《外牆乾掛花崗岩施工工法》是南昌市建築工程集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是吳志斌、舒奕榮、秦建昌、李華文、陳新發。該工法適用於工業與民用建築工程的內、外飾面板乾掛工藝。建築物高度不大於30米，抗震設防裂度不大於8度。
《外牆乾掛花崗岩施工工法》主要的工法特點是：利用型鋼與螺栓的焊接，將各鉚點連線起來形成乾掛石材裝飾面的骨架。
2011年9月30日，《外牆乾掛花崗岩施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：外牆乾掛花崗岩施工工法
- 工法編號：GJEJGF144-2010
- 完成單位：南昌市建築工程集團有限公司
- 主要完成人：吳志斌、舒奕榮、秦建昌、李華文、陳新發
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
21世紀，很多大型的建築物外牆裝飾，為體現建築的特色，要求莊重、華麗、高雅，紛紛將花崗岩作為建築物外牆的首選材料。傳統的花崗岩飾面施工多採用濕作法施工，施工工藝要受氣候、材料、環境等因素的直接影響，工程進度慢，工程質量持久性差，易發生板面滲透、泛鹼、流淚、花臉、空鼓等質量通病。為了克服傳統施工中的質量通病，提高施工進度，南昌市建築工程集團有限公司不斷改進施工工藝，採用乾掛花崗岩的施工方法，逐步形成了《外牆乾掛花崗岩施工工法》。
工法特點
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的工法特點是：
一、將螺栓鉚固於裝飾面結構上，作為花崗岩乾掛施工的基礎點。
二、利用型鋼與螺栓的焊接，將各鉚點連線起來形成乾掛石材裝飾面的骨架。
三、在乾掛接點處安裝掛件。
四、進行石材的打孔、開槽和安裝、密封。
操作原理
適用範圍
《外牆乾掛花崗岩施工工法》適用於工業與民用建築工程的內、外飾面板乾掛工藝。建築物高度不大於30米，抗震設防裂度不大於8度。
工藝原理
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的工藝原理敘述如下：
一、該工法是利用高強螺栓和耐腐蝕、強度高的柔性連線件，將花崗岩飾面石材幹掛在建築結構的外表面，用該工藝做成的飾面，在風力和地震力的作用下，允許產生適量的變位，以吸收部分風力和地震力，而不致出現裂紋和脫落。當風力和地震力消失後，石材也隨結構而復位。
二、該工藝與傳統的濕作業工藝比較，免除了灌漿工序，可縮短施工周期，減輕建築物自重，提高抗震性能，更重要的是有效地防止灌漿中的鹽鹼等色素對石材的滲透污染，提高裝飾質量和觀感效果。
三、由於季節性室外溫差變化引起的外飾面脹縮變形，使飾面板可能脫落，這種工藝可有效地預防飾面板脫落傷人事故的發生。
四、乾掛飾面板安裝工藝亦可與玻璃幕牆或大玻璃窗、金屬飾面板安裝工藝等配套套用。現中國不少大型公共建築的石材內外飾面板安裝工程採取乾掛工藝日趨普遍。
施工工藝
- 工藝流程
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的工藝流程見下圖。
乾掛花崗岩工藝流程
- 操作要點
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的操作要點如下：
一、預埋件安裝：預埋件施工與土建主體施工同時進行，石材幕牆施工前要根據該工程基準線和中線以及基準水平點對預埋件進行檢查和校核，一般預埋位置尺寸偏差為+20毫米。如有預埋件位置超過施工規範允許誤差而無法使用或漏埋時，應根據實際情況提出選用化學螺栓固定，加長預埋件的深度，但必須報設計單位審核批准。施工前應在現場對化學螺栓按3%抽檢做拉拔試驗，以保證拉拔強度滿足設計要求。
二、測量、放線：覆核土建基準線，按設計分格要求，用經緯儀放主龍骨安裝線，放線時先彈出豎向通線，安裝時根據通線吊垂線，控制兩個方向的垂直度，即進出方向和左右方向；次龍骨間距按實際花崗岩高度為準，用水平儀測量，彈橫向通線，通風口、視窗等按實際尺寸彈線，彈線後進行複查。
