的比较 .- 13 - 3.3 干挂花岗岩与玻璃幕墙的比较 .- 13 - 3.4 实例 .- 14 - 结束语 .- 16 - 参考文献 .- 17 - - 1 - 摘 要 干挂花岗岩是一种新工艺，不论在力学体系、结构连接、质量要求上都不同于一般的玻璃幕墙，各项管理验收制度一定 要准确 到位，决不能因某环节上出现问题而影响整体质量。 从 各个方面 （ 主要有 花岗岩外观尺寸、材质、色泽 ） 验收 ， 工程角钢支架材料验收 ， 花岗岩安装的各

3、个环节隐蔽工程验收 内膨胀施工、花岗岩打眼以及填缝 和 花岗岩石材幕墙质量验收评定。 干挂工艺 的 挂件与 外墙 固定方法 有 无保温层 的混凝土墙面 ,可用主龙骨通过膨胀螺栓将石材固定在混凝土 外墙 上 ； 若 外墙 是砖或轻质砌体 ,因墙体不能直接预埋膨胀螺栓 ,所以在安装前，应该进行保温层施工 ，再进行龙骨的固定 。 干挂花岗岩原理及优点以钢筋 混凝土 框架为基本，在基本上固定纵横龙骨支架，最后用专用固定件将花岗岩固定于横支架 。尤其是 与传统的湿作业工艺比较 ，凸显了 其 优点 。 干挂工艺 免除了灌浆工艺，有效地防止灌浆中的盐碱等色素对石材的渗透污染，提高其装饰质量和观感效果。干挂花

4、岗岩在风力和地震力作用下允许产生适量的变位，以吸收部分风力和地震力 ， 而不致出现裂纹和脱落，当风力和地震力 消失后，石材也 随结构面复位，提高了抗震性。 这种工艺 还 可消除由于季节性温差引起的外饰面胀缩变形引起的饰面板伤人事故的发生。 文章分析了干挂花岗岩饰板的主要施工工艺及质量控制要点。 关键词 外墙 干挂 花岗岩 施工 工艺 - 2 - 前 言 外墙干挂花岗岩石材幕墙指由天然花岗石板做面板的幕墙。 花岗石质地坚硬、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温、耐光照、耐冻、耐摩擦、耐久性好，外观色泽可保持百年以上。另外花岗石板材色彩丰富，晶格花纹均匀细致，经磨光处理后光亮如镜，质感强，有华丽高贵的装饰效果。

5、 面板石材可根据建筑 总体效果要求采用合适的颜色、质地和厚度的石材成品，易于与玻璃和其他装饰协调，外墙整体效果美观、颜色均匀一致并耐久。 干挂 花岗岩 石材幕墙是由 花岗岩 板材、不锈钢挂件、配件、钢龙骨等组成 ， 花岗岩板材通过连接件和龙骨连接牢固地挂在建筑物上 ， 其具有观感效果好、面层耐候性强、不吐碱、 施工 不受季节限制、 施工 速度快等优点 ， 是 外墙 幕墙 施工 的一次技术创新。近年来 ， 随着 花岗岩 面板市场品种增多 ， 价格走低 ， 外墙 干挂 花岗岩 施工 技术被越来越多地应用于高级宾馆、饭店、商业写字楼、办公楼等 外墙 面的装饰工程中。与传统湿贴 花岗岩 相比 ， 外墙

6、 干挂 花岗岩 施工 工艺在操作中主要是干作业 ， 既改善了操作环境 ， 减轻了建筑物自重 ,节约了材料 ， 又丰富和美化了建筑物装饰效果 ， 应用前景广阔。 外墙干挂花岗岩是外墙幕墙施工技术的一次创新，它打破了建筑采用花岗岩饰面板的种种限制，为高层、超高层建筑采用花岗岩进行外墙装饰开辟了广阔的前景。干挂花岗岩主要依靠膨胀螺栓把力传递给 混凝土 墙，与传统的玻璃幕墙依靠预制铁板传递力不同，关键是膨胀栓抗拔能力；干挂花岗岩不锈钢连接片存在变形问题，引起重力叠加；干挂花岗岩与连接片的连接通过销子实施，而花岗岩本身材质不一，销子孔处的花岗岩抗剪能 力是干挂花岗岩传递力的关键；干挂花岗岩板材缝隙的控制

