椭圆外倾建筑异型外挂人造石板材施工工法(含示意图)

'椭圆外倾建筑异型外挂人造石板材施工工法内蒙古**建筑有限责任公司1．前言鄂尔多斯市东胜全民健身活动中心体育场（以下简称东胜体育场）是全国较大的综合体育场，为了突出节能环保、外装饰新颖美观的特点，设计将外侧倾曲面全部采用人造石材挂板，外墙人造石材挂板为多块不规则板块、不规则条纹花式和若干个不规则孔洞组成。外墙人造石材挂板面向外倾斜62°，围绕椭圆形体育场排列一圈，形似蒙古族帽子，使东胜体育场更具民族特色。外倾62度且呈椭圆形是工程的重点和难点。经反复研究试验，采取利用空间定位和地面定位相结合，加密测量点控制外倾62度的椭圆形。缩短运输安装位置，使吊点距安装点最近。配合人工安装的电动吊篮，随垂直运输高度设置，机动灵活。解决了外倾、曲面外挂石挂板的运输安装问题。此施工工艺在鄂尔多斯市东胜全民健身活动中心体育场、鄂尔多斯市国宾馆、鄂尔多斯市一中体育馆工程中成功应用，总结成本工法供参考运用。2．工法特点2.1外墙人造石材异型板比天然板材面积大（人造异型板最大板块面积在4㎡左右），外倾角度控制用空间定位和地面定位相结合以及采取加密测量控制点的方法来实现。2.2安装时不用固化剂、胶粘剂，只用螺栓固定，做到真正的零污染，环保绿色施工。2.3再造石材板块具有单元板块室外自由拆换的功能。施工方便快捷，小单元可以根据工地情况自由安装任意一块板材，没有施工方向的限制，而且板材具有最大的互换性；维修拆换方便，施工及使用过程中可以根据需要任意更换板块。2.4钢桁架安装采用预留埋件，使安装龙骨变得更加简单安全，设置电动吊蓝安装板材，缩短运输距离。 2.5外饰面可根据建筑师的想法意图，塑造各种外型，可任意选择凹槽和折线变化或各种曲线造型。2.6板与板之间采用相互咬合的搭接方法，可起到有效的防水作用。2.7外挂石挂板安装不受季节温度影响，可在冬季施工，可以缩短工期。3．适用范围3.1本工法适用于各种大型公共场馆和工业建筑的外挂石板材施工中。3.2适用于钢筋混凝土、砖墙等各种结构墙体做花岗石板、大理石板、木纹板等饰面板的各种效果的装饰板施工。并可以直接做平面、曲面等各种艺术造型。3.3适用于室内吊顶饰面和内墙面有特殊要求的装饰面层施工。4．工艺原理4.1人造石板材加工时可按设计要求，加工成有条纹等形状多样的块材，还可在加工时在其里面放置埋件，以方便以后安装时使用。4.2人造石板材背部钢框架根据石板材形状焊接。板块背部的固定点既满足施工安装的要求，同时也能保证立面、倾斜面及吊顶的安全要求。4.3外倾曲面人造石挂板的曲面和外倾角度控制采用空间定位和地面控制相结合；加密控制点，利用钢骨架作为外倾角和椭圆的控制点等方法，保证外形线型流畅、顺滑，倾角达到设计要求。4.4外挂石安装使用灵活、可移动的小卷扬机，配合导向轮，人工就位调整采用可移动的电动吊篮。解决了外倾角度与垂直运输的间距和人工就位安装难靠近的难度。5．施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备→石材分格及龙骨安装深化设计→石材加工制作→龙骨加工制作→测量放线→龙骨安装→防腐施工、石材安装准备→石材安装、保温施工→细部处理、检查验收 5.2操作要点5.2.1施工准备结构完成后根据原有设计图的位置找出埋件，并将埋件上砂浆混凝土清理干净，如个别埋件位移较多或漏埋应单独进行处理。5.2.2石材分格及龙骨安装深化设计依据设计图对外墙干挂石材的要求，组织幕墙单位的深化设计人员，根据图纸要求设计主、次龙骨的安装节点；图纸深化设计完成后报设计院审批。5.2.3石材加工制作根据工程特点、石材的几何形状和洞口情况由设计人员绘制板块大样图，并根据板块的面积、重量考虑整体及局部的强度和安装吊挂点的设置。经过计算安装吊挂点的钢筋和板块的次龙骨。板块加工前将次龙骨和钢筋焊接成骨架，放在人造石的基层上，在钢筋部位做加强层，表面再喷面层的碎石颗粒，达到设计厚度。人工养护达到强度处理表面的凹凸面。人造石外墙采用镀锌方钢管钢桁架为竖向受力骨架，外侧镀锌角钢为次龙骨。外挂石材受力骨架及次龙骨的连接依据GB50205-2009的相关要求进行施工及检查验收。5.2.4龙骨加工制作人造石外倾椭圆形外墙干挂石材的受力桁架采用镀锌方钢管焊接面层。每个受力桁架由竖向等高的2根方管和宽度等宽间距1m的短方管焊接。外挂石受力桁架的焊接质量依据GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的相关内容检查。必须符合《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）的要求。5.2.5测量放线根据图纸设计要求的位置厚度和施工结构时的控制线，在沿外墙外侧弹出竖向主龙骨的外边线和分格线。根据图纸设计要求的位置厚度和施工结构时的控制线，在沿外墙体外侧作出竖向受力骨架的外边线和分格线。