石材幕墻龍骨腹腔內(nèi)加固施工技術(shù)

徐巨龍 浙江中天精誠(chéng)裝飾集團(tuán)有限公司技術(shù)顧問

王 剛 浙江中天精誠(chéng)裝飾集團(tuán)有限公司總工程師

章勇軍 浙江中天精誠(chéng)裝飾集團(tuán)有限公司技術(shù)發(fā)展部經(jīng)理

隨著建筑外墻裝修過程中大量使用石材幕墻，光亮晶瑩、高貴典雅的石材幕墻外表得到了充分體現(xiàn)；但是由于施工不規(guī)范導(dǎo)致石材線條、板材脫落的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，處理起來較為復(fù)雜繁瑣。

本文以某工程裙樓外墻石材幕墻線條脫落的處理為例，分析成因，介紹在不拆除石材幕墻的前提下，如何利用石材幕墻內(nèi)部龍骨空間，從內(nèi)部快速對(duì)存有隱患石材幕墻進(jìn)行整改加固的施工工藝。

一、工程概況

某工程地處城市主干道旁，為室內(nèi)外裝修改造辦公大樓，項(xiàng)目總建筑面積11000 m2，共計(jì)20 層，其中3 層上部及背立面外墻裝飾為真石漆、玻璃幕墻。一至三層臨街裙樓正立面和西側(cè)立面采用干掛石材幕墻。項(xiàng)目于2019 年2 月份改造完畢并交付使用 ，在大樓使用半年后，沿街裙樓三層幕墻一塊石材線條脫落(見圖1) 。

圖1 幕墻石材線條脫落

二、原因分析

針對(duì)石材脫落，項(xiàng)目主體各方十分重視，組織專家人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行事故調(diào)查分析，從不同角度復(fù)原施工過程，尋找石材幕墻脫落主因。

1、現(xiàn)場(chǎng)施工與設(shè)計(jì)比對(duì)

本項(xiàng)目石材幕墻設(shè)計(jì)采用石材背栓連接（見圖2），而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際石材幕墻安裝施工除面板石材部位用背栓連接工藝外，其余石材線條采用現(xiàn)場(chǎng)開槽、懸挑掛件，云石膠粘結(jié)安裝（見圖3）。

圖2 背栓連接

2、施工環(huán)境

查看施工日記和技術(shù)資料，為滿足業(yè)主開業(yè)需要，幕墻石材施工時(shí)正處于雨水交替濕度大的季節(jié)作業(yè)，同時(shí)幕墻施工期間臨街地鐵同步施工，施工過程外部震動(dòng)影響較大。

圖3 掛件連接

3、成因分析

綜合上述，造成石材幕墻線條脫落的主要原因是未按設(shè)計(jì)圖施工；其次是采用云石膠現(xiàn)場(chǎng)開槽懸掛作業(yè)，云石膠作為石材幕墻粘結(jié)材料的施工工藝在江浙一帶已經(jīng)明令禁止使用施工工藝；且開槽縫寬過在，槽內(nèi)膠不飽滿是造成石材幕墻質(zhì)量隱患的主要成因。

三、整改方案論證

1、石材幕墻背栓懸掛施工（方案一）

依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，充分利用原有石材，繼續(xù)進(jìn)行背栓懸掛的施工工藝：將未按圖施工的幕墻石材全部拆除，下架子，在現(xiàn)場(chǎng)安裝背栓打孔機(jī)械，在加固后的石材板背面重新擴(kuò)孔，植入螺栓；其次按照背栓掛件點(diǎn)位整理龍骨，重新懸掛安裝板材。其施工流程：安裝吊籃（或搭設(shè)腳手架）→拆除線條石材→石材補(bǔ)平加固→機(jī)械打孔、固定背栓→掛件、龍骨調(diào)整→安裝石材線條。

