石材双切面背栓式干挂施工工法.docx

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1、石材双切面背栓式干挂施工工法5材料与设备5.1 材料要求5.1.1 在工程施工前应由生产厂家提供以下试验报告：锚栓拉伸试验、剪切试验；锚固件抗拉拔承载能力试验、锚固的长期静载试 验、锚固的荷载疲劳试验，即反复荷载的疲劳试验。5.1.2 对于超过规范要求的大型石材幕墙，重点工程工程或对幕墙结构有特殊抗 震要求的，要在工程施工前进行抗震试验。5.1.3 背栓锚固的石材的厚度应满足现行行业标准金属与石材幕墙工程技术规 范（JGJ133-2001）中石材最小厚度的要求。5.2 材料与设备5.2.1 背栓背栓式锚栓的螺杆、钢套、螺母。应采用优质奥氏体不锈钢或其它经检验符 合要求的不锈钢钢材；柔性套筒和尼

2、龙垫片应采用具有优良耐久性的高性能材 料。1背栓的几何尺寸应满足产品设计图纸要求，出厂质量检验要求如下：1）尺寸及公差：采用游标卡尺测量。2）材料：优质奥氏体不锈钢（Ocrl8Ni9）技术要求按GB1220执行。聚酰 胺1010树脂按HG2349执行。3）螺纹公差：用螺纹规测量。4）机械性能应符合表521-1的规定。表背栓出厂机械性能质量检查表材料不锈钢符合GB1220要求螺纹公差6g标准符合GB196GB197要求机械性能等级A2 或 A4-5070标准符合GB3098.6的要求公差产品等级C级标准符合3103.1的要求外表缺陷不得存在肉眼可见裂纹5）以同一原料、同品种、同规格生产的产品为一

3、批；采用随机抽样方法, 在任意包装盒内取样3-5件，共抽取100件。检验分型式检验和出厂检验，由厂家委托进行。出现以下现象为不合格品：用磁铁检查，尚能导磁的；外表用肉眼检查有裂 纹的；用螺纹规检查不合格的。背栓出厂应有合格证。背栓在运输及储存中，应防止腐蚀、污染及损坏。背 栓上应注明规格（钢印）。5.2.2 挂件应根据石板材的大小、形式，以及建筑物结构和装饰的特点进行选择，可采 用铝合金等材料做成，在挂件与横梁材料不同时考虑腐蚀作用，一般增加柔性丁 基橡胶或工程尼龙抗震垫来解决。挂件要牢固可靠，加工制作方便，安装简单。 必须是工厂批量加工，精度高，厚度不宜小于3mm。5.2.3 石材1石材的弯

4、曲强度应符合现行行业标准金属与石材幕墙工程技术规范 （JGJ133-2001）的要求，弯曲强度不应小于8Mpa。2对于超大规格石材（即单块石材面积大于1.5m2）的强度要求：弯曲强 度不应小于lO.OMpa。5.2.4 设备表521-2主要施工设备序号设备名称规格、型号备注1石材钻孔机国产2空气压缩机W-1. 6/10国产3台钻Z51213国产4钻攻两用机ZS4112B国产5直流弧焊机AS4-300-1国产参加施工时的人员必须进行技术培训，经考核合格后企业发给上岗证，方6砂轮切割机J3G2-400国产7经纬仪国产8水准仪国产9电焊机国产10吊带国产11检查工具国产12右石机国产13电动葫芦国产

5、14手动葫芦国产15倒链国产可上岗操作。6质量控制和验收操作人员应按照表601-1中的检验要求及偏差范围，用专用检查工具检 查钻孔质量，第一次钻孔要用废石材试钻，以后每调换一次钻头首先检查和调整 孔径，钻50个孔检查一次。表背栓孔质量检验表注：孔位与孔距偏差之和不应大于 1.0mm。序号检验工程允许偏差(mm)工具检验要求1孔数量肉眼观测必须符合设计图纸要求2孔的位置0.5盒尺必须符合设计图纸要求。3孔径(dz)M6(mm)M8(mm)+0.4-0.2电子游标卡尺符合要求符合要求4扩孔孔径M6(mm)0.3电子游标卡尺符合要求(dn)M8(mm)符合要求5孔深(hv)+0.4-0.1电子游标卡

