蘇穎
石材幕墻是我國建筑外墻裝飾的重要組成部分,因具有較好的裝飾效果,普遍應用于高層建筑的裙樓外墻和部分高度較低的辦公樓。因此,石材幕墻質量的優(yōu)劣對建筑物的使用安全及壽命周期尤為重要。石材幕墻質量主要取決于幕墻設計安全和幕墻產品施工,以及整個過程相關單位的嚴格質量監(jiān)控。
石材幕墻施工過程質量控制包括原材料采購、構件制作、現(xiàn)場安裝的質量控制及幕墻工程試驗、驗收質量控制等。
1.1.1 鋼材、緊固件
鋼材運用在石材幕墻的埋件、立柱、橫梁、支承結構等受力部位,是整個石材幕墻骨架的組成部分,在材料的選擇及使用上尤為重要。
鋼材、緊固件的一般要求:(1)工程所選用的幕墻鋼構件鋼材質量應為國產優(yōu)質碳素結構鋼、不銹鋼,其技術要求及性能指標應符合國家標準《優(yōu)質碳素結構鋼》(GB/T 699-2015)等。(2)所有鋼構件均須進行熱鍍鋅防腐處理,電焊處必須處理干凈后再刷防銹漆一道、面漆兩道。(3)幕墻鋼材為國產優(yōu)質碳素結構鋼Q235B型鋼材、鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服度、彎曲試驗的合格保證,確保其可焊接性能良好。(4)不銹鋼配件等應采用奧氏體不銹鋼OCr17Ni12Mo2(316 不銹鋼,主要用于腐蝕性室外)、奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9(304 不銹鋼,用于一般室外及室內)。(5)幕墻鋼構件及焊縫的強度必須滿足設計及相關規(guī)范的要求,無特殊要求焊縫等級為三級。
相應鋼材的選用只是第一步,接下來材料的進場驗收,要嚴把質量關。鋼材進場要有出廠合格證、質量檢驗報告并應按批次進行現(xiàn)場見證取樣、送檢,對其力學性能進行復驗,檢測合格方可使用。
1.1.2 石材
幕墻使用的石材宜選用火成巖即花崗巖,既堅硬又耐酸堿、耐腐蝕、耐高溫、耐日曬雨淋、耐冰雪凍,石材吸水率應小于0.8%,彎曲強度不應小于8.0Mpa。石材干掛厚度火燒面不小于28mm,光面石材厚度不小于25mm,不允許出現(xiàn)負偏差?;◢弾r石材屬于天然石材,會存在色差,因此要選用相同礦脈的荒料,按立面位置進行試擺篩選有色差的石材。石材編號裝箱,運到施工現(xiàn)場按編號排列進行安裝,方可達到最佳效果。
1.1.3 結構膠
石材幕墻的結構膠應采用專用的雙組份環(huán)氧膠粘劑,施工現(xiàn)場要嚴格禁止使用云石膠作為石材幕墻的干掛膠,因為云石膠熱脹冷縮后會開裂,石材掛件與結構膠的不相容會造成石材脫落,風險極大。而針對幕墻用的結構膠應進行邵氏硬度、極限黏結拉伸強度等性能的檢測,以及需要進行膠的相容性試驗[1]。
1.1.4 耐候膠
石材幕墻應采用抗污染的中性硅酮耐候密封膠,其性能應符合行業(yè)標準的要求。耐候膠應使用經國家鑒定機構認定的品種。不同品牌的耐候膠不能混用,否則出現(xiàn)質量問題無法查清原因[2]。
1.1.5 五金配件
(1)不銹鋼:幕墻使用的不銹鋼宜采用奧氏體不銹鋼,其技術要求和性能試驗方法應符合行業(yè)標準技術規(guī)范的規(guī)定。不銹鋼要抵抗空氣腐蝕,不能出現(xiàn)生銹現(xiàn)象。(2)干掛件:石材幕墻所使用的鋁合金組合干掛件厚度應滿足要求,即不應小于4mm,不銹鋼掛件按要求其厚度不應小于3mm。(3)非標準五金件:幕墻使用的非標準五金件應符合設計要求,并應有出廠合格證,同時應符合國家標準。(4)幕墻防火層:幕墻的防火材料品種和材料質量應符合設計圖紙和行業(yè)標準技術規(guī)范要求,防火層用的防火鋼板應采用1.5mm 厚以上的熱鍍鋅鋼板,防火巖棉應采用礦棉、巖棉、玻璃棉材料,巖棉容重不小于100kg/m3[3]。