圖4 樣板驗(yàn)證

經(jīng)過樣板驗(yàn)證（見圖4），按此方案整改存在問題：一是無論如何細(xì)致拆解，拆下的石材破損率都在40%以上；二是對(duì)拆下石材板背面進(jìn)行加固后的網(wǎng)格背膠，會(huì)局部滲入板正面產(chǎn)生泛堿，影響質(zhì)量觀感（見圖5）；三是破損更換后的石材與原有石材由于在空氣中氧化時(shí)間不一，出現(xiàn)較為明顯的色差；四是在整改安裝時(shí)，背栓連接件與龍骨懸掛件不能按施工設(shè)想依次順序施工，只能根據(jù)每一塊石材背栓連接件位置，前后上下調(diào)整位置、縫隙確定施焊。綜合上述情況，整改達(dá)不到質(zhì)量要求、整改時(shí)間難以確定、成本舉高的前提下，本方案被叫停。

圖5 試驗(yàn)樣板塊

2、幕墻龍骨腹腔內(nèi)加固施工（方案二）

該方案是建立在對(duì)原有幕墻不拆除石材、連接件的前提下，充分利用石材幕墻龍骨腹腔內(nèi)450—600cm 寬之間的空間，工人進(jìn)入到龍骨腹腔內(nèi)，利用高功力的手槍打孔機(jī)，在石材背面打孔、上螺栓、固定焊接等一系列施工工藝。此方案經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，質(zhì)量檢測(cè)部門認(rèn)證，經(jīng)加固后幕墻石材抗拉拔試驗(yàn)等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；同時(shí)解決了石材色差，消除整改作業(yè)中存在的不安全因素；經(jīng)專家論證，最終采取此方案。

四、石材幕墻龍骨腹腔內(nèi)加固施工技術(shù)

1、 施工流程

搭設(shè)安全架→欣開石材蓋板→腹腔內(nèi)施工準(zhǔn)備→加固定位深化設(shè)計(jì)→龍骨內(nèi)石材打孔→安裝背栓→螺桿與骨架焊接（涂刷防銹漆）→對(duì)原開槽部位加固→驗(yàn)收、復(fù)原。

2、施工工藝

(1) 搭設(shè)安全架

搭設(shè)腳手架（或安裝吊藍(lán)）：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，石材幕墻臨街正面為街道，屋頂又不能上人，為保證企業(yè)正常營(yíng)業(yè)和行人的安全，沿街搭設(shè)人行安全通道和外作業(yè)腳手架。裙房側(cè)面屋頂空曠，可根據(jù)整改作業(yè)需要從屋頂安裝多組吊藍(lán)進(jìn)行整改作業(yè)。腳手架搭設(shè)與吊籃安裝均符合國(guó)家施工規(guī)范，并報(bào)相關(guān)部門審批后實(shí)施。

(2) 掀開石材蓋板

用油漆刀鏟除石材幕墻壓頂石材蓋板的封膠，切割板間的粘膠，使石材四周分離；掀開石材移至平整處，鏟除粘上的油膠，待復(fù)原用，并準(zhǔn)備彩條布放置在旁，每日下班后進(jìn)行復(fù)蓋，防止龍骨淋雨（見圖6）。

圖6 施工保護(hù)

(3) 腹腔內(nèi)施工準(zhǔn)備

鋪設(shè)好出入腹腔內(nèi)作業(yè)梯子和擱板，接好龍骨內(nèi)施工作業(yè)所需電纜、照明燈具，選擇功率在710W（DJ27710-10φ10mm）的手槍電鉆，鉆頭型號(hào)為φ14 花崗巖開孔鉆頭打孔機(jī)械及相應(yīng)的冷卻水瓶。

(4) 加固定位深化設(shè)計(jì)

按照需整改的石材進(jìn)行深化設(shè)計(jì)排序，在每一塊板上確定加固打孔點(diǎn)。原則是：板材面積小于等于一平方米，設(shè)4 個(gè)對(duì)應(yīng)孔，新孔點(diǎn)與原掛點(diǎn)距離不小于80mm，新孔位須離板邊緣至少15cm。加固點(diǎn)須保持上下左右點(diǎn)位在一條直線上，便于背栓螺桿與龍骨連接；長(zhǎng)度在一米以內(nèi)，寬度小于250 的石材線條，設(shè)3 個(gè)加固點(diǎn)（見圖7）。

圖7 石材線條加固點(diǎn)位圖

其次加固孔深應(yīng)保持15mm，先用規(guī)定粗的鉆頭打15mm 深的孔，然后用專用鉆頭進(jìn)行孔內(nèi)擴(kuò)孔，形成內(nèi)大外小的連接孔。