6、尺符合要求6外切面槽电子游标卡尺符合要求7外露丝扣肉眼观测22P (螺距)经自检合格的背栓孔，由质检员随机抽样进行检验，以一个工班内不超过 1000个钻孔为一验收批，随机抽检10%。当合格率小于100%时，应加倍抽检， 复检中合格率仍小于100%时，应对全部背栓孔逐个进行检验。重点检查双切面 间的孔深，多孔时还应检查各孔间的定位精度。产品标识：检验合格的背栓孔的石材，应立即盖“合格”字样的印章标识, 封盖保护或尽快安装插入背栓，运到专用地堆放，也应加盖保护。凡有不合格孔 的石板材，不得进入下道工序，把不合格孔的部位标识清楚，并查明原因。石材不合格孔的处理：当检查出有不合格孔的石材，必须经有关技

7、术人员 确认并提出处理意见，可采用改变孔位或作报废处理等方法。石材颜色应均匀，色泽、花纹应同样板一致。石材外表不得有凹坑、缺角、 裂、斑痕。石材与龙骨体系安装质量应符合金属与石材幕墙工程技术规范 (JGJ133-2001)的规定。7平安措施石材幕墙按装施工的平安措施应符合建筑施工高处作业平安技术规范 (JGJ80)的规定。按照施工现场临时用电验收规范JGJ-4688规定执行；按照国家建筑工程局颁发的建设安装工人平安技术操作规程，上级和 本企业制定的有关规定执行。未安装背栓的石材孔用海绵堵塞，严禁落入异物，背栓安装完成后严禁碰 撞。在石材板材安装时，操作平台上的废弃杂物应及时清理，不得把施工用具

8、 放置在窗台上，以免坠落。8环保措施施工现场设有专门的加工场，可进行石材打孔、加工。在加工过程中产生 的废料、污水及时回收清理。注重施工过程中对废弃材料的收集与利用，降低施工本钱,减少施工污染。9效益分析提高了幕墙的平安性、稳定性和装饰效果。提升了石材板材的利用率，减少材料浪费，安装简便，降低工人劳动强度, 且施工工期短，创造了可观的效益。施工用料均采用工厂化加工，最大限度的减少了施工现场噪音和粉尘，达 到绿色环保要求，美化环境。双切面背栓式干挂法刷新了石材板幕墙最大1.5平方和8度地震设防的纪 录。通过了国家技术监督局幕墙风洞测试，达国际领先水平。社会效益显著。10应用实例10.0.1 20

9、01年，我公司承接了*部办公楼工程施工任务。*部办公楼工程， 位于北京市*街*侧，总建筑面积40650肝，建筑檐高39.75m。外幕墙主要 为石材幕墙和玻璃幕墙，石材幕墙面积约为13650 n。幕墙石材板块尺寸为2.8 X1.8m,厚0.04m,重达0.6吨，超出了规范限制，这在国内外石材幕墙工程中 较为罕见，给设计和施工提出了较大难度。且北京是高烈度抗震设防地区，大型 石材幕墙的安装技术和连接构件都必须满足抗震要求。为此，我们专门组成石材 幕墙QC技术应用攻关小组，通过比照性科学研究分析，最终采用双切面抗震型 背栓式干挂工艺，解决了施工难题，保证了施工质量。工程竣工后，石材幕墙施工质量完全满

10、足幕墙工程及装饰工程验收规范。其 优良的性能，快捷的安装速度，以及良好的社会效益，受到甲方及各评审专家的 一致好评。该工程QC小组荣获2003度“全国工程建设优秀QC小组”第一名, 工程先后获得北京市建筑长城杯金奖、国家建筑工程“鲁班奖”、全国建筑业新 技术应用示范工程、“詹天佑” 土木工程大奖的殊荣，其中外装石材幕墙作为大 楼装饰的一个亮点的得到了各方专家的好评。10.0.2 2004年，我公司承接的*办公楼工程，石材幕墙面积约为8800度。最 大石材板块规格为2.3义1.8m, 40mm厚，重达470公斤。采用了石材双切面背 栓式干挂工艺，解决了 30。倾斜安装大规格石材板块的施工难题，满

11、足抗震要 求，提高了施工质量，充分表达双切面抗震型背栓式干挂工艺平安可靠性。10.0.3 2005年5月承建的*办公楼改建工程由主楼、南、北楼、接待中心四 局部组成，建筑外墙采用石材加玻璃幕墙装饰，石材幕墙装饰总面积约22000 平方米，选用国产的较浅色的冷色调石材，石材幕墙选用45和30厚荔枝面花岗 岩板材。由于石材幕墙安装面积大、工期紧，而且*部办公楼地处*西侧，给 施工带来了很大难度，以往的干挂方法很难满足业主对施工工期的要求，所以我 们采用石材双切面背栓式干挂工艺，不仅保证施工质量，缩短了工期，更取得良 好的经济效益，受到甲方、设计院的好评。前言151工法特点152适用范围163工艺原

