超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》是中國建築二局第三建築公司、中國建築第二工程局第二建築公司、江河幕牆公司完成的建築類施工工法，完成人是倪金華、陳小茹、楊發兵、譚中心、紀興宏，適用於體育場館、展覽館、大型商場、寫字樓等公共場館的外幕牆、門廳牆及室內背景牆的裝飾。

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》主要的工法特點是石材與玻璃的複合，用玻璃作為石材面板的受力構件；牆體龍骨、面板安裝採用現場裝配式施工；牆體採用10毫米不鏽鋼立板作為主龍骨，鋁合金橫龍骨為次龍骨。

2008年01月31日，《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。

基本介紹

• 中文名：超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法
• 工法編號： YJGF007-2006
• 完成單位：中國建築二局第三建築公司、中國建築第二工程局第二建築公司、江河幕牆公司
• 主要完成人：倪金華、陳小茹、楊發兵、譚中心、紀興宏
• 套用實例：鑫茂大廈工程
• 主要榮譽：國家一級工法（2005-2006年度）

形成原因

超薄石材與玻璃複合發光牆為面板、龍骨和內部發光系統組成的盒式空間框架，其中室內面板由3毫米透光性較好的超薄大理石與8毫米超白平板玻璃，通過專用膠貼上複合而成，室外面板由6毫米透光性較好的超薄大理石與8毫米超白平板玻璃，通過專用膠貼上複合而成，牆內燈光透過複合面板射出，石材紋理自然如畫、氣勢恢弘。該技術通過中國國內查新檢索，在檢索範圍內未見報導，屬中國國內首次套用，2005年4月21日通過了中建總公司對鑫茂大廈科技推廣示範工程驗收，工程整體套用新技術水平被鑑定為達到中國國內領先水平。超薄石材與玻璃複合發光牆技術於2007年5月通過中國建築工程總公司科技成果鑑定，新技術水平達到中國國內領先水平。

工法特點

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的工法特點是：

1.燈光穿過石材透出，石材紋理自然流暢、晶瑩通透、絢麗如畫，根據裝飾效果需要可變換不同石材、燈光，變換出不同的色彩，具有創新的裝飾效果。

2.通過石材與玻璃的複合，用玻璃作為石材面板的受力構件，解決了超薄石材易碎、厚石材透光效果不佳的問題。

3.牆體採用10毫米不鏽鋼立板作為主龍骨，鋁合金橫龍骨為次龍骨，結構構架整齊、均稱，受力和傳力合理，建築物負荷輕。

4.牆體龍骨、面板安裝採用現場裝配式施工，避免了焊接變形，保證了牆體整體平整度。

5.發光牆光源採用“冷陰極輝光放電螢光燈”，這是21世紀新光源技術，其特點是壽命長、可靠性高、節能、低溫冷啟動特性好、無頻閃、光譜連續性好且顯色係數高，燈管壽命可達3.5~5萬小時。

6.以室內發光牆為例其構造做法見圖1~圖3。

圖1 石材發光牆構造節點

圖2 石材發光牆頂部構造節點

圖3 石材發光牆底部構造節點

操作原理

適用範圍

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》適用於體育場館、展覽館、大型商場、寫字樓等公共場館的外幕牆、門廳牆及室內背景牆的裝飾。

工藝原理

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.發光牆材料採用3毫米（或6毫米）超薄石材+8毫米厚超白玻璃，加工工藝採用新工藝灌注膠做法，避免石材與玻璃採用傳統夾膠乾夾法，將石材壓酥、壓裂、變形等情況。

2.立板為拉桿，採用懸掛式結構，上側立板通過不鏽鋼強力膨脹螺栓M12×130毫米與混凝土樓板、不鏽鋼連線碼（400毫米×200毫米×10毫米厚）連線，不鏽鋼連線碼通過四個不鏽鋼螺栓與不鏽鋼立板連線，下端採用不鏽鋼角碼（150毫米×150毫米×10毫米厚，L=300毫米）開長圓孔與不鏽鋼立板連線，可以±20毫米滑動，以免伸縮變形情況下破壞主體結構（參見圖4）。