1.由於土建施工允許誤差大，幕牆工程施工要求精度高，所以不能依靠土建水平基準線，必須由基準軸線和水準點重新測量校正。
2.按照設計在底層確定幕牆定位軸線和分格線。
3.用雷射經緯儀將幕牆的陽角和陰角引出，並用固定在鋼支架上的鋼絲線作標誌控制線。
4.使用水平儀和標準鋼捲尺等引出各層標高線。
5.確定好每個立面的中線。
6.測量時應控制分配測量誤差，不能使誤差積累。
7.測量放線應在風力不大於4級的情況下進行，並要採取避風措施。
8.放線定位後要對控制線定時校核，以確保幕牆垂直度和金屬豎框位置的正確
9.所有外立面裝飾工程統一放基準線，並注意施工配合。
三、金屬骨架安裝
1.立柱連線件安裝：將立柱連線件直接焊在預埋鐵件或後安裝錨固件上，局部預埋鐵件移位採用把鐵件接長處理，漏埋處採用化學螺栓固定錨固件，厚度小於300毫米鋼筋混凝土梁和樓層錨固件採用鍍鋅板用M16鍍鋅對穿螺栓固定。
2.立柱與連線件（角碼）連線：採用2-M1鍍鋅螺栓穿過角碼與主龍骨，擰緊螺帽並把螺帽點焊。
3.立柱安裝：立柱間用5毫米厚、415毫米長鋼製芯柱連線件，下端用M10×100鍍鋅螺栓連線，注意主龍骨間留15毫米伸縮縫。
4.橫樑與立柱的連線
（1）橫樑作為水平構件，分段在立柱中嵌入連線兩端都用∟75×50×5長40毫米鍍鋅角碼先與立柱用M8×30鍍鋅螺栓與連線。
（2）∟50×50×5橫樑再與∟75×75×6長40毫米鍍鋅角碼用M8×30鍍鋅螺栓。
（3）連線處應有彈性橡膠墊，橡膠墊應有1%~20%的壓縮性，以適應和消除橫向溫度變形的影響。
6.防雷接地安裝：按設計院要求及有關規範安裝防雷接地設施。並用整幢建築物防雷接地系統進行可靠連線，接地電阻不大於4歐姆。
四、花崗岩面板安裝
1.花崗岩板選色、加工：花崗石應在花崗石廠按設計分格尺寸下料並編號，運至現場。現場按“花崗石質量標準”進行檢查驗收，把色差較大，尺寸偏差的板材放置一邊，對符合要求的板材分區排版、編號。
2.花崗石開槽：
（1）槽口距內表面距離不得小於板厚的1/2。
（2）槽寬2.5毫米，槽長100毫米，花崗岩石板槽口深度比掛件L形端錨固長度留2~3毫米餘量。
（3）花崗石板縱、橫接經縫寬度為6毫米，縫隙調勻後，用泡沫條嵌入縫內，嵌入深度應進入板縫後，留4~5毫米深的凹縫，以便用耐侯膠嵌縫。
3.花崗石板安裝：
（1）安裝時把色差相近板材集中在一面牆上，做到成品美觀。
（2）花崗石板掛件採用L形鍍鋅掛件，每塊板上下各掛2點（長度大於1200毫米時，上下各掛3點）。
（3）先用掛件臨時固定花崗石板，待花崗石調平後，掛件一端填塞結構膠，另一端用M8×30鍍鋅化學螺栓緊固於次龍骨上。
五、防火材料的安裝：
1.保證所使用的材料達到合格要求。
2.每層樓板與石材幕牆之間不能有空隙，套用鍍鋅鋼板和防火岩棉形成防火隔離帶。
六、嵌縫、注耐候密封膠
1.石材之間的膠縫形成石材幕牆的第一道防水措施，同時也使石材幕牆形成一個完整的防水體系。
2.應按設計要求選用合格的、無矽油的、保質期內的GE系列SCS2000專用耐候嵌縫膠。
3.選用直徑稍大於膠縫的泡沫塑膠圓條，用帶凸頭的刮板將泡沫條填充至石材縫隙內，填好的泡沫應凹入石材面5毫米，保證膠縫的最小寬度和均勻性。嵌縫時必須嵌平，密實飽滿，不得有滲水現象。
4.在膠縫兩側貼上紙面保護石材，用專用清潔劑或草酸擦洗縫隙處的石材勾縫。
5.安排經培訓過的熟練操作工人注膠，注膠應均勻無流淌，邊打膠邊勾縫，使嵌縫膠成型後呈微弧弧形凹面。
6.注意施工中不能漏膠污染牆面，如牆面有膠應立即擦去，並用清潔劑及時擦淨餘膠。
7.大風和下雨時，不能注膠。
七、清洗、保護
施工完成後，除去石材表面的膠帶紙，用清水和清潔劑將石材表面擦洗乾淨。
- 勞動力組織
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的勞動力組織見下表。
序號 | 單項工程 | 所需人數 | 備註 |
1 | 管理人員 | 3 | / |
2 | 技術人員 | 3 | / |
3 | 電焊工 | 6 | / |