12、理164工艺流程及操作要点18工艺流程184.1 操作要点195材料与设备21材料要求215.1 材料与设备226质量控制和验收247平安措施258环保措施259效益分析2510应用实例26天然花岗岩石材作为一种装修材料，有着其独特的优势。天然花岗岩石材具 有强度高，耐磨性能好，易于切割加工施工等等优势，被广泛地运用于室内外墙 面的装饰中。随着科技的进步，对石材幕墙的装饰效果要求逐步提高，设计的石 材单块面积越来越大，工艺先进的石材双切背栓式干挂技术，不仅能够很好地体 现设计意图，而且可以将石材幕墙，安装于目前建筑物任何高度、任何部位，使 脆性板材可以保持最正确热冷作用与平衡的静定状态，在同等

13、的受力条件下，可降 低板材本身的弯曲应力，提高承载能力，减少板材厚度，所以具有较高的平安系 数。并且解决了钢销式、背（钩、边）槽式等原来的平安性问题，在开放式幕墙中, 开缝处看不见任何连接件，十分美观。由于背栓式干挂技术只在南方局部非抗震地区有所应用，技术尚不成熟，而 北方多数为高烈度抗震设防地区，石材幕墙的安装技术和连接构件都必须满足抗 震要求。为此，我们对双切面背栓式石材干挂工艺进行了大胆改进和自主创新， 与中国*科学研究院和杭州*幕墙公司共同研发出红外线信号控制的石材打孔 机和新型挂件，在中国*科学研究院内全国最大的5X5m大型振动台上进行 了 1： 1足尺模型抗震试验，实验结果到达了台

14、面最大加速度1030gal,实测最大 加速度2970gal,相当于地震12级烈度，石材幕墙无破坏，试件满足试验要求， 顺利通过了抗震试验。双切面背栓式石材干挂工艺通过在北方多个工程的实践应用中，刷新了石材 板幕墙最大L5平方和8度地震设防的纪录。并通过了国家技术监督局幕墙风洞 测试，达国际领先水平。1工法特点石材背栓锚固点抗剪能力强，可适用于大规模石材幕墙的安装，能有效地 抵御地震冲击和动力荷载作用。双切面抗震型背栓，由于锚栓底部不受正风压影响，可适用于现有各种高 度，及最大风压地区使用。专用石材打孔机可自动化扩孔，石材打孔极为方便。安装方法极为简便，误差便于调整，便于大面积展开施工，施工工期

15、短。安装质量和外观质量有保证。2适用范围适用于建筑外立面采用石材装饰的幕墙工程。适用的单块石材面积不大于5.5底；单块石材重量不大于700 kg；石材厚 度不小于25 mm。3工艺原理双切面背栓连接的石材幕墙技术原理，是在石材板反面用特殊工具通过无 损高速切削出四个可控制板厚的双切面扩底孔腔，孔腔内安装带有柔性套管和垫 片的锚栓，然后再把锚栓通过连接件（挂件）与幕墙龙骨紧密连接，在缓冲套垫 的作用下，动荷载耐疲劳性能强，适用范围广，抗震性能强。有效提高了石材幕 墙的抗剪及抗震性能。3.0.2 双切面背栓是指通过拓孔和切除公差的二个切面的金刚石钻头，在石材 反面切孔底部扩大孔，并且在石材背部外表

16、将多余板厚切除，然后将背栓打入孔 内后固定挂件与龙骨相连。如下图：图双切面抗震型后切背栓尺寸大于1.5mX 1.5m的超大规格石材干挂应采用群锚技术。群锚是在单个挂点单颗锚栓无法满足承载力情况下，在单个挂点处增加锚栓。图群锚安装示意图进场前检验进场前检验背栓定位、打孔4工艺流程及操作要点4.1 工艺流程4.1.1 石材双切面背栓式干挂施工工艺流程见图4.11清理检查安装背栓石材安装、调整石材安装、调整次龙骨安装、调整隐蔽工程验收测量放线、验线主龙骨安装、调整保 温 板 安 装防火系统安装避雷系统安装打胶、清理椅杳验收安装挂件图工艺流程图4.2 操作要点4.2.1 深化设计要点1石材背栓孔位设计

17、石材孔位设计一般为板材长边1/5,短边1/3处，孔与孔之间的距离应大于 石材应力破坏范围。群锚孔位设计：单个挂点上的的孔间距应大于120。应力破坏范围，且必须 在同一水平线上。图421群锚孔位设计示意图以40 mm厚花岗岩石材为例，背栓孔深25 mm,背栓孔间距不应小于100 mm。3石材板缝一般不应小于10 mm。4龙骨体系设计应满足金属与石材幕墙工程技术规范(JGJ133-2001) 要求。4.2.2 石材打孔石材必须经检查合格后开始钻孔，在通过带水钻孔时，应进行在线检查，是 否有隐伤出现，所以在线检查是质量检查的关键环节，石材完全合格后方可安装 锚栓，钻孔用机械设备要经调试运行合格。打孔

