石材幕墻設(shè)計 和施工驗收中的 若干問題

    近幾年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，一些大中城市的公用建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)采用天然石材幕墻的越來越多｡作為建筑物外墻面的裝飾面，石材幕墻獨特的藝術(shù)風(fēng)格､高雅莊重的外在造型，使建筑物更具時代感和藝術(shù)感，使城市景觀得以進一步提升｡

    一般情況下，石材幕墻是指干掛石材飾面，通常是通過連接件將石材飾面材料安裝在建筑物外立面或局部內(nèi)表面的支承骨架上，起圍護裝飾效果的一種新型施工工藝｡它具有施工效率高､裝飾效果好､檔次高､受環(huán)境影響小等優(yōu)點，特別是減少了濕作業(yè)，克服了水泥砂漿粘結(jié)劑對石材滲透污染的弊病｡但在石材幕墻的設(shè)計､加工制作和安裝施工過程中，由于缺乏統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，施工人員技術(shù)水平偏低，致使石材幕墻工程施工中存在許多安全隱患｡因此，加強石材幕墻特別是高層建筑干掛石材幕墻的質(zhì)量控制和檢查驗收工作，便成了施工過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)｡

    在石材幕墻工程設(shè)計中，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計單位往往將石材幕墻的設(shè)計任務(wù)交給幕墻施工單位，或只是在圖紙中簡單注明外墻裝修為干掛石材，具體造型､布局及色調(diào)等細(xì)節(jié)問題由石材施工單位自已設(shè)計實施，導(dǎo)致無圖紙施工或者是邊設(shè)計､邊修改､邊施工｡而石材幕墻設(shè)計單位也只是按照自己的思維方式進行設(shè)計，與總體設(shè)計沒有有效溝通，常常產(chǎn)生預(yù)埋件無法正常預(yù)埋､窗洞口對不上､玻璃幕墻與石材幕墻結(jié)合不到位等一系列問題｡

    《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133-2001）第7.2.4條規(guī)定：石材幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接的預(yù)埋件，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)施工時按設(shè)計要求埋設(shè)｡預(yù)埋件應(yīng)牢固，位置準(zhǔn)確，預(yù)埋件的位置誤差應(yīng)按設(shè)計要求進行復(fù)查｡且與幕墻立柱相連的主體混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不宜低于C30｡而現(xiàn)實情況是總體設(shè)計與幕墻設(shè)計往往很難及時協(xié)調(diào)溝通，造成預(yù)埋件的位置不準(zhǔn)確，甚至無法預(yù)埋，只能采取后期設(shè)置錨板連接件的方法進行施工｡

    對于層高較大的結(jié)構(gòu)，往往還需要增加幕墻立柱的支承點，而支承點無法全部設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)的有效實體上，只能設(shè)在非承重的輕質(zhì)墻上｡總包施工單位應(yīng)與幕墻施工單位及時配合，在需要設(shè)置預(yù)埋件（或后置錨板）的部位設(shè)置構(gòu)造柱或混凝土塊以確保連接可靠｡而幕墻施工單位往往對此重視不夠，在總包單位進行二次結(jié)構(gòu)施工時，不及時進行溝通配合或者無法及時進場，只是事后在輕質(zhì)砌塊上打孔設(shè)置錨板或者在陶粒砌塊中注入砂漿來加強錨固效果｡對這種遇到問題再臨時現(xiàn)場處理，野蠻施工的做法，監(jiān)理驗收也經(jīng)常是睜一只眼閉一只眼，給幕墻工程留下很大的安全隱患｡

    為了克服石材幕墻設(shè)計方面的問題，建設(shè)單位應(yīng)和幕墻設(shè)計施工單位提前聯(lián)系溝通，對石材幕墻的設(shè)計風(fēng)格､結(jié)構(gòu)型式等提出相關(guān)要求，并加強石材幕墻設(shè)計施工單位與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計單位的溝通協(xié)調(diào)，確保幕墻設(shè)計與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性，以及幕墻工程的安全性與可靠性｡

    《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133-2001）第4.4節(jié)對石材幕墻的防火防雷設(shè)計有明確的規(guī)定：防火設(shè)計應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求；同時防火層應(yīng)采取隔離措施，并應(yīng)根據(jù)防火材料的耐火極限，決定防火層的厚度和寬度，且應(yīng)在樓板處形成防火帶｡但實際施工中，很多石材幕墻施工單位根本不考慮設(shè)置防火帶的問題｡

幕墻的防雷設(shè)計除應(yīng)符合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)在幕墻結(jié)構(gòu)中自上而下地安裝防雷裝置，并應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷裝置連接，同時幕墻的防雷裝置設(shè)計及安裝應(yīng)經(jīng)建筑設(shè)計單位認(rèn)可｡但有些幕墻施工單位不及時與總包單位溝通協(xié)調(diào)，也不與設(shè)計單位協(xié)商，導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的防雷裝置沒有預(yù)留必要的連接點，幕墻防雷裝置無法與主體結(jié)構(gòu)的防雷裝置進行可靠連接｡

