第五节　石材幕墙施工工艺

石材幕墙是指利用金属挂件等构件将石材饰面板直接挂在主体结构上，或当主体结构为混凝土框架时，先将金属骨架悬挂于主体结构上，然后再利用金属挂件等构件将石材饰面板挂于金属骨架上的幕墙。

石材幕墙同玻璃幕墙一样，需要承受各种外力的作用，还需要适应主体结构位移的影响，所以石材幕墙必须按照《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ 133—2013）进行强度计算和刚度验算；另外还应满足建筑热工、隔声、防水、防火和防腐蚀等方面的要求。

一、石材幕墙种类及工艺流程

石材幕墙是国内外常采用的外围装饰形式，不同的建筑结构采用不同的种类，在施工和使用中均承受不同的外力。为确保石材幕墙的装饰效果和使用功能，应当采用不同的施工工艺流程。

（一） 石材幕墙的种类

按照施工方法不同，石材幕墙主要分为短槽式石材幕墙、通槽式石材幕墙、钢销式石材幕墙和背栓式石材幕墙等。

1.短槽式石材幕墙

短槽式石材幕墙是在幕墙石材侧边中间开短槽，用不锈钢挂件挂接、支撑石板的做法。短槽式做法的构造简单，技术成熟，目前应用较多。

短槽式石材幕墙又可分为单肢短槽式干挂法和双肢短槽式干挂法两种。单肢短槽式干挂法是将相邻两块石材面板共同固定在“T”形卡条上，“T”形卡条为不锈钢或铝合金，卡条再与骨架固定；双肢短槽式干挂法是将单肢短槽的改进做法，即将相邻的两块石材面板共同固定在“干”形卡条上，“干”形卡条一般采用铝合金挤压成型，与骨架固定。

2.通槽式石材幕墙

通槽式石材幕墙的挂件，一般宜采用通槽支撑、定位切槽，保证整个幕墙的垂直度的平整度；这种幕墙拆装方便，为维修保养提供了便利；可左右移动，为拼装造型创造了发展空间；由回形钢作为次龙骨，为增加板材厚度和宽度所造成的荷载加大提供了保障，提高了安全系数；石材板与板之间没有联系，确立了完全的独立承载，不会产生相互连接造成的不可确定性应力集中和应力积累。

通槽式石材幕墙是一种在幕墙石材侧边中间开通槽，在槽内嵌入和安装通长金属卡条，将石板固定在金属卡条上的做法。通槽式石材幕墙的构造比其他石材幕墙复杂，成本比较高，加上石材加工难度大，施工比较复杂，开槽比较困难，目前应用较少。

3.钢销式石材幕墙

石材幕墙的钢销式干挂法， 又称插针法，是干挂石施工工艺中最早、最简洁的做法，钢销式又分两侧连接和四侧连接，结构特点是相邻两块石材面板固定在同一支钢销上，钢销固定在连接板上，连接板再与骨架固定。

钢销式石材幕墙多数是在幕墙石材侧面打孔，穿入不锈钢钢销将两块石板连接，钢销与挂件连接，将石材挂接起来的做法。由于石材的硬度大，在开槽时极易造成石材破损；由于将石材开槽处一分为三，剩余受力石材处的厚度太薄，削弱了干挂节点处的抗拉强度；由于只能在板的棱边处布点，受力方式不合理，当石材规格较大、使用高度较高时存在无法有效布点的缺陷；因此这种做法目前应用也较少。

4.背栓式石材幕墙

随着科技的发展，在建筑领域内各种施工技术也得到了迅速猛烈的发展。石板的背栓式连接法是石材幕墙的一种新型做法。背栓式连接最早是由德国慧鱼公司（Fischer）提出来的一种石板连接方式，获专利技术。

采用背栓式连接的石材幕墙，是在幕墙石材背面钻4个扩底孔，孔中安装柱锥式锚栓，然后再把锚栓通过连接件与幕墙的横梁相接的幕墙做法。石板之间的缝隙一般不打密封胶，是一种通风式的石材幕墙。背栓式连接的石材幕墙具有抗震性能好、抗风压的能力极强、稳定性能高、安全性强、施工强度低、机械化施工程度高、受力合理、维修方便、更换简单、安装方便等特点。