7、，关键一是重力叠加，二是打胶质量；防水密封候胶与花岗岩粘结的相容性问题。 - 3 - 第一章 外墙 干挂花岗岩石的 特点 1.1 外墙干挂石材幕墙结构的稳定性 干挂石材幕墙本身的强度，涉及到石材的厚度长宽尺寸大小与干挂 的固定方 式。根据金属与石材幕墙工程技术规范（ JGJl33-2001）的要求：用于石材幕墙的石材厚度不应小于 25mm，石块面积不宜大于 1.5 ， 挂件一般采用不锈钢挂件。角钢连接件、不锈钢挂件、螺栓、焊条、结构胶均应有材质证明、出厂合格证及检验报告 。 干挂的主次框架（即立柱与横梁）的结构稳定性应符合设计要求。考虑到工程施工的方便，立柱的布置应同石材的竖向缝的布置相配合；

8、横梁的布置应同石材的横向缝的布置相配合。立柱与结构的连接：在墙体结构上每隔 2m 设预埋铁，立柱与预埋铁通过短接（ 10 号槽钢）焊接，立柱施工时考虑到温度应力的影响，每 6m 断开，中间设 15mm的缝隙。注意断开处要错开横梁的连接处。横梁与立柱的连接亦应考虑到温度应力的影响，连接通过角码、螺栓与立柱连接。立柱与横梁与结构面根据龙骨的大小、施工的方便一般均保留 30 50mm 的间距，这样即有利于立柱 横梁的安装，又有利消除施工（结构面、立柱与横梁）误差，工程采用的立柱槽钢、横梁角钢大小应符合设计要求。 根据抗震要求，与主体焊接的连接件采用 Q235 低碳钢 ， 其化学成分、机械性能包括屈服

9、 点应符合 “GB700 -88” 国家标准规定，其余所有挂件均采用不锈钢板（不锈钢材质为 0Cr18Ni9）加工制成，并按 “GB4237 -92” 标准检测不锈钢化学成分和强度极限、延伸率等物理性能，挂件要有承载抗剪及挠度试验。焊条采用 E4303 碳钢焊条，焊条应符合 “GB5117 -85” 国家标准。 1.2 外墙干挂石材幕墙外表的美观性 1、 分格及装饰线条（颜色）的应用 要深刻地领会原建筑设计的意图，包括石材的颜色、线条、形式、业主的要求以及结构上必须要的东西 ， 比如造型、雨蓬等，要与整个大楼的风格一同考虑，分格布置还要考虑施工的方便。 2、 石材的质量及加 工 的质量 的影响

10、 首先应对石材厂家进行认真的考查，确定石材厂家和石材品种。加工时对品种和厚度及性能都有要求，并且向石材加工厂商提供了完整的下料设计图。要想尺寸及开槽部位准确，加工生产要尽量工厂化，因为施工现场工具、场地、人员技术专长均对现场加- 4 - 工造成影响，所以要尽量减少现场加工的工作量。这就要求二 次设计要完善、详细。对于转角、柱造型、封口均要出大样图，表明其相互间的关系，这样石材的下料图表才能准确清晰。 石板应尽可能采用同一矿脉的石材进行加工，安装前要挑选并编号以保证石材纹理及方向正确，要求过渡自然、无色差。同时对石材的质量要求如下： 1） 一般外挂石材分磨光和烧毛两种，磨光板纹理要清晰，表面光亮

11、，烧毛板要均匀，板面无裂纹，无缺棱掉角，切割宜采用砂锯切割。 2） 石板材应符合中华人民共和国建材行业标准中的天然花岗石建筑板材（ JC205-92）标准中的优等品的要求。 3） 放射性符合天然石材产品放 射防护分类控制标准（ JC518-93）标准中的 A级。 4） 加工过程要求包括磨边、倒角、开槽、防水防污、抛光等工艺。 5） 要求石材供货单位应详细编制保证石材质量的加工、运输等技术组织措施。 石材的选用应符合以下国家标准的规定 ： 1） 天然花岗石荒料 （ JC204） 2） 天然花岗石建筑板材 （ JC205） 3） 天然饰面石材试验方法、干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法（ G