    《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133-2001）第4.3.4條規(guī)定：幕墻的保溫材料可與石板結(jié)合在一起，但應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)外表面有50mm以上的空氣層｡2008年3月1日開始實施的《建筑裝飾工程石材應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（DB11/T512-2007）第4.7節(jié)對幕墻節(jié)能設(shè)計也做了詳細(xì)的規(guī)定｡

    這些規(guī)定在實際施工時往往難以實現(xiàn)｡首先是石材幕墻的保溫設(shè)計者不明確｡主體結(jié)構(gòu)設(shè)計單位與石材幕墻設(shè)計單位經(jīng)常互相推委，都認(rèn)為石材幕墻保溫應(yīng)由對方進行設(shè)計，有的即使設(shè)計了也不符合規(guī)范要求，使施工無據(jù)可依｡其次，施工單位對石材幕墻也要做保溫的要求不理解，不重視，所以現(xiàn)場既不按照普通外墻外保溫的做法進行施工，也不按照規(guī)范規(guī)定的方法進行施工，只是簡單地用釘子甚至用鋼筋棍將保溫板隨意釘在結(jié)構(gòu)墻體上，嚴(yán)重影響了保溫層的牢固性與保溫效果｡

    對這種設(shè)計不明確或施工依據(jù)不足的情況，必須加強設(shè)計方面的措施和雙方的溝通，對施工的隨意性行為要堅決杜絕，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行施工｡

    我國是個多地震的國家，設(shè)防烈度6度以上的地區(qū)占國土面積的70%以上，絕大多數(shù)的大､中城市都要考慮抗震設(shè)防｡所以為了滿足強度計算的要求，對石材的厚度､幕墻的結(jié)構(gòu)體系都有嚴(yán)格的要求｡

    在實際工程中，石材幕墻的設(shè)計與施工都是由幕墻施工單位自已來操作，并沒有專業(yè)的設(shè)計公司進行設(shè)計，往往只考慮施工成本和施工的便捷性，缺乏與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的溝通協(xié)調(diào)，常常導(dǎo)致石材的連接､幕墻鋼結(jié)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)體系､幕墻鋼結(jié)構(gòu)與主體的連接都無法滿足幕墻的抗震構(gòu)造要求，最終使幕墻的抗震設(shè)計目標(biāo)無法實現(xiàn)｡

    為了保證石材幕墻的抗震性能，幕墻設(shè)計施工單位應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)施工到相應(yīng)部位前，與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計單位溝通聯(lián)系，細(xì)化幕墻施工圖紙，明確幕墻的結(jié)構(gòu)體系與各節(jié)點構(gòu)造，確保預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確､各節(jié)點構(gòu)造的合理性與安全性，達到幕墻設(shè)計在設(shè)防烈度地震作用下經(jīng)修理后仍可使用；在罕遇地震作用下，幕墻骨架不脫落的設(shè)計要求｡

     《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)第5.6.6條規(guī)定：橫梁應(yīng)通過角碼､螺釘或螺栓與立柱連接，角碼應(yīng)能承受橫梁的剪力｡螺釘直徑不得小于4mm，每處連接螺釘數(shù)量不應(yīng)少于3個､螺栓不應(yīng)少于2個｡橫梁與立柱之間應(yīng)有一定的相對位移能力｡第5.7.11條規(guī)定：立柱應(yīng)采用螺栓與角碼連接，并再通過角碼與預(yù)埋件或鋼構(gòu)件連接｡螺栓直徑不應(yīng)小于10mm，連接螺栓應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）進行承載力計算｡立柱與角碼采用不同金屬材料時，應(yīng)采用絕緣墊片分隔開｡

    實際施工中，施工單位為了節(jié)約成本，降低實際開支，往往不采用螺栓連接方式，而用焊接方式將橫梁､立柱與角碼全部焊死｡這種連接做法給幕墻結(jié)構(gòu)造成了重大弊端：

    ① 橫梁與立柱間的相對位移､立柱與角碼間的調(diào)節(jié)都無法進行；

    ② 石材安裝后，由于荷載的增加，產(chǎn)生的主體結(jié)構(gòu)變形無法進行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致局部應(yīng)力增加；

    ③ 目前，石材幕墻設(shè)計的石板間的縫隙多為6､8､10mm等，可在實際安裝過程中，由于干掛件的厚度多為3~5mm，且橫梁､立柱與角碼間全部焊死，這樣一來，板與板之間的間隙常利用螺母､墊片等來調(diào)整，累積成載，負(fù)荷增加｡這樣的硬性接觸，在振動､風(fēng)壓､溫差變化情況下，將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果；

    ④ 幕墻構(gòu)件與立柱､橫梁的連接要能可靠地傳遞地震作用､風(fēng)荷載及溫差應(yīng)力，能承受幕墻構(gòu)件的自重｡但是為防止主體結(jié)構(gòu)水平力產(chǎn)生的位移使幕墻構(gòu)件破壞，連接又必須有一定的適應(yīng)位移的能力，使得幕墻構(gòu)件與立柱､橫梁之間有活動的余地｡橫梁､立柱的焊接恰恰限制了這種位移能力｡