圖4 連線節點圖

3.在立板與鋁合金橫龍骨間採用鋁合金角碼連線，鋁合金角碼與不鏽鋼立板間墊PVC墊片，防止電化學腐蝕（圖5）。

圖5 立板與鋁合金橫龍骨連線圖

施工工藝

工藝流程

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的工藝流程見圖6。

圖6 工藝流程圖

操作要點

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的操作要點如下：

一、立板安裝

1.首先依據施工圖示高、位置尺寸彈出發光牆安裝定位基準線，然後根據發光牆立板間距彈出立板上下定位線，並彈300毫米控制、檢查線。

2.為將不鏽鋼立板與混凝土樓板相連線，特加工一個不鏽鋼連線件，板厚10毫米，將不鏽鋼連線件與不鏽鋼立板用氬弧焊焊接組合；按照所放位置線將不鏽鋼角碼上安裝孔引到混凝土結構上，根據膨脹螺栓的大小進行鑽孔，安裝膨脹螺栓前用氣管將孔內灰塵清理乾淨，檢查確認後安裝膨脹螺栓，然後用手動葫蘆吊起立板進行安裝固定。

3.在立板安裝後將底部不鏽鋼角碼安裝在膨脹螺栓上並臨時固定，待所有不鏽鋼立板與角碼連線就位後，通過不鏽鋼角碼及不鏽鋼立板上螺栓連線，並用長圓孔進行位置調節，經檢測位置無誤並達到發光牆的質量標準後，將不鏽鋼螺栓以測力扳手旋緊。螺栓擰緊後，外露絲扣應不小於2~3扣並應防止螺母鬆動。

二、橫龍骨安裝

1.橫龍骨固定角碼安裝

橫龍骨與豎向不鏽鋼立板的連線採用鋁合金擠壓等邊結構角碼，其斷面為50×50，厚度為5毫米左右，其長度應是鋁合金橫龍骨兩側的空腔內徑長。安裝時利用M6螺栓通過不鏽鋼立板上預留孔固定立板兩側角碼，為防止鋁合金角碼與不鏽鋼立板兩種不同材質之間產生電化學反應，鋁角碼與不鏽鋼立板之間加專用PVC絕緣墊片。

2.鋁合金橫龍骨安裝

先將斷面尺寸為300毫米×70毫米材質6063-T5鋁合金橫龍骨的端頭，放到豎向不鏽鋼立板上的鋁角碼上，並使其端頭與豎向不鏽鋼立板側面靠緊，再用手電鑽將鋁合金橫龍骨與鋁角碼一併打孔，孔位通常為兩個，然後用自攻螺釘固定，一般方法是鑽好一個孔位後馬上用自攻螺釘固定，再接著打下個孔。所用的自攻螺釘通常為半圓頭M4×20或M5×20。同一層的鋁合金橫龍骨的安裝，由下向上進行，當安裝完一層高度時，應進行檢查、調整、校正並固定，使其符合質量要求。

三、複合面板安裝

複合面板安裝應先安靠牆一側，後安最外一側。為保證石材的質感，安裝時將石材一側安裝在外側。安裝玻璃石材複合面板前，先將橡膠密封條固定在鋁合金橫龍骨上。安裝時，先將表面塵土和污物擦拭乾淨，特別是發光牆內側即玻璃一面徹底清理乾淨，然後再安裝。玻璃石材複合面板與構件應避免直接接觸，其四周應與構件口槽底保持一定空隙，下部每塊透光面板最少設兩塊定位橡膠墊塊；玻璃石材複合面板兩邊空隙保持一致，其墊塊寬度同槽口配合緊密，長度為10毫米左右；使用事先裝好橡膠密封條的鋁合金壓條將面板臨時固定，上下、左右拉線確定面板位置無誤後，用自攻螺釘將鋁合金壓條固定在橫龍骨上。在每排面板安裝調整就位後，統一安裝鋁合金飾面扣板（表面拉絲處理）。

四、發光牆光源安裝

發光牆光源採用的是"冷陰極輝光放電螢光燈"，安裝時先採用自攻螺釘固定螢光燈專用固定支架，然後安裝螢光燈並連線線路，螢光燈應上下對齊，線路利用線卡按序固定在橫龍骨上，螢光燈全部安裝完畢後，需進行通電試驗，試驗檢查合格後方可安裝另一面面板。