（二） 石材幕墙的工艺流程

石材幕墙按其施工方不同，虽然分很多种类，但总起来讲，它们的工艺流程还是大同小异的。根据工程实践证明，干挂石材幕墙安装施工工艺流程为：测量放线→预埋位置尺寸检查→金属骨架安装→钢结构防锈漆涂刷→防火保温棉安装→石材干挂→嵌填密封胶→石材幕墙表面清理→工程验收。

二、石材幕墙的构造与施工工艺

（一） 石材幕墙的组成和构造

石材幕墙主要是由石材面板、不锈钢挂件、钢骨架（立柱和横撑）及预埋件、连接件和石材拼缝胶等组成。然而直接式干挂幕墙将不锈钢挂件安装于主体结构上，不需要设置钢骨架，这种做法要求主体结构的墙体强度较高，最好为钢筋混凝土墙，并且要求墙面平整度、垂直度要好，否则应采用骨架式做法。

石材幕墙中的横梁、立柱等骨架，是承担幕墙主要荷载的框架构件，一般可以选用型钢或铝合金型材，但必须通过设计计算确定其品种规格和型号，同时也要符合有关幕墙设计规范的要求。

图2-8为有金属骨架的石材幕墙的组成示意；图2-9为短槽式石材幕墙的构造；图2-10为钢销式石材幕墙的构造；图2-11为背栓式石材幕墙的构造。

石材幕墙的防火、防雷等构造与有框玻璃幕墙基本相同。

（二） 石材幕墙的施工工艺

石材幕墙安装施工，应在建筑主体结构验收合格后进行。为快速度、高质量地进行施工，石材幕墙的安装施工应编制施工组织设计，施工组织设计的主要内容包括：①工程进度计划；②搬运和起重方法；③测量方法；④安装方法；⑤安装顺序；⑥检查验收；⑦安全措施。

根据工程实践经验，石材幕墙安装施工的方法主要包括以下几个方面。

1.预埋件检查、安装

预埋件应在进行土建工程施工时埋设，幕墙施工前要根据该工程基准轴线和中线以及基准水平点，对预埋件进行检查、校核，当设计无明确要求时一般位置尺寸的允许偏差为±20mm，预埋件的标高允许偏差为±10mm。如有预埋件标高及位置偏差造成无法使用或漏放时，应当根据实际情况提出选用膨胀螺栓或化学锚栓加钢锚板（形成后补预埋件）的方案，并应在现场做拉拔试验，并做好记录。

2.测量放线

为了保证建筑石材幕墙的施工和设计图纸保持一致，保证幕墙安装的工程质量及与其他施工中单位协调一致、结合严密。施工前必须进行准确的测量放线。

（1）放线的依据、原则和内容

1）幕墙放线的依据　根据幕墙、门窗施工图、建筑图、结构图、分格大样图，结合土建单位给出的标高控制点，对于幕墙位置线及轴线位置进行精确放线。

2）幕墙放线的原则　石材幕墙的测量放线，应当遵循由整体至局部的放线原则。

3）幕墙的层高测量　层高测量是测量放线中最先考虑的问题，层高测量的依据是标高基准点。使用钢尺和水准仪进行测量。

①按总包测量人员提供的标高控制点，核查、统计主体结构施工的50线与理论数值是否存在误差。如有误差，及时与设计人员联系，进行误差的修正。并将修正方案报总包、设计、监理等相关部门审批。按照审批的方案重新对各层50线进行放线并标记。

②幕墙施工是装修工作的开始，含有幕墙的工程各单位施工都应以幕墙单位确认的标高线为准则，所以应报请总包进行复合并确认，并严格要求后续工作按照此标高执行。

4）幕墙标高线测量　每层的标高线应保证是闭合的，误差应在允许范围之内。尤其注意同房间内标高线的精度。使用钢尺和水准仪进行测量。

①标高线一般分为结构50线和装修50线，二者的区别就在于前者表示的是线与结构的理论数值：后者表示的是装修完毕后线与地面的理论数值，二者相差很大，施工放线务必查看清楚。

②标高线弹放是幕墙门窗施工的基础，也是相关单位协调的基础。标高线弹设完毕，应详细记录各楼层基准点的位置，在发现错误时能够迅速地找到原因。

5）幕墙的轴线测量　幕墙轴线是其他单位施工的基础，幕墙面上门窗的施工应以其他单位施工的轴线为基础。本处重点介绍幕墙轴线放线。幕墙轴线放线是按照总包提供的轴线基准点为基础，使用钢尺和经纬仪进行测量放线的。