    為了控制好施工質(zhì)量，必須加強現(xiàn)場工程師的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，加強技術(shù)工人的技能訓(xùn)練，最大限度地提高參建人員的業(yè)務(wù)水平；同時要求現(xiàn)場管理人員盡職盡責(zé)，通過科學(xué)管理，發(fā)揮最大的質(zhì)量效益｡

    干掛石材所用連接件應(yīng)符合圖紙設(shè)計要求和《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)的規(guī)定，但有些施工單位為降低成本而選用劣質(zhì)材料以次充好｡如施工單位有時用脫磁處理的“不銹鐵”掛件代替國標(biāo)304不銹鋼或7075鋁合金掛件｡這三種掛件的抗拉強度分別是：國標(biāo)304不銹鋼為530~620MPa；7075鋁合金為540~560MPa；而“不銹鐵”僅為160~180MPa，還達不到不銹鋼的1/3，用它做石材干掛件，其效果可想而知｡

    《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)第6.3.7條明確規(guī)定：石板經(jīng)切割或開槽等工序后均應(yīng)將石屑用水沖洗干凈，石板與不銹鋼掛件間應(yīng)采用環(huán)氧樹脂型石材專用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)｡長期以來，不少施工單位在施工過程中卻用大力士云石膠來代替石材干掛AB膠｡導(dǎo)致這種錯誤做法的原因可能有兩種：①對膠的性能及用途不了解，存在認(rèn)識上的誤區(qū)；②為了節(jié)約成本，降低成本支出｡通常所用的云石膠是不飽和樹脂膠，適用于建筑石材的快速定位及拼花､修補､粘結(jié)，主要是石材與石材間相互粘結(jié)用膠｡用它作為石材與金屬的粘結(jié)膠是不科學(xué)的，其粘結(jié)強度要低于石材干掛膠很多倍，也不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》（JC887-2001）的要求｡而石材干掛AB膠是一種雙組分環(huán)氧樹脂干掛結(jié)構(gòu)膠，其適用范圍是石材類粘貼及木材､鋼､鐵､銅､鋁､不銹鋼､混凝土､水泥預(yù)制件､粘土磚､玻璃鋼､人造石等不同材質(zhì)的相互粘接｡

    一般講，云石膠的固化成型要比AB膠快，施工比較簡便，價格較低，但其對石材的污染也相對比較大，而且云石膠固化后的彈性比AB膠差，這樣對抵抗疲勞荷載和溫度作用就很不利｡

    對石材連接件､干掛膠的選用，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，加強現(xiàn)場驗收工作，杜絕不合格材料進入施工現(xiàn)場｡

    石材幕墻工程的竣工驗收往往得不到參建各方的普遍重視｡有的認(rèn)為石材幕墻施工完后，只要外立面符合設(shè)計意圖，沒有明顯色差和污染就可以了，不需要進行專門驗收，忽視了石材工程應(yīng)提交的驗收資料｡如有效的設(shè)計圖紙､計算書､設(shè)計變更､硅酮結(jié)構(gòu)膠的相容性試驗報告､幕墻的物理性能檢驗報告､石材的凍融性試驗報告､幕墻的淋水檢查記錄等｡究其原因，也是與建筑市場的監(jiān)督體制和施工隊伍的素質(zhì)偏低､監(jiān)理隊伍技術(shù)薄弱有關(guān)｡有些施工隊伍是由外來務(wù)工人員臨時組成，只會干活，不會做資料，往往是活干完了，資料還沒有整理｡監(jiān)理人員也對石材幕墻的竣工驗收資料不熟悉，造成沒人報資料，也沒人督促資料｡待主體工程竣工后，幕墻工程的驗收資料也就不了了之｡

    針對上述問題，只有加強工程管理，嚴(yán)格按照程序進行施工､報驗､驗收，才能交出合格工程｡

    目前，干掛石材幕墻已得到廣泛應(yīng)用，但是石材幕墻的設(shè)計在一些技術(shù)細(xì)節(jié)方面的處理尚未得到重視｡并且，存在大量的農(nóng)村剩余勞動力和其他行業(yè)轉(zhuǎn)崗人員進入裝飾行業(yè)､施工人員素質(zhì)參差不齊的問題，而監(jiān)理隊伍對該技術(shù)的認(rèn)識水平不高也是不爭的事實，再加上目前國內(nèi)尚無系統(tǒng)的石材干掛工程驗收標(biāo)準(zhǔn)，所以監(jiān)理工作難度較大，對監(jiān)理隊伍的技術(shù)和相關(guān)技能培訓(xùn)也成了亟待完善的重點工作｡總之，為了保證石材幕墻工程質(zhì)量的合格和安全，必須提高整個行業(yè)的整體素質(zhì)，從設(shè)計人員的重視，到提高一線操作工人的素質(zhì)，以及監(jiān)理隊伍的技能｡這不僅是當(dāng)務(wù)之急，更是企業(yè)和行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)｡