12、B9966.1） 4） 天然饰面石材试验方法、弯曲强度试验方法、体积、密度、真密度、真气孔率、吸水率的试验方法） (GB9966.3) 5） 天然饰面石材试验方法、耐磨性试验方法 (6139966.5) 6） 天然饰面石材试验方法、耐酸性试验方法 (GB9966.6) 为了色彩匀称，在加工时要按照安装位置图，一个部位要选同一荒料，相同的结晶方向，以确保安装后的色差。表面耍抛光处理，光泽度不应低于 75 光泽单位。为准确石材安装后下雨淋不造成色斑，要求成品的石材在安装前要经过防水防污表面处理。 1.3 石材幕墙的性能与要求 石材幕墙的设计还要考虑满足建筑物的使用功能 ， 包括：隔声、防水、密封

13、和 保温隔热等性能。在石材幕墙的施工应确保密封，以防止 小动物的进入后尸体的腐臭气味。此外还要考虑防火、防雷等要求。 - 5 - 第二章 外墙干挂花岗岩 的 施工方案 2.1 施工 原 则 外墙饰面石材干挂法是利用高强耐腐蚀的金属挂件，把饰面石材通过托、吊、销、栓的方法固定在建筑物外表面。合理的挂件设计与严格的施工工艺是保证外饰石材安全美观的关键。干挂施工以预制组装的方式取代了传统的湿作业施工，其优越性主要体现在： 1、 可避免表面污染、变色 “ 反碱 ” ，使石板保持色彩光泽。 2、 可避免湿作业，少受气候变化影响，节约冬施、雨施费用。 3、 可避免石材脱落，减少维修费用。 4、 连续作业，

14、可提 高施工速度。 5、 减轻了构筑物自重并预留保温空间。 2.2 施工 准备 施工准备主要从技术准备、材料准备和施工机具三方面入手。 1、 技术准备 1） 施工前认真按照图纸核对结构施工的实际情况。 2） 对施工人员进行详细的技术交底 ， 应强调技术及安全措施 ， 质量要求和成品保护 ， 架子拆除时不得碰撞已完的成品。 3） 进行排板分格 ， 布置并绘制大样图。 4） 大面积施工前应先做样板 ， 经质检人员 检验评定合格后 ， 还需经过设计、甲方、监理、施工单位共同认定。 2、 材料准备 1） 石材 ： 根据设计选用。 2） 修补胶粘剂 ： 环氧树脂胶粘剂、环氧树脂腻子、颜料等。 3） 防泛

15、碱材料及防风化材料 ： 玻璃纤维网格布、石材防碱背涂处理剂、罩面剂等。 4） 连接件 ： 膨胀螺栓、槽钢骨架、铜丝或不锈钢丝等。 5） 嵌缝及辅助材料 ： 嵌缝膏、弹性胶条、防污胶带、木楔等。 3、 施工机具 - 6 - 电动手提无齿切割机、台式切割机、钻、砂轮磨光机、嵌缝枪、专用手推车、尺、锤、凿、剁斧等。 2.3 施工工艺流程 一般有两种施工工艺，其一是预埋件与结构整体 一起浇筑，再进行后期安装；本次侧重介绍另一种施工工艺。 工艺流程 ： 清理结构表面 结构上弹出垂直线 大角挂两竖直钢丝 工地收货 挂水平位置 石料锯槽 背面刷胶 贴柔性加强材料 支底层板托架 放置底层板用其定位 调节与临时

16、固定 灌 M20水泥砂浆 设排水管 结构钻孔并插固定螺栓 镶不锈钢固定件 用胶粘剂灌下层墙板上孔 插入连接钢针 将胶粘剂灌入上层墙板的下孔内 临时固定上层墙板 钻孔插入膨胀螺栓 镶不锈钢固定件 镶顶层墙板 嵌板缝密封胶 面板刷二层罩面剂 竣工验收。 2.4 施工要点 1、 花岗岩板进场检查、选板、预拼、排号、石材防碱背涂处理。 2、 石板开槽钻孔 1） 每块石板上下边各开两个短平槽 ， 短平槽长度不应小于 100mm， 在有效长度内槽深度不宜小于 15mm； 开槽宽度宜为 6mm 或 7mm； 支撑板厚度为 5mm。 2） 两短槽边距离石板两端部的距离不应小于石板厚度的 3 倍且不应小于 85