4 | 型鋼及掛件安裝 | 8 | / |
5 | 石材安裝 | 12 | / |
6 | 雜工 | 3 | / |
/ | 合計 | 35 | / |
材料設備
《外牆乾掛花崗岩施工工法》所用的材料及設備明細如下：
一、材料要求
1、石材：根據設計要求，確定石材的品種、顏色、花紋和尺寸規格，並嚴格控制、檢查抗折。抗拉及抗壓強度，吸水率、耐凍融循環等性能。
2、合成樹脂膠粘劑：用於貼上石材背面的柔性背襯材料，要求具有防水和耐老化性能。
3、玻璃纖維格線布：石材的背襯材料。
4、防水膠泥：用於密封連線件。
5、防污膠條：用於石材邊緣防止污染。
6、嵌縫膏：用於嵌填石材接縫。
7、罩面塗料：用於大理石表面防風化、防污。
8、膨脹螺栓、連線鐵件、連線不鏽鋼針等配套的鐵墊板、墊圈、螺帽及與骨架固定的各種設計和安裝所需要的連線件的質量，必須符合要求。
二、主要機具
台鑽、無齒切割鋸、衝擊鑽、手槍鑽、力矩扳手、開口扳手、嵌縫槍、專用手推車、長捲尺、盒尺、錘子、各種形狀的鋼鑿子、靠尺、鋁製水平尺、方尺、多用刀、剪子、勾縫溜子。鋼絲、彈線用的粉線包、墨斗、小白線、笤帚、鐵鍬、開刀、灰槽、灰桶、工具袋、手套、紅鉛筆等。
質量控制
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的質量控制要求如下：
一、預埋件必須按設計要求埋設，預埋件應牢固，位置準確，預埋件的標高偏差不大於10毫米，位置差不大於20毫米。若埋設錯位根據實際情況提出技術核定，報設計認可後實施。若鐵件漏埋，採用化學螺栓固定錨固鋼板的施工方法，但必須對化學螺栓做拉拔試驗，只有達到設計強度要求後，才能大面積施工。
二、預埋鐵件與主體、角碼與預埋鐵件、槽鋼與角鋼、角鋼與掛件等之間的連線必須達到規範和設計要求。
三、金屬骨架所用的角碼、型鋼、掛件、支承連線件、焊條等與乾掛工藝相關材料的規格、質量均應符合設計及相關規範要求。
四、金屬骨架安裝、焊接必須符合《金屬與石材幕牆工程技術規範》JGJ 133-2001、《鋼結構設計規範》GBJ 17-88和《鋼結構工程施工及驗收規範》GB 50205-95、《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 5020-2001的各項要求，保證焊接長度和厚度，不得有夾渣、咬邊、氣孔、裂紋等缺陷，焊接後應清除焊渣，然後刷防鏽漆。
五、金屬骨架必須有足夠的剛度、強度和穩定性，做到橫平豎直，所有螺栓的螺母必須擰緊，並點焊。
六、立柱安裝標高偏差不應大於3毫米，吊線前後偏差不應大於2毫米，左右偏差不應大於3毫米。
七、相鄰兩根立柱安裝標高偏差不應大於3毫米，同層立柱的最大標高偏差不應大於5毫米，相鄰兩根立柱距離偏差不應大於2毫米。
八、相鄰兩根橫樑水平標高偏差不應大於1毫米同層標高偏差，當一面牆寬度小於或等於35米，不應大於5毫米，當一面牆寬度大於35米，不應大於7毫米。
九、金屬骨架表面潔淨、無污染，連線牢固、安全可靠、橫平堅直，無明顯錯位，不得彎曲和扭曲變形。
十、花崗石開槽深度、寬度應符合設計和規範要求，一般槽總深18毫米，寬2.5毫米，長100毫米。
十一、花崗石品種、規格、顏色、圖案、安裝方法必須符合設計要求，顏色一致，無明顯色差，無超出石材質量驗收規範的翹曲、缺角、掉邊、裂紋、污染、無光澤等現象，花崗石鑽孔、開槽不當造成的裂紋、掉邊石材，禁止使用。
十二、花崗石安裝必須牢固，無歪斜、缺棱、掉角和裂縫等缺陷。
十三、結構膠和耐候膠的特性由於性能各異，不能代替使用。
十四、門窗框周邊與石材接縫嵌縫必須飽滿、寬度一致、上下順直。
十五、花崗石、金屬骨架、化學螺栓、掛件、結構膠的產品的檢查驗收按相關標準、規範執行。花崗石按《天然花崗石建築板材》JC 20592標準執行，金屬骨架、掛件按《金屬與石材幕牆工程技術規範》JGJ 133-2001、《鋼結構工程施工驗收規範》GB 50205-95及相關標準執行，結構膠按產品說明書進行檢查驗收，化學螺栓驗收必須有拉拔試驗報告。
十六、花崗石板材飾面工程質量允許偏差按《建築裝飾工程施工及驗收規範》JGJ 73-91中的“飾面工程質量允許偏差”執行，如下表。