材料、配件、半成品按照國家有關質量標準要求及設計要求編制材料需用量計劃,指明材料的質量標準和質量要求。依據(jù)設計圖紙確定各種材料配件,采購前應會同監(jiān)理單位(建設單位)、總包單位共同協(xié)商確定材料的規(guī)格品牌,材料樣板進行封樣,以備后查。
材料員應對到場材料及構件核查質保書、產品合格證書、廠家檢驗報告、進口材料還應有商檢報告,與監(jiān)理(建設單位)、總辦單位共同驗收入庫。
所有材料需經業(yè)主監(jiān)理施工方共同按批量進行抽檢合格方可使用。對需要進行復驗的材料應三方見證取樣后送檢,并委托專業(yè)的檢測單位進行試驗,合格方可使用。
2.1.1 預埋件制作
預埋件制作加工時,錨筋與錨板的連接應采用鋼板穿孔塞口焊接的形式,避免預埋件錨板和錨筋的連接采用接觸焊的形式。錨板厚度及錨筋總面積應符合設計要求。預埋件應采用熱鍍鋅防銹處理。
2.1.2 石材幕墻鋼構件加工
幕墻的鋼構件制作加工應嚴格按照行業(yè)技術規(guī)范進行。石材幕墻立柱常采用矩形鋼管或槽鋼,每根矩形鋼管或槽鋼立柱應使用完整的材料進行制作,嚴禁利用短料進行拼接,若拼接時既沒有采用坡口焊,也沒有增加鋼材幫口焊,而是直接齊頭對接焊,這樣的幕墻立柱承載力在焊接處達不到設計要求,給建筑物遺留安全隱患。
2.1.3 石材幕墻鋼骨架制作加工
石材幕墻預埋件、連接件,鋼骨架用的矩形鋼管、工字鋼、槽鋼、角鋼、鋼板等均應采用熱鍍鋅材料或加工后進行熱鍍鋅處理,其鍍鋅質量應符合國家標準《金屬覆蓋層 鋼鐵制件熱浸鍍鋅層 技術要求及試驗方法》(GB/T13912-2020)的要求。其中,石材T 型掛件的加工精度應符合下列要求:(1)掛件各部位厚度允許偏差為+0.1~+0.2mm;其它加工偏差為±0.5mm。(2)掛件加工成形后要方正,無扭曲等變形現(xiàn)象;掛件表面無裂紋、氣孔、夾渣等缺陷;掛件材質為304 不銹鋼[4]。
2.1.4 石材板塊制作加工
石材幕墻板塊安裝方式有通槽式、短槽式、鋼銷式、單元式等幾種形式。石材板塊進行開槽及鉆孔加工時,均應嚴格按照《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ133-2013)中石板加工制作要求進行。石材要進行開槽處理,開槽后用清水清洗槽口,槽口干燥后槽口進行六面防護處理[5]。石材開槽和石材防護如圖1 所示。
圖1 噴涂石材防護液方向示意圖
背栓鉆孔應采用專門的擴孔鉆機。另外制作加工后應認真檢查石材板塊,如發(fā)現(xiàn)暗傷或龜裂現(xiàn)象應及時更換。
2.2.1 構件、半成品加工 實行“首件三檢”制度
凡加工首件完成,應經操作者、班組長、質檢員共同檢驗合格,并由質檢員簽字后才可正式批量生產加工。
2.2.2 構件、半成品加工批量抽檢制度
構件、半成品加工生產過程根據(jù)不同產品按規(guī)定百分比抽樣檢驗合格方可出廠。
(1)實行自檢、互檢、交接班檢查制度。
(2)隱蔽驗收檢查制度:如埋件安裝、連接件電焊及受力構件連接節(jié)點安裝;板材安裝固定節(jié)點等工序應由施工員、質檢員、監(jiān)理單位代表共同進行隱蔽前質量檢查驗收。
(3)分項工程質量檢查:分項工程應由施工員協(xié)同質檢員和班組長共同按規(guī)定的檢驗批次對幕墻成品、半成品進行質量檢查和評定。
(4)工程預驗收制度:施工完成時,應由公司相關質量技術部門及項目技術負責人、現(xiàn)場施工員質檢員共同對已完工的工程項目預驗收檢查,并對存在的問題進行整改。
(5)工程驗收根據(jù)各個參加單位提出的問題進行最后綜合性整改。
(1)測量放線。測量放線必須依照土建定位軸線、標高,現(xiàn)場通常需要總包進行軸線,標高線的交接簽字確認。幕墻單位在立面上依據(jù)龍骨分布圖,用墨線彈出分割線,水平線根據(jù)石材上下分割彈墨線。
