石材幕墙龙骨腹腔内加固施工技术

徐巨龙 浙江中天精诚装饰集团有限公司技术顾问

王 刚 浙江中天精诚装饰集团有限公司总工程师

章勇军 浙江中天精诚装饰集团有限公司技术发展部经理

随着建筑外墙装修过程中大量使用石材幕墙，光亮晶莹、高贵典雅的石材幕墙外表得到了充分体现；但是由于施工不规范导致石材线条、板材脱落的现象时有发生，处理起来较为复杂繁琐。

本文以某工程裙楼外墙石材幕墙线条脱落的处理为例，分析成因，介绍在不拆除石材幕墙的前提下，如何利用石材幕墙内部龙骨空间，从内部快速对存有隐患石材幕墙进行整改加固的施工工艺。

一、工程概况

某工程地处城市主干道旁，为室内外装修改造办公大楼，项目总建筑面积11000 m2，共计20 层，其中3 层上部及背立面外墙装饰为真石漆、玻璃幕墙。一至三层临街裙楼正立面和西侧立面采用干挂石材幕墙。项目于2019 年2 月份改造完毕并交付使用 ，在大楼使用半年后，沿街裙楼三层幕墙一块石材线条脱落(见图1) 。

图1 幕墙石材线条脱落

二、原因分析

针对石材脱落，项目主体各方十分重视，组织专家人员到现场进行事故调查分析，从不同角度复原施工过程，寻找石材幕墙脱落主因。

1、现场施工与设计比对

本项目石材幕墙设计采用石材背栓连接（见图2），而现场实际石材幕墙安装施工除面板石材部位用背栓连接工艺外，其余石材线条采用现场开槽、悬挑挂件，云石胶粘结安装（见图3）。

图2 背栓连接

2、施工环境

查看施工日记和技术资料，为满足业主开业需要，幕墙石材施工时正处于雨水交替湿度大的季节作业，同时幕墙施工期间临街地铁同步施工，施工过程外部震动影响较大。

图3 挂件连接

3、成因分析

综合上述，造成石材幕墙线条脱落的主要原因是未按设计图施工；其次是采用云石胶现场开槽悬挂作业，云石胶作为石材幕墙粘结材料的施工工艺在江浙一带已经明令禁止使用施工工艺；且开槽缝宽过在，槽内胶不饱满是造成石材幕墙质量隐患的主要成因。

三、整改方案论证

1、石材幕墙背栓悬挂施工（方案一）

依据设计图纸，充分利用原有石材，继续进行背栓悬挂的施工工艺：将未按图施工的幕墙石材全部拆除，下架子，在现场安装背栓打孔机械，在加固后的石材板背面重新扩孔，植入螺栓；其次按照背栓挂件点位整理龙骨，重新悬挂安装板材。其施工流程：安装吊篮（或搭设脚手架）→拆除线条石材→石材补平加固→机械打孔、固定背栓→挂件、龙骨调整→安装石材线条。

图4 样板验证

经过样板验证（见图4），按此方案整改存在问题：一是无论如何细致拆解，拆下的石材破损率都在40%以上；二是对拆下石材板背面进行加固后的网格背胶，会局部渗入板正面产生泛碱，影响质量观感（见图5）；三是破损更换后的石材与原有石材由于在空气中氧化时间不一，出现较为明显的色差；四是在整改安装时，背栓连接件与龙骨悬挂件不能按施工设想依次顺序施工，只能根据每一块石材背栓连接件位置，前后上下调整位置、缝隙确定施焊。综合上述情况，整改达不到质量要求、整改时间难以确定、成本举高的前提下，本方案被叫停。

图5 试验样板块

2、幕墙龙骨腹腔内加固施工（方案二）

该方案是建立在对原有幕墙不拆除石材、连接件的前提下，充分利用石材幕墙龙骨腹腔内450—600cm 宽之间的空间，工人进入到龙骨腹腔内，利用高功力的手枪打孔机，在石材背面打孔、上螺栓、固定焊接等一系列施工工艺。此方案经现场试验，质量检测部门认证，经加固后幕墙石材抗拉拔试验等各项技术指标达到设计要求；同时解决了石材色差，消除整改作业中存在的不安全因素；经专家论证，最终采取此方案。

四、石材幕墙龙骨腹腔内加固施工技术

1、 施工流程

搭设安全架→欣开石材盖板→腹腔内施工准备→加固定位深化设计→龙骨内石材打孔→安装背栓→螺杆与骨架焊接（涂刷防锈漆）→对原开槽部位加固→验收、复原。

2、施工工艺

(1) 搭设安全架

搭设脚手架（或安装吊蓝）：根据现场实际情况，石材幕墙临街正面为街道，屋顶又不能上人，为保证企业正常营业和行人的安全，沿街搭设人行安全通道和外作业脚手架。裙房侧面屋顶空旷，可根据整改作业需要从屋顶安装多组吊蓝进行整改作业。脚手架搭设与吊篮安装均符合国家施工规范，并报相关部门审批后实施。