(5) 安裝背栓

為保證背栓與石材粘結(jié)質(zhì)量，在安裝背栓螺絲前，使用空氣槍把孔內(nèi)粉塵吹干凈，先在石材孔內(nèi)注入環(huán)氧樹脂膠，再植入背栓螺絲，背栓螺絲與石材板面應(yīng)保持垂直狀態(tài)；在連接件植入石材板面后12 小時(shí)的靜置保養(yǎng)后，用螺栓與連接件擰緊（見圖8）。

圖8 節(jié)點(diǎn)加固圖

(6) 螺桿與骨架焊接（涂刷防銹漆）

螺桿以縱向?qū)R，方便焊接副龍骨，及與主龍骨焊接連接，減少加固用鋼材，焊接各點(diǎn)必須滿焊，保證焊接質(zhì)量，焊后清理干凈，刷防銹漆和銀粉漆二度（見圖9）。

圖9 防銹處理

(7) 對(duì)原開槽部位加固

原有懸掛點(diǎn)加強(qiáng)處理：在完成石材增加背栓加固后，按照施工順序，用AB 膠對(duì)原有懸掛點(diǎn)槽口進(jìn)行全數(shù)補(bǔ)膠作業(yè)，檢查補(bǔ)膠飽滿度。

(8) 驗(yàn)收、復(fù)原

在項(xiàng)目恢復(fù)石材蓋板前，對(duì)隱蔽部分組織專家、監(jiān)理、業(yè)主進(jìn)行了聯(lián)合驗(yàn)收，對(duì)各項(xiàng)整改資料收集到位，拍照、錄像留下完整整改資料。并把石材蓋板復(fù)原，補(bǔ)打縫膠。

五、整改加固技術(shù)要點(diǎn)

1、龍骨內(nèi)打孔

施工時(shí)必須兩人配合，一人站在石材外面固定石材，另一人站在龍骨內(nèi)打孔，邊打孔邊對(duì)鉆頭淋水冷卻，打孔深度控制在15—20mm（見圖10）。

圖10 作業(yè)配合

2、門過道、窗頂板狹窄處線條加固處理

石材幕墻大門門套、窗套的頂板原采用吊掛施工，如在內(nèi)部加固，內(nèi)部空間狹小，不允許工人深入到內(nèi)部直接作業(yè)。為此，采用單獨(dú)加工100x100mm 方形石材，在方形石材上安裝背栓，并焊接加長(zhǎng)螺桿，待原門窗石材頂板內(nèi)面清理干凈后，涂刷AB 膠在100x100mm石材粘貼面上，用專用放入器放入指定位置，并用頂桿壓住方形石材，使其與門窗套頂板石材面粘結(jié)牢固，保養(yǎng)24 小時(shí)，待膠粘結(jié)力達(dá)到100%強(qiáng)度后，再把加長(zhǎng)螺桿（長(zhǎng)度根據(jù)焊接需要）拉直與加固的橫向主龍骨焊接（見圖11），除焊渣刷防銹漆工藝與上述同。

圖11 門過道、窗頂板狹窄處線條加固

3、 試驗(yàn)檢驗(yàn)

在確定采用石材幕墻龍骨腹腔內(nèi)加固施工工藝前，按照幕墻設(shè)計(jì)施工規(guī)范規(guī)定，整改實(shí)施前，須由專業(yè)試驗(yàn)室在現(xiàn)場(chǎng)做螺桿與AB 膠粘結(jié)力拉拔試驗(yàn)。本項(xiàng)目經(jīng)測(cè)試螺栓承載力拉拔等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求（見圖12）。

圖12 試驗(yàn)檢驗(yàn)

六、結(jié)語

采用石材幕墻龍骨腹腔內(nèi)加固施工技術(shù)，是以石材幕墻龍骨存有施工作業(yè)空間為前提條件。按此施工工藝，既能保證加固作業(yè)環(huán)境安全、保證業(yè)主的正常經(jīng)營(yíng)，又能減少石材損耗、避免石材色差等諸多質(zhì)量問題，縮短整改周期、節(jié)省加固成本；為同類石材幕墻整改工作提供了一條有效的解決思路。