項次 | 檢驗項目 | 允許偏差（毫米） | 檢驗方法 | ||
光面 | 麻面 | ||||
1 | 表面平整 | 1 | 3 | 用2米靠尺和楔形塞尺檢查 | |
2 | 立面垂直 | 室內 | 2 | 3 | 用2米托線板檢查 |
3 | 室外 | 3 | 5 | 用2米托線板和尺量檢查 | |
4 | 陰陽角方正 | 2 | 4 | 用20厘米方尺和楔形塞尺檢查 | |
5 | 接縫寬度 | 0.5 | 1 | 用鋼板尺檢查 | |
6 | 接縫高低差 | 0.3 | 0.5 | 用鋼板尺和塞尺檢查 | |
7 | 接縫平直 | 2 | 4 | 拉5米線檢查，不足5米拉通線檢查 | |
十七、金屬骨架安裝允許偏差（下表）。
序號 | 項目 | 尺寸範圍 | 允許偏差（毫米） | 檢查方法 |
1 | 相鄰兩豎向構件間距尺寸 | / | ±2 | 鋼捲尺 |
2 | 相鄰兩豎向構件間距尺寸 | 尺寸<2000時 | ±1.5 | 鋼捲尺 |
尺寸>2000時 | ±2 | 鋼捲尺 | ||
3 | 分格對角線 | 對角線長<2米 | 3 | 鋼捲尺 伸縮尺 |
對角線長>2米 | 3.5 | |||
4 | 豎向構件垂直度 | 高度<30米 | 10 | 經緯儀 |
高度<50米 | 15 | |||
高度<90米 | 20 | |||
高度>90米 | 25 | |||
5 | 橫向構件水平度 | 構件長<2米 | 2 | 水平儀 水平尺 |
構件長>2米 | 3 | |||
6 | 豎向構件垂直度 | / | 2.5 | 用2米靠尺 |
7 | 豎向構件外表面平整度 | 相鄰三立柱 | <2 | 經緯儀 |
寬度<20米 | <5 | |||
寬度<40米 | <7 | |||
寬度<60米 | <9 | |||
寬度>60米 | <10 |
十八、每平方米石材的表面質量和檢驗方法（下表）。
序號 | 項目 | 質量要求 | 檢驗方法 |
1 | 裂痕明顯劃傷和長度>10毫米的輕微劃傷 | 不允許 | 觀察 |
2 | 長度≤100毫米的輕微劃傷 | ≤8條 | 用鋼尺檢查 |
3 | 擦傷總面積 | ≤5平方米 | 用鋼尺檢查 |
安全措施
採用《外牆乾掛花崗岩施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
一、認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，根據國家有關規定、條例，結合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員、班組兼職安全員以及工地安全用電負責人參加的安全生產管理網路，執行安全生產責任制，明確各級人員的職責，抓好工程的安全生產。
二、施工現場按符合防火、防風、防雷、防洪、防觸電等安全規定及安全施工要求進行布置，並完善布置各種安全標識。
三、各類房屋、庫房、料場等的消防安全距離做到符合公安部門的規定，室內不堆放易燃品；嚴格做到不在木工加工場、料庫等處吸菸；隨時清理現場的易燃雜物；不在有火種的場所或附近進行生產作業。
四、氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂，乙炔發生器有防止回火的安全裝置。
五、施工現場的臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規範》的有關規範規定執行。
六、電纜線路應採用“三相五線”接線方式，電氣設備和電氣線路必須絕緣良好，場內架設的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規定的要求進行外，布置在專用電桿上。
七、施工現場使用的手持照明燈使用36伏的安全電壓。
八、室內配電櫃、配電箱前要有絕緣墊，並安裝漏電保護裝置。
九、建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業中的安全檢查，確保作業標準化、規範化。