(2)幕墻埋件安裝。幕墻的預埋件或后埋件安裝均應按照行業(yè)技術規(guī)范的相關規(guī)定進行。嚴防施工現(xiàn)場把預埋件或后埋件埋置在小于設計規(guī)定強度的混凝土基層上,杜絕將后埋件埋置在空心磚墻、實心磚墻或混凝土砌塊上。后埋件安裝過程中在打孔、清孔、錨固等工序的操作上,均應嚴格按照正確的技術操作規(guī)程進行施工,才能確保后埋件的錨固質量,使后埋件抗拔力達到設計要求。后埋件抗拔力試驗應由有資質的試驗單位到現(xiàn)場按行業(yè)技術規(guī)范要求進行測試合格方可使用。
(3)石材幕墻龍骨件安裝。龍骨材料進場必須按批次進行力學性能復檢,復檢合格后方可使用。龍骨加工前應進行初步處理,將龍骨上的毛邊清理干凈,然后確定龍骨的孔洞位置。轉接角碼與后置埋件(預埋件)焊接固定,安裝工藝首先是將鋼制轉接角材從垂直方向安裝在龍骨的側面,采用兩顆不小于M12×110的螺栓連接固定,同時用水平儀器控制龍骨的水平,將垂直方向的龍骨和轉接件連接起來。在垂直方向的龍骨安裝完成之后,將橫向次龍骨與豎向主龍骨用兩顆不小于M8×30 的螺栓連接固定。立柱與橫梁安裝如圖2 和圖3 所示。
圖2 立柱連接示意圖
圖3 石材幕墻橫梁安裝節(jié)點圖
(4)石材幕墻防火層安裝。石材幕墻防火層應按設計圖紙和行業(yè)技術規(guī)范規(guī)定進行安裝。防火使用不低于1.5mm厚鍍鋅鐵皮與墻體封閉嚴密,型材交接處必須進行防火密封膠處理,防止著火后,火苗及煙霧從空腔中串出。
(5)石材幕墻防雷設施安裝。石材幕墻防雷安裝應符合《建筑物防雷設計規(guī)范(GB50057-2010)和設計圖紙的要求。應注意:①防雷均壓環(huán)與主體結構的防雷網有效連接,均壓環(huán)每10m 高度內(約每3 層)設置一道,每道至少應有一個點和土建防雷網相連接;②做好幕墻鋼骨架體系與均壓環(huán)的連接;③防雷體系做完后,應進行現(xiàn)場防雷測試。
(6)幕墻石材板塊安裝。石材安裝一般會選擇304 奧氏體不銹鋼材料作為石材的掛件,將掛件設置在橫龍骨上再安裝石材。因干掛膠未凝固時較軟,石材安裝后容易下沉,因此上下石材縫隙采用硬塑料小墊塊臨時固定。干掛膠凝固后,用橡皮錘將塑料墊塊打掉清除。
(7)石材縫密封。石材縫隙之間有灰塵泥土等雜質,雜質容易和膠不粘結,必須采用毛刷把石材縫隙灰塵等雜質清理干凈,再塞上泡沫棒,在石材縫隙中嵌入石材專用密封膠,嵌入深度約為3mm。
工程開工后,應按石材幕墻相關規(guī)范規(guī)定的要求,將需要復驗的材料及檢測的項目列表說明,提前做好材料送檢計劃。
石材幕墻主要復驗和檢測的項目包括:鋼材材料力學試驗;石材板塊彎曲強度試驗;石材板塊放射性試驗;石材板塊抗凍性試驗(南方除外);石材無污染性試驗;后埋件拉拔試驗;石材幕墻四性試驗。
值得關注的是有不少工程沒有提前做好材料送檢計劃,導致在施工過程中漏做相關檢測及試驗,等發(fā)現(xiàn)要補做時,材料樣品可能缺失,試驗時間與工程進度也不相符。若出現(xiàn)某些材料與規(guī)范不符,整改起來也會耗費大量的人力及財力,對整個施工質量及進度的控制也較為不利,由此可見材料送檢計劃的重要性。
綜上所述,在施工時做好石材幕墻質量的控制尤為關鍵,所有施工及管理人員應始終秉承“質量第一”的理念。石材幕墻施工屬于全過程管理,必須從材料進場源頭抓起,確保材料質量符合設計及規(guī)范要求,安裝時,必須嚴格按圖紙要求施工,安裝過程的每道工序必須在前道工序驗收合格的基礎上進行施工。施工過程各相關管理人員依據(jù)制度執(zhí)行監(jiān)督檢查管理。在施工管理質量上不斷進行創(chuàng)新,更大程度上推動工程質量的改善和提高。