①首先从轴线基准点将各个轴线延伸到幕墙施工面的立柱附近，做好标记，将其中与结构施工轴线相一致或者误差在允许范围之内的部分弹出墨线。

②对实际测量误差超标位置的部位汇总，并报请设计师进行最后确定。按照实际要求确定更改后的轴线，进行全部轴线弹放。

③幕墙施工有特殊性，所要求的是外立面的平直度，所以轴线的设置一定要为这个最终目标服务。轴线的设置是首层和顶层，超过6层以上建筑应在中间加设轴线。

④幕墙施工中其余各层轴线可以不必考虑。

6）外立面控制钢丝线　幕墙外表面的控制线，主要是靠轴线来确定，是幕墙施工中最为关键的部分。确定幕墙外表面位置采用上下拉通线的做法来进行，并在安装施工时横向挂通线控制幕墙整体外表面的平整。使用钢尺和经纬仪进行测量。

①使用重铅坠或激光垂直仪定位，在幕墙外立面左右两边位置安装根垂直钢绞线，位置准确后钢线上下均牢固定位。

②测量钢绞丝和轴线的距离，首层和顶层的数值差不得超过幕墙施工误差允许值，若超过允许值将重新进行测量放线。

③在首层室内地面上距离轴线1m的位置弹放通长线作为幕墙外立面的定位线。

④测量出外立面的定位线与钢绞线之间的距离。

⑤在幕墙的其余各层，距离钢绞线同样的距离，弹出外立面的控制线。

（2）测量放线的具体方法步骤

①根据干挂石材幕墙的施工图，结合土建施工图复核的轴线尺寸、标高和水准点，并对出现的误差予以校正。

②按照设计图纸的具体要求，为顺利进行石材幕墙的安装施工，首先要在幕墙的底层确定幕墙的定位线和分格线位置。

③用经纬仪将幕墙的阳角和阴角位置及标高线定出，并用固定在屋顶钢支架上的钢丝作为标志控制线。

④选用符合精度要求的水准仪（或水平仪）和标准钢卷尺等，引出石材的各层标高线，作为各层石材安装控制的依据。

⑤确定好每个石材立面的中线，并且使两条中线之间的距离应符合石材板面尺寸的要求。

⑥在进行石材幕墙测量时，应特别注意控制分配测量误差，不要使测量误差产生积累，防止最后安装的石材误差较大。

⑦石材幕墙的测量放线，应当在风力不大于4级情况下进行，并要根据实际天气情况，采取一定的避风措施。

⑧石材幕墙在放线定位后，还要对所确定的控制线进行定时校核，以确保幕墙垂直度和金属立柱位置的正确。

3.金属骨架安装

①为确保金属骨架安装位置的准确，在金属骨架安装前，还要根据施工放样图纸检查施工放线位置是否符合设计要求。

②在校核金属骨架位置确实正确后，可以安装固定立柱上的铁件，以便进行金属骨架的安装。

③在进行金属骨架安装时，先安装同立面两端的立柱，然后拉通线顺序安装中间立柱，并使同层立柱安装在同一水平位置上。

④将各施工水平控制线引至已安装好的各个立柱上，并用水平仪进行认真校核，对不符合要求者进行纠正。

⑤在立柱的垂直度检查合格后，可以按照设计尺寸安装幕墙的金属横梁，在安装中要特别注意横梁一定要与立柱保持垂直。

⑥钢骨架中的立柱和横梁，一般可采用螺栓连接。如采用焊接时应对下方和临近的已完工装饰饰面进行成品保护。焊接时要采用对称焊，以减少因焊接产生的变形。检查焊缝质量合格后，所有的焊点、焊缝均需除去焊渣及做防锈处理，如刷防锈漆等。