把镀锌方钢管骨架焊接在预埋板表面，在上环梁埋件处断开加设套管。在椭圆长轴方向将放线的控制点间距增加1倍，并用全站仪测出弧线的位置。确保椭圆的线型。5.2.6龙骨安装 根据50水平线，在距地面500mm高焊接第一道水平龙骨（横向龙骨），作为水平分格的基准线（龙骨体系应满足《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001）。当龙骨全部安装完成后，根据人造板形状在龙骨上安装人造石用镀锌角钢。椭圆的长轴方向安装受力钢桁架时必须依据弧线位置精确安装，确保外挂石的线型顺滑平整。5.2.7防腐施工、石材安装准备焊接完成后，在所有焊接部位涂刷两遍防锈漆，表面刷一道银粉清漆。外挂人造石安装前，需在安装部位的下方用后置膨胀螺栓将吊运人造石板块的卷扬机四角固定，并在地面和外墙受力竖向骨架上安装导向轮。卷扬机和导向轮做为吊篮的水平动力机械，电动吊篮、卷扬机是石材及主龙骨安装的主要机械设备。5.2.8石材安装及保温施工外挂石材安装前，准备好吊篮、小型卷扬机和电动葫芦，将石材运至作业面。吊篮用钢筋圆环固定在安装部位的竖向方钢管桁架上，吊篮内的人员手扶石材板块入位，将螺栓孔对准穿入螺栓临时固定，将板之间的预留缝隙宽度和板块之间的平整度调到合格后，用扳手将螺栓紧固。洞口板块随墙面板块一同安装。人造石材板的安装不受区域的限制，但应先核对板块的排列序号，检查花纹的方向，确定符合设计要求。石材板块采用螺栓固定的方式，把板块背面的次龙骨通过连接件与主龙骨用螺栓固定，螺栓固定孔要留有调节偏差的余量。安装时通过调节螺栓的高低和进出，使人造石板块的拼缝宽度和表面平整度都达到设计要求和质量验收规范要求的偏差。板块之间采用相互咬合的搭接方法，可以起到有效的防水作用。外挂石全部安装完经验收合格后，开始保温层施工，保温层由上至下依次施工，保温板要紧密排列，个别突出部位根据孔洞形状切割，并将边角处填塞密实。5.2.9细部处理、检查验收外挂石安装完成后，对个别破损处进行修补调换，对于板面不平、错缝等部位，调整固定螺栓，使其达到完美效果。缝隙偏小采用切缝处理，缝隙过大的采用补缝处理。局部污染的墙面先用清洗液清洗后刷同配比、同颜色的原浆方式，达到颜色一致。6．材料与设备 人造石板材干挂所用的石材、龙骨架材料、连接材料、填充材料、密封材料、石材护理材料应符合现行行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）和相关国家标准、规范规程的要求。6.1材料6.1.1石材石材的外观应边缘齐整，不应有缺棱掉角的地方，尺寸允许偏差及物理力学性能应符合JC/T1057-2007之规定，并有出厂合格证和检验报告。6.1.2钢材的技术要求应符合现行国家标准的规定。型材性能应符合GB/T700-2006的规定，并做热镀锌防腐处理，且符合GB/T3239-2009的规定。6.2主要设备表6.2主要设备一览表序号设备名称规格、型号备注1电动吊篮国产安装板材使用2电动葫芦国产提升板材使用3手动葫芦国产4倒链国产5电焊机国产6砂轮切割机J3G2-4007钻攻两用机ZS4112B8台钻Z512139经纬仪J610水准仪天宝DINI注：主要设备和机具采购时要符合安全使用要求，计量设备使用时要在计量检定有效周期内。7．质量控制7.1本椭圆异形外挂人造石板施工质量验收应符合《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）、《建筑工程施工质量验收规范》（GB50300-2001）、《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB50210-2001）等国家相关规范、规程的要求。7.2质量控制石材进场后应进行外观检查。检查几何尺寸、连接件的数量位置、企口的宽度、外包装的包裹棱角、石材表面的裂痕、划伤、运输装卸的擦伤等。 表7.2-1石材幕墙安装允许偏差序号项目允许偏差(mm)检验方法1石材的长宽±2.0尺量2对角线±3.0尺量3平整度±1.5塞尺、水平尺4相邻板角错位1钢直尺5接缝宽度±3尺量检查6裂缝、明显划痕、污染不允许外观检查7表面平整度2.5用2m靠尺和塞尺表7.2-2石材表面的裂痕、划伤，运输装卸的擦伤要求序号项目质量要求检验方法1裂痕，明显划伤长度不允许出现用眼观察2长度≤100mm的轻微划伤≤2条钢尺检查、用眼观察3擦伤总面积≤500平方毫米钢尺检查7．