(2) 掀开石材盖板

用油漆刀铲除石材幕墙压顶石材盖板的封胶，切割板间的粘胶，使石材四周分离；掀开石材移至平整处，铲除粘上的油胶，待复原用，并准备彩条布放置在旁，每日下班后进行复盖，防止龙骨淋雨（见图6）。

图6 施工保护

(3) 腹腔内施工准备

铺设好出入腹腔内作业梯子和搁板，接好龙骨内施工作业所需电缆、照明灯具，选择功率在710W（DJ27710-10φ10mm）的手枪电钻，钻头型号为φ14 花岗岩开孔钻头打孔机械及相应的冷却水瓶。

(4) 加固定位深化设计

按照需整改的石材进行深化设计排序，在每一块板上确定加固打孔点。原则是：板材面积小于等于一平方米，设4 个对应孔，新孔点与原挂点距离不小于80mm，新孔位须离板边缘至少15cm。加固点须保持上下左右点位在一条直线上，便于背栓螺杆与龙骨连接；长度在一米以内，宽度小于250 的石材线条，设3 个加固点（见图7）。

图7 石材线条加固点位图

其次加固孔深应保持15mm，先用规定粗的钻头打15mm 深的孔，然后用专用钻头进行孔内扩孔，形成内大外小的连接孔。

(5) 安装背栓

为保证背栓与石材粘结质量，在安装背栓螺丝前，使用空气枪把孔内粉尘吹干净，先在石材孔内注入环氧树脂胶，再植入背栓螺丝，背栓螺丝与石材板面应保持垂直状态；在连接件植入石材板面后12 小时的静置保养后，用螺栓与连接件拧紧（见图8）。

图8 节点加固图

(6) 螺杆与骨架焊接（涂刷防锈漆）

螺杆以纵向对齐，方便焊接副龙骨，及与主龙骨焊接连接，减少加固用钢材，焊接各点必须满焊，保证焊接质量，焊后清理干净，刷防锈漆和银粉漆二度（见图9）。

图9 防锈处理

(7) 对原开槽部位加固

原有悬挂点加强处理：在完成石材增加背栓加固后，按照施工顺序，用AB 胶对原有悬挂点槽口进行全数补胶作业，检查补胶饱满度。

(8) 验收、复原

在项目恢复石材盖板前，对隐蔽部分组织专家、监理、业主进行了联合验收，对各项整改资料收集到位，拍照、录像留下完整整改资料。并把石材盖板复原，补打缝胶。

五、整改加固技术要点

1、龙骨内打孔

施工时必须两人配合，一人站在石材外面固定石材，另一人站在龙骨内打孔，边打孔边对钻头淋水冷却，打孔深度控制在15—20mm（见图10）。

图10 作业配合

2、门过道、窗顶板狭窄处线条加固处理

石材幕墙大门门套、窗套的顶板原采用吊挂施工，如在内部加固，内部空间狭小，不允许工人深入到内部直接作业。为此，采用单独加工100x100mm 方形石材，在方形石材上安装背栓，并焊接加长螺杆，待原门窗石材顶板内面清理干净后，涂刷AB 胶在100x100mm石材粘贴面上，用专用放入器放入指定位置，并用顶杆压住方形石材，使其与门窗套顶板石材面粘结牢固，保养24 小时，待胶粘结力达到100%强度后，再把加长螺杆（长度根据焊接需要）拉直与加固的横向主龙骨焊接（见图11），除焊渣刷防锈漆工艺与上述同。

图11 门过道、窗顶板狭窄处线条加固

3、 试验检验

在确定采用石材幕墙龙骨腹腔内加固施工工艺前，按照幕墙设计施工规范规定，整改实施前，须由专业试验室在现场做螺杆与AB 胶粘结力拉拔试验。本项目经测试螺栓承载力拉拔等各项技术指标均符合设计要求（见图12）。

图12 试验检验

六、结语

采用石材幕墙龙骨腹腔内加固施工技术，是以石材幕墙龙骨存有施工作业空间为前提条件。按此施工工艺，既能保证加固作业环境安全、保证业主的正常经营，又能减少石材损耗、避免石材色差等诸多质量问题，缩短整改周期、节省加固成本；为同类石材幕墙整改工作提供了一条有效的解决思路。