⑦待幕墙的金属骨架安装完工后，应通过监理公司对隐蔽工程检查验收后方可进行下道工序。

4.防火、保温材料安装

①石材幕墙所用的防火材料和保温材料，必须是符合现行标准的合格材料。在施工前应对这些材料进行质量复检。

②在每层楼板与石材幕墙之间不能有空隙，应用1.5mm厚镀锌钢板和防火岩棉形成防火隔离带，用防火胶密封。

③在北方寒冷地区，保温层最好应有防水、防潮保护层，在金属骨架内填塞固定要求严密牢固。

④幕墙保温层施工后，保温层最好应有防水、防潮保护层，以便在金属骨架内填塞固定后严密可靠。

5.石材饰面板安装

①将运至工地的石材饰面板按编号分类，检查尺寸是否准确和有无破损、缺棱、掉角。按施工要求分层次将石材饰面板运至施工面附近，并注意摆放可靠。

②按幕墙墙面基准线仔细安装好底层第一层石材。

③注意每层金属挂件安放的标高，金属挂件应紧托上层饰面板（背栓式石板安装除外）而与下层饰面板之间留有间隙（间隙留待下道工序处理）。

④安装时，要在饰面板的销钉孔或短槽内注入石材胶，以保证饰面板与挂件的可靠连接。

⑤为保证窗洞口处的石材位置正确，在进行石材安装时宜先完成窗洞口四周的石材镶边，然后依次进行其他的安装。

⑥石板安装到每一楼层标高时，要注意随时调整垂直误差，使得误差不积累。

⑦在搬运石材的过程中，要有可靠的安全防护措施，石材摆放时下面要垫木方，不要将石材平放在坚硬不平的地面上。

6.注胶封缝

①要按设计要求选用合格且未过期的耐候嵌缝胶。最好选用含硅油少的石材专用嵌缝胶，以免硅油渗透污染石材表面。

②用带有凸头的刮板填装聚乙烯泡沫圆形垫条，保证胶缝的最小宽度和均匀性。选用的圆形垫条直径应稍大于缝宽。

③在石材缝隙之间进行注胶时，胶缝两侧要粘贴胶带纸进行保护，以免嵌缝胶污染石材表面。

④为保持石材表面的清洁和施工方便，如果在注胶中出现胶污染现象，要采用专用清洁剂或草酸擦洗缝隙处石材表面。

⑤为保证注胶质量，安排受过训练的注胶工进行注胶。注胶应均匀无流淌，边打胶、边用专用工具勾缝，使嵌缝胶成型后呈微弧形凹面。

⑥施工中要注意不能有漏胶污染墙面，如墙面上粘有胶液应立即擦去，并用清洁剂及时擦净余胶。

⑦在刮风和下雨的天气下，不能进行注胶施工，因为刮起的尘土及水渍进入胶缝中会严重影响密封质量。

7.清洗和保护

施工完毕后，除去石材表面的胶带纸，用清水和清洁剂将石材表面擦洗干净，按设计要求进行打蜡或涂刷防护剂处理。

8.施工注意事项

①严格控制石材质量，这是确保石材幕墙工程质量的主要措施，要注意石材的材质和加工尺寸都必须合格。

②在石材进行安装之前要仔细检查每块石材有没有裂纹，防止石材在运输和施工时发生断裂。

③测量放线要精确，各专业施工要组织统一放线、统一测量，避免各专业在施工中因测量和放线误差发生施工矛盾。

④石材幕墙预埋件的设计和放置要科学、合理，位置要准确，数量要满足，固定要牢靠。

⑤在石材正式安装前，要根据现场放线数据绘制施工放样图，落实实际施工和加工尺寸。

⑥安装和调整石材板位置时，可用垫片适当调整缝宽，所用垫片必须与挂件是同质材料。

⑦固定挂件的不锈钢螺栓要加弹簧垫圈，在调平、调直、拧紧螺栓后要在螺母上面抹少许石材胶进行固定。

（三） 干挂石材的施工工艺

干挂石材的施工工艺，目前已被广泛应用于大型公共建筑的内外墙饰面，这种施工工艺克服了传统湿作业的一些弊病，具有荷载比较小、表面污染小、施工方便、受季节影响小、施工速度快等一系列优点。

在干挂石材的施工过程中，主要应注意以下方面。

1.掌握有关规范和标准

现行的施工规范和标准，是确保干挂石材幕墙施工质量的基本依据。在干挂石材施工前，首先应熟悉和掌握有关的规范和标准中的要求、规定，同时还应结合各地政府部门对干挂石材幕墙施工的特殊规定和要求。

2.施工设计图纸的审核

由于设计图纸不可能全部正确，设计与施工之间有所差距，所以对施工设计图纸应进行认真审核，审核的重点如下：①施工设计图是否是具有相应资质等级的设计单位进行设计的，如果为施工单位自行设计，必须报请有关设计单位签认；②施工设计图中标注的各种尺寸，是否与施工现场建筑装饰实体的尺寸相符，如果不相符，应查明原因，及时修改，以便施工。