18、质量直接影响到背栓的牢固程度和幕墙的平安性。开孔过程中注意按要 求更换钻头，一般每500个孔更换一次，同时对已打好的孔用专用工具检查孔径、 孔深和扩孔质量。钻孔深度不应小于15mm,且不应大于2/3板厚。进场石材背栓孔质量验收工程为：孔位置、孔直径、孔深和扩孔质量。对进 场石材进行严格验收，有不合格孔的石材，退场重新加工。4.2.3 背栓安装施工安装背栓时，应确保栓孔清洁无损坏现象，方可装入背栓。背栓孔深度、大 小必须和背栓规格一致。拓孔后应立即安装锚栓，在没有及时安装锚栓的背栓孔 内应采用压缩空气吹干净，整洁无杂物碎屑后立即安装，安装背栓时应保证石材 水平放置在平整坚硬的物体外表，采用铁锤垂

19、直下落通过专用套筒将背栓敲入孔 内。背栓必须安装到孔底，严禁植入半孔中。已安装好的背栓，外露丝扣长度不 应少于2个螺距。背栓安装完成应垂直于石材板面，不得歪斜松动，并做好成品保护。严禁碰 撞已安装好的背栓。4.2.4 龙骨体系安装施工4.2.5 装根据龙骨加工图对进场龙骨各类连接孔进行检查验收：竖龙骨与钢伸臂连接 孔为圆孔，钢伸臂为横向长孔。由下至上采用不锈钢螺栓把竖龙骨连接在钢伸臂 上，要求垫好方垫片，弹簧垫压平，螺栓拧紧。上下竖龙骨间用芯筒连接。每排 竖龙骨施工完后，方垫片和钢伸臂间应进行防滑移焊接。2支托件安装根据竖龙骨上的支托件连接孔位置，把支托件用不锈钢螺栓（带方垫片和弹 簧垫）连接

20、在竖龙骨上，暂时不拧紧。待横龙骨安装调整后再拧紧，进行抗滑移 焊接。3横龙骨安装每一竖向分区先安装最上、最下两根横龙骨，上下拉好尼龙控制线，根据弹 在外维护墙上的横龙骨标高线，由下至上依次安装。支托件和横龙骨连接螺栓为 2个，要求螺栓必须拧紧，确保标高和平面位置准确。龙骨体系验收完毕，可进行施工外墙保温板。4连接件安装用不锈钢螺栓把连接件固定在横龙骨上，弹簧垫压平。上、下连接件必须在同一平面位置，这直接影响到石材的垂直度和幕墙的平整度。连接件可以在横龙 骨上里外调节。上连接件的立板上开有5 mm宽豁口，以便铝合金挂件上的防滑 移螺钉拧入豁口，确保每块石材左右稳定。5防雷接地施工横、竖龙骨安装完

21、毕，按照规范要求，每层采用6 10镀锌钢筋和竖龙骨焊 接连接，然后与结构柱子、框架梁上的防雷接地点焊接。6防火带施工应采用层间防火方案，防火带在每层周圈的框架边梁上，用两层2 nlm厚镀锌 铁皮，内部填充100 mm厚防火棉，接缝打防火胶，防火带必须闭合交圈。7石材安装施工（1）石材安装分区进行，由下至上分区进行安装。每一区大角、拐角、分 格缝都要挂竖向石材面控制线。大角采用细铅丝，分格缝采用尼龙线。（2）把石材吊装到比安装位置高150 mm地方，铝合金上、下挂件对准连接 件，慢慢落下，控制好竖向板缝宽度。调整上挂件的高度调节螺栓，使石材水平 且横向板缝均匀。（3）为了平安和便于进一步调整，此时手动导链依然要挂住石材，用靠尺 检查石材垂直度和接缝平整度，偏差超过允许范围的，把石材微微吊起，用专用 扳手松开连接件螺栓，调整连接件位置。（4）调整完毕后，拧紧螺栓和防滑移螺钉，全部松开导链，安装上一块石 材，顺序安装至每一区施工完毕。吊装过程中尤其注意对已经安装好的石材和吊 装石材的成品保护。石材安装要严格控制缝隙宽度和缝隙顺直。安装过程中，应防止下挂件内的尼龙条脱落。每块石材安装好后，手动用力 里外搬石材下口，检查是否有错动现象。如有错动，应检查下挂件内尼龙条是否 脱落。