17、mm， 也不应大于 180mm。 3） 石板开槽后不得有损坏或崩裂现象 ， 槽口应打磨成 45 倒角 ， 槽内应光滑、洁净。 3、 测量放线 1） 在结构各转角处吊垂直线 ， 确定石材的外轮廓尺寸。 2） 在轴线及标高为基线 ， 弹出板材竖向分格控制 线 ， 再以各层标高线为基线放出板材横向分格控制线。 4、 墙体钻孔、安装膨胀螺栓。 5、 安装挂件 1） 将挂件临时安装在埋入主体结构的膨胀螺栓上 ， 螺栓帽不要拧紧。 - 7 - 2） 将平板挂件用螺栓槽钢挂件搭接临时固定 ， 螺帽不要拧紧。 6、 安装花岗岩板 1） 将花岗岩板临时就位 ， 用销钉通过平板挂件孔眼穿入孔内。 2） 挂板时的缝

18、宽及销钉位置要适当调整 ， 先试挂每块板 ， 用靠尺板找平后再正式挂板 ， 插钢针前先将环氧胶粘剂注入孔内 ， 钢针入孔深度不宜小于 20mm， 后将环氧胶粘剂清洁干净。 3） 利用角钢挂件和平板挂件上调整孔 ， 进行上下、前后、左 右三维调整 ， 调整花岗岩板的平整度、垂直度。 4） 调整准确后 ， 将角钢挂件和平板挂件上的螺栓全部拧紧。 7、 清理 嵌缝 花岗岩板全部安装完毕后 ， 进行表面清理 ， 贴防污胶条。板缝尺寸根据吊挂件的厚度决定 ， 一般在 8mm 左右。板缝处理后 ， 对花岗岩板表面打蜡上光。 2.5 施工方法 1、基层准备 待主体外墙 基本 完成，确保无须使用脚手架后，将部

19、分脚手架拆除，一方面可以确保避免挂石施工其间脚手架上杂物掉入墙架内无法取出，又可避免以后拆脚手架时对挂石外墙的损害。 脚手架拆除后，对 脚手架进行一次全面的清理检查及调整加固，确保挂石施工 有足够的施工空间及确保施工安全。完后将安全网临时拆除以腾出通视空间使用经纬仪进行放线定位，放线定位完成再绑上。清理预做饰面石材的结构表面，同时进行吊直、套方、找规矩，弹出垂直线和水平线。并根据 设计图纸 和实际需要弹出安装石材的位置线和分块线。 2、 挂线 石材安装前要事先用经纬仪打出大角两个面的竖向控制线，弹在离大角 20cm 的位置上，以便随时检查垂直挂线的准确性，保证顺利安装。竖向 挂线宜用 1.0

20、1.2的钢丝为好，下边沉铁随高度而定，一般 30m 以下高度沉铁重量为 5kg，上端挂在专用的挂线角钢架上，角钢架用膨胀螺栓固定在 建筑 物大角的顶端，一定要挂在牢固、准确、不易碰动的地方，并要注意保护和经常检查。并在控制线的上、下作出标记。 3、 支底层饰面板钢支承托架 1）挂石受力原理：挂石自重、所受风力及振动力 四片不锈钢支架 镀锌角钢 - 8 - 镀 锌槽钢 每个节点的二片角钢（如图一、二） 镀锌钢板 不锈钢彭胀镙栓 主体 结构 。 图一（节点一） 图二（节点二） 2）钢支承托架结构： 以 钢筋 混凝土 框架结构，外墙为灰砂砖墙 为例 ，首层为 4.8m，二三四层为 4M。 外墙荷载由水平布设角钢支承，水平布设的角钢为次受力架（以下简称