五、上下端拉絲不鏽鋼裝飾扣板安裝

為保證裝飾效果，石材發光牆的頂部和底部採用拉絲不鏽鋼裝飾扣板做裝飾處理。此扣板為定製的1.2毫米厚拉絲不鏽鋼板，經剪板、刨槽、折板處理而成。使用自攻螺釘將其固定在鋁合金壓條上，為保證其平整，採用中性玻璃膠及雙面海綿膠帶將其粘在鋁合金橫龍骨上。

六、清理及打膠處理

石材部分用抹布配合專業石材清洗保養劑進行擦拭；拉絲不鏽鋼板則用抹布配合無磨擦性的洗滌劑順著拉絲的紋路方向輕輕擦拭，完成清潔工作之後，用中性密封膠將石材與不鏽鋼立板之間預留空隙做打膠處理。

• 勞動力組織

合理而科學的組織勞動力是保證工程順利進行的重要因素之一，必須周密計畫，合理調度，實行動態管理，使勞動力始終處於動態控制中。《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的勞動力組織見表1。

表1 勞動力組織表

序號	工種	人數	工作地點	工作職責
1	加工負責	1	車間	負責各類構件配料，組裝的生產組織
2	下料	2	車間	負責各類鋁合金、不鏽鋼構件下料
3	焊工	2	車間	負責不鏽鋼構件焊接
4	安裝負責	1	現場	負責現場施工指揮、協調各工種
5	測量放線	1	現場	負責施工過程的測量放線、框架偏差檢查
6	安裝技工	4	現場	負責面板、龍骨安裝
7	打膠工	2	現場	負責現場密封膠的打膠工作
8	電工	2	現場	負責現場動力、照明、螢光燈安裝調試
9	架子工	5	現場	負責現場操作架搭設、材料搬運和現場清理
10	質檢員	1	現場	負責檢查材料、施工過程質量，並組織驗收
11	安全員	1	現場	負責檢查安全、防火設施、進行安全教育

參考資料：

材料設備

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》所用的主要施工機具見表2。

表2 主要施工機具一覽表

序號	機械或設備名稱	規格	數量	單位	施工部位
1	雷射經緯儀	J2-JD	1	台	定位測量
2	水準儀	DS3	1	台	高程測量
3	切割機	╱	1	台	鋁合金下料
4	1噸手拉葫蘆	PHSE	1	個	立板吊裝
5	手動液壓托盤車	CBr	1	輛	面板運輸
6	手電鑽	2X705	2	把	自攻螺釘安裝
7	手持氣動膠槍	╱	2	把	縫隙打膠
8	電焊機	BXL-300	1	台	構件焊接
9	衝擊鑽	DX1-250A	2	把	結構打孔
10	水平尺	╱	1	把	水平度測量
11	配電箱	╱	1	個	╱
12	滅火器	╱	5	個	╱

參考資料：

質量控制

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的質量控制要求如下：

一、發光牆採用3毫米大理石板＋8毫米超白玻璃。3毫米厚大理石板光度不低於85°，玻璃原片採用8毫米超白玻原片，四周精磨邊倒角1毫米×45°；UV膠為美國產紫外光固化膠粘劑。為航天環保膠。工藝採用新工藝灌注膠做法，避免石材與玻璃採用傳統夾膠乾夾法，將石材壓酥、壓裂、變形等情況。

二、不鏽鋼立板的技術性能，應符合相關標準規範要求，材料質量證明書應有鋼號、規格、狀態、爐批號、化學成分和力學性能等。不鏽鋼不得有分層，表面不允許有裂紋、結疤。接長採用氬弧焊對接，用數控水刀工具機對不鏽鋼板進行切割、大型刨床刨平、大型銑床對其表面銑平、再用大型磨床進行磨光，最後進行拉絲處理。