環保措施
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的環保措施如下：
一、建立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章制度，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢料、生產生活垃圾的控制和治理，遵守有關防火及廢棄物處理的規章制度，隨時接受相關單位的監督檢查。
二、將施工和加工場地限制在工程建設允許的範圍內，合理布置、規範圍擋，做到標牌清楚齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。
三、對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和位移的實施措施，加強實施中的監測、應對和驗證。同時，將相關方案和要求向全體施工人員詳細交底。
四、優先選用先進的環保機械，採取設立隔聲牆、隔聲罩等消聲措施將施工噪聲降低到允許值以內，同時儘可能避免夜間施工。
五、對施工現場的道路進行硬化，並在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。
效益分析
《外牆乾掛花崗岩施工工法》的效益分析如下：
一、套用該工法進行施工的花崗岩等石材飾面，在風力和地震力的作用下允許產生適量的變位，以吸收部分風力和地震力，而不致出現裂紋和脫落，有效地減少了日常維修和加大了安全性。當風力和地震力消失後，石材也隨結構而復位，有效地減少了日常維修和加大了安全性。
二、該工法與傳統的濕作業工藝比較，免除了灌漿工序，使每道工序銜接緊湊，有效地縮短施工周期，降低施工成本；有效地防止灌漿中的鹽鹼等色素對石材的滲透污染，減施工完成後的清潔飾面的工作量。與傳統的濕作業灌漿法相比，工程造價降低15%~20%之間，取得了技術經濟效益。
套用實例
《外牆乾掛花崗岩施工工法》在的套用實例如下：
一、南昌市青山湖東大門觀景塔廊花崗岩裝飾工程
1、工程概況
該工程位於南昌市青山湖東岸，工程結構為兩層鋼筋混凝土框架結構，一層層高為11米，二層為露天觀景平台，設有兩個高11米穹頂，外裝飾採用天然花崗岩飾面。該工程長58.3米，進深14.5米，外部裝飾包括柱、牆及二層平台的兩個穹頂。立面圖見下圖1，平面圖見下圖2。
2、施工情況
在該工程結構施工完成後，石材幹掛的施工開始進行，首先將需要進行裝飾的表面進行清理，按照設計圖紙的要求在結構柱及牆體上設定控制點，然後在結構上進行彈線排板。如結構中無預埋件，需重新進行膨脹螺栓的植入及型鋼龍骨架的焊接，在骨架焊接完畢後，緊接的工序就是石材掛件的安裝和焊接。同時，對相應的石材進行編號和開槽打孔。上述工序完成後，便進行石材的安裝。在石材安裝過程中需由下自上逐層安裝，保證橫縫水平，豎縫垂直。安裝完石材後進行板後嵌入泡沫，防止板材翹動，最後塗抹密封膠防止雨水滲漏。
3、工程檢測與結果評介
在該工程竣工驗收時，會同監理、建設方及質量監督站對該乾掛裝飾面進行了全面的驗收和評定，施工質量合格。
二、南昌市海航·白金花園5號樓A座工程
南昌市海航·白金花園5號樓A座工程坐落於南昌市紅谷灘新區，為24層框-剪結構，總建築面積約28000平方米。該工程裙樓部分外裝飾為花崗岩飾面，在施工中採用了《外牆乾掛花崗岩施工工法》，經檢查驗收，施工質量良好，並節省了部分施工費用，取得了經濟效益和社會效益。
三、江西省職工養老中心（康復樓）工程
江西省職工養老中心（康復樓）工程位於南昌市青山湖畔，框架結構，建築面積20010平方米，外裝飾採用了花崗岩飾面。在施工中，運用了《外牆乾掛花崗岩施工工法》，施工質量良好。
榮譽表彰
2011年9月30日，中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》，以建質[2011]154號檔案公布，《外牆乾掛花崗岩施工工法》被評定為中國國家二級工法。