3石材幕墙焊接质量验收表7.3二、三级焊缝外观质量标准及尺寸允许偏差项目允许偏差缺陷类型二级三级未焊满(不足设计要求)≤0.2＋0.02t且≤1.0≤0.2＋0.04t且≤2.0每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0根部收缩≤0.2＋0.2t且≤1.0≤0.2＋0.04t且≤2.0长度不限咬边≤0.05t且≤0.5t；连续长度≤100.0且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长≤0.1t且≤1.0，长度不限弧坑裂纹——允许存在个别长度≤0.5弧坑裂纹电弧擦伤——允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.05t且≤0.5缺口深度0.1t且≤1.0每100.0不应超过1处表面夹杂——深≤0.2t，长≤0.5t且≤20.0表面气孔每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t，且≤3.0的气泡2个，孔距≥6直径对接焊缝错边dd＜0.15t且≤2.0d＜0.15t且≤3.0注：表内t为连接处较薄的板厚。 饰面石板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。7.4幕墙工程验收应符合下列规定:7.4.1石材幕墙的金属框架竖龙骨与主体结构预埋件的连接、竖龙骨与横龙骨的连接、连接件与金属框架的连接、连接件与石材面板的连接必须符合设计要求，安装必须牢固。7.4.2金属框架和连接件的防腐处理应符合设计要求。7.4.3石材幕墙的防雷装置必须与主体结构防雷装置可靠连接。7.4.4石材幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求。并应填充密实、均匀、厚度一致。7.4.5石材幕墙表面应平整、洁净、无污染、缺损和裂痕。颜色和花纹协调一致，无明显色差，无明显修理痕迹。7.4.6石材幕墙上的滴水线、流水坡向应正确、顺直。7.4.7有节能设计的幕墙工程，应符合节能设计的要求7.5石材幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。表7.5石材幕墙安装的允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1石材幕墙上沿水平度2用1m水平尺和塞尺检查2石材幕墙表面平整度2用2m靠尺和塞尺检查3相邻石材板角错位2用钢尺检查4接缝高低差1深度尺检查5接缝宽度2卡尺检查8．安全措施8.1石材幕墙安装施工的安全措施应符合《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）、《施工现场临时用电验收规范》JGJ46-2005、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99、《建设安装工人安全技术操作规程》等有关规定。8.2由专职安全员对施工现场所有安装幕墙人员进行入场教育，落实各级人员的岗位责任制。8.3 凡进入施工现场的所有人员必须佩戴安全帽，进行高空作业必须挂好安全带，电气焊人员及电动工具操作人员必须穿戴好劳保用品。特种作业人员必须持有上岗证。8.4电动吊篮安装完成后必须经过验收、调试合格后才允许使用。电动吊篮必须每日检查其运转情况。9．环保措施9.1安装前将拆掉的外包装集中堆放、清运出场，不得随便乱扔。施工过程中的废料集中收集、堆放、回收、再利用。9.2加强对职工的环保教育，组织职工学习环保知识，增强环保意识。强化环保管理，制定环保措施，进行定期和不定期的环保检查评比，实施环保奖惩制度。9.3每天派专人清理现场的杂物和垃圾，现场使用的油漆桶集中存放、集中处理，稀料回收再利用，不得随便泼洒。10．效益分析10.1外挂人造石材单块面积大、安装速度快，缩短安装工期节约了13%以上的安装费用。10.2外挂石采用的原料为石材加工的废料，大大的节约了石矿开采机械设备成本，达到了废物利用，变废为宝的目的。10.3安装简单方便，不受顺序和区域的限制，且环保、无污染。10.4人造石材价格较天然石材要低，节约成本，且强度高，质地紧密，安全系数高。10.5装饰效果好，能满足设计对饰面石材整体效果的要求。10.6可塑性强，艺术质感好，主体造型丰富，可根据工程的建筑风格设计出任意的外观效果。11．应用实例11.1鄂尔多斯市国宾馆开工日期为2008年12月，竣工日期为2009年6月，其中外墙干挂人造石材幕墙为20000平米，采用了这种先进的干挂技术，工程质量合格率均达到了100%，得到了业主和群众一致好评，先后获得了鄂尔多斯市 样板工程和内蒙古自治区样板工程的殊荣。11.2鄂尔多斯市市一中体育馆开工日期为2009年8月，竣工日期为2010年8月，约12000平米的石材外墙，采用了这种先进的干挂技术，工程质量合格率均达到了100%，得到了业主和群众一致好评，获得了鄂尔多斯市优质样板工程殊荣。11.3鄂尔多斯市东胜全民健身活动中心体育场开工日期为2009年3月，竣工日期为2011年8月，建筑面积㎡，人造石材幕墙干挂工程质量合格率均达到了100%，外观效果非常好，酷似天然。而且环保、节能效果显著，得到了业主的认可，得到了业内专家及同行的一致好评。'