三、橫龍骨採用材質6063-T5鋁合金，用特製異形模具，通過大噸位鋁合金型材擠壓機擠壓而成，考慮到其剛度及自身重量，其內部設定四個空腔。

四、鋁合金壓條，其尺寸應與鋁合金橫龍骨正好配套，材質為6063-T5。

五、質量標準

發光牆安裝的允許偏差和檢驗方法見表3。

表3 發光牆安裝的允許偏差和檢驗方法表

項次	項目		允許偏差毫米	檢驗方法
1	牆垂直度	牆高度≤30米	10	用經緯儀檢查
2	牆水平度	牆幅寬≤35米	5	用水平儀檢查
3	構件直線度		2	用2米靠尺和塞尺檢查
4	構件水平度	構件長度≤2米	2	用水平儀檢查
		構件長度>2米	3
5	相鄰構件錯位		1	用鋼直尺檢查
6	分格框對角線長度差	對角線長度≤2米	3	用鋼尺檢查
		對角線長度>2米	4
註：該標準參照明框玻璃幕牆質量標準及發光牆設計要求制定。

六、質量控制

1.設計控制；採用先進的技術標準，通過設計方案的反覆推敲，設計圖紙的嚴格審核，達到設計的目的。

2.工藝控制∶嚴格執行工藝標準，通過對現場施工工序的能力分析，使施工工藝滿足設計及規範要求。

3.生產製作；焊接在加工廠內進行，所有焊縫經拋光處後，再做拉絲處理。加強現場的成品管理，對現場加工的產品落實質量指標，防止人為因素影響質量。

4.現場安裝∶在安裝過程中嚴格按圖施工，並且堅持三檢制、質量獎罰制，做到高質量的完成施工。

5.材料採購∶加強材料管理，對材料訂貨、進場驗收、現場安裝實行全過程控制。

6.技術培訓∶對現場施工工人上崗前進行質量、安全知識教育和業務知識技術培訓，提高工人素質、能力。

七、成品保護

1.型材、玻璃到工地後放在規定部位用木板等起保護作用的材料蓋起來，避免重物墜落損傷。

2.玻璃吸盤在進行吸附重量和吸附持續時間檢測後方能投入使用。

3.施工過程中物體撞擊及酸鹼鹽類溶液對發光牆的破壞。

安全措施

採用《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》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：

1.加強安全教育，認真學習並嚴格執行各項安全操作規程。

2.高處作業人員需通過體檢，各種特殊工種人員持證上崗。

3.腳手架搭設必須符合相關安全構造要求，操作面應滿鋪腳手板並設定擋腳板，護身欄桿上不得放置物品或工具，防止墜物傷人。

4.安裝用的施工工具使用前應進行嚴格檢驗。

環保措施

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的環保措施如下：

一、使用環保產品

1.超薄大理石板放射性指標符合民用建築工程室內飾面環保要求。

2.紫外光固化膠粘劑為一創新的特用化學品，無溶劑符合環保要求。

3.複式電極冷陰極螢光燈堅固不易破碎，減少廢棄物對環境的污染；無頻閃，是保護視力的環保光源。

二、發光牆施工採用工廠加工，現場組裝方式。施工噪聲小，灰塵小，無污染。

三、施工時工完場清。使用封閉方式清運垃圾，避免拋撒造成揚塵。

效益分析

用原設計不鏽鋼龍骨與鋁合金龍骨對《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》進行經濟效益比較：

除保留不鏽鋼立板外，其他主要構件均改為鋁合金型材，從而減輕了構架自重7千克/平方米，發光牆面積206平方米，則節約成本7×100（單價）×206=14.4（萬元）。

不鏽鋼改為鋁合金，減輕了構架自重，從而降低了混凝土樓板的加固面積50平方米，則節約成本2000（單價）×50=10（萬元）。

合計∶24.4萬元。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》的套用實例如下：

鑫茂大廈工程共設定了五片超薄石材與玻璃複合發光牆，室內設定了二片總計238平方米，分別位於北樓北大堂（61平方米，5.8米×10.4米高）、會議樓大堂南側（157平方米，17.4米×9米高）；外幕牆共設定了三片發光牆，分別位於大廈的西面北端（106.1平方米，18.85米×5.626米高）、南配樓的南面（340.8平方米，36.25米×9.4米高）、北面（177.2平方米，18.85米×9.4米高），總計624.1平方米（圖7）。

圖7 鑫茂大廈

榮譽表彰

2008年01月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號，《超薄石材與玻璃複合發光牆施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。