可滑动共用钢铝龙骨体系的石材幕墙半单元式施工技术

1?工程概况

北京市某重点工程总建筑面积138?960?m ² ，地上主体为钢结构，其中主楼部分幕墙工程面积约5.25万m ² ，石材幕墙占比28?%。本工程性质特殊，建设方对幕墙安装质量、安装精度等要求极高，且项目工期压力较大，为有效解决上述问题，保证工程顺利进行，采用共用钢铝龙骨体系的石材幕墙半单元式施工技术。

2?工艺特点

（1）该技术使用钢铝结合龙骨体系，主龙骨地面焊接，使用自主研发校直设备进行龙骨校直后，局部单元式拼装再挂装，形成半单元式安装，采用铝横梁共用体系，上下石材使用1根横梁进行安装，横梁上下设置通槽槽口，全部使用栓锚固定，在节省龙骨用量的同时，也极大地减少石材孔位偏差造成的材料浪费，同时提高施工效率，减低焊接工作的人工成本。

（2）创新研发铝横梁通槽共用体系，铝横梁栓接于竖向龙骨预制钢托座，并位于上下两块石材中间位置，实现横梁共用，减少龙骨安装量，即使石材重量过大，也可通过改变铝横梁壁厚轻松解决挂装问题。

（3）铝横梁通槽共用体系使用锚栓进行固定，铝横梁上下设有滑槽，通长设置，在石材挂接过程中，横梁通槽可进行左右距离调节，上下距离则通过固定螺栓调节，最大程度地增加了石材安装的可调性。

（4）半单元式的安装技术，使现场形成主龙骨加工–主龙骨安装–保温、防火、防水施工–铝龙骨安装–石材安装的流水化施工管理模式，焊接作业减少，施工受制于天气影响较小，极大缩短了施工周期。

3?施工关键技术

本工程采用共用钢铝龙骨体系的石材饰面半单元式施工技术，即竖向龙骨使用钢龙骨，横向龙骨使用创新研发的共用铝龙骨体系。该技术焊接工作主要集中在竖向龙骨，除与主体结构焊接固定外，所有焊接工作均为地面操作，局部单元式拼装后整体吊装固定，实现竖向龙骨的基本地面加工，即半单元式施。整个安装过程为冷操作，铝横梁栓接于竖向龙骨预制钢托座，位于上、下2块石材拼接位置，实现铝横梁共用。石材连接件与横梁之间采用不锈钢螺栓固定，横梁上下均设置螺栓固定通槽槽口，可以实现石材挂件沿横梁滑动，即便出现了横向的孔位偏差，依然可以可靠挂装。该施工方法减少横龙骨用量，在保证龙骨结构稳定性的同时，增大石材安装可调性，既保证了安装精度及质量，又提高了施工的效率和安全度。如图1~图3所示。

图1?技术原理横剖面示意

图2?技术原理竖剖面示意

图3?铝合金横梁共用体系

本工程石材幕墙安装技术工艺流程：施工准备→主龙骨地面加工→主龙骨校直→主龙骨安装及验收→ 保温、防水、防火施工→铝合金通槽横龙骨安装→石材安装→验收。

3.1?施工准备

施工图纸深化、焊缝受力计算、构件加工，对已安装的结构进行复核；施工用吊篮安装完成，安全绳、安全防护等安全措施到位；依据基准点线和水准点做好测量放线、定位工作；对施工作业人员进行技术交底，特殊工种焊工考试合格后方可上岗作业；完成相关材料的检验。

3.2?主龙骨地面加工

对钢龙骨上转接件位置进行放线定位，采用点焊法将提前加工好的铝横梁转接件焊接至钢龙骨上固定，检查无误，再统一进行满焊操作。此步骤完成石材安装90?%的焊接工作，之后再对钢龙骨进行焊渣清理、打磨除锈，涂抹防腐漆。

3.3?主龙骨校直

转接件满焊后，钢龙骨会出现不同程度起拱，将龙骨置于自主研发的校直设备操作平台上，使用激光水准仪校平，将钢龙骨起拱处置于液压机下，下压到微超过水平线，停留3~5?s，撤去液压机，等待钢龙骨卸力回弹。此步骤需反复操作多次，直至钢龙骨起拱达到水准仪水平位置线后，完成龙骨校直工作。

3.4?主龙骨安装及验收

在安装前将钢转接件通过螺栓组与主龙骨连接为一体，用吊篮辅助进行就位、焊接。主龙骨从一侧向另一侧安装，或从中间向两侧安装。按照上述步骤安装同层第2根主龙骨，注意根据测量定位控制好相邻两根主龙骨间距，同时满足第1根主龙骨安装偏差控制范围。第2层主龙骨安装，单个主龙骨安装步骤同首层主龙骨安装，将主龙骨下端插入下层主龙骨上端插芯，安装主龙骨上端穿好钢插芯推入转接件内，对好孔位穿螺栓连接并初拧固定。按照此前步骤依次安装后续每层主龙骨。安装完成后，对主龙骨焊接焊缝、转接件安装质量、防腐处理及龙骨外观质量等进行验收检查。钢主龙骨安装立面如图4所示。

图4?钢主龙骨安装立面示意

3.5?铝合金通槽横龙骨安装

创新研发铝合金横梁共用体系，在主龙骨安装好以后，检查分格情况，符合规范要求后进行横梁的安装，横梁根据实际情况进行断料。铝横梁为上下开槽结构，设置在上下两块石材幕墙拼接位置，通过设计的新型石材挂接件形成铝合金横梁共用体系。安装时，需将上下石材挂件组合后卡入可滑动通槽横龙骨内，再将铝合金龙骨固定于钢龙骨转接件上。铝合金横梁共用体系三维拆解如图5所示。

图5?铝合金横梁共用体系三维拆解示意

3.6?石材安装

石材背栓安装：背栓安装前先对石材背面进行钻孔，钻孔时注意避免石材损伤或有裂缝出现，采用后切式背栓固定，背栓与板材为立体嵌入式固定，一块石材使用4个背栓。将铝合金挂件通过后切式背栓固定在石材背面，铝合金挂件与石材连接紧固，力矩检测符合要求。

3.7?石材面板安装

将已加工子件的石材挂在次龙骨母挂件上栓接固定，调整石材挂件距离，保证石材前后平齐，横竖缝直线度及拼缝偏差，然后紧固螺栓。如图6所示。

图6?石材安装示意

石材安装完成后进行验收，合格后进行石材打胶。打胶前清理石材缝打胶的部位，并用布擦拭，达到无尘土、水渍、油渍等。打胶缝隙用泡沫棒塞紧，保证平直，再用密封胶嵌缝密封，最后清理余胶，注意注胶后养护，胶在未完全硬化前，不要沾染灰尘和划伤。

3.8?验收

所有工序施工完成后，组织各方进行整体验收。验收应重点检查石材安装整体平整度、外观质量、缝隙间距等。

4?结束语

本施工工艺突破传统石材幕墙工艺，采用创新研发共用钢铝结合龙骨体系，主龙骨为钢龙骨，地面焊接连接铝横梁的角钢钢托座，做到龙骨90?%的焊接量在地面完成，地面检查焊接质量，进行龙骨校正，龙骨立面安装为栓接，除与主体结构连接部位为焊接 外，此外全部为冷操作业，大量减少龙骨焊接工作，地面作业能够有效控制焊接质量、焊接变形等，实现石材龙骨半单元式施工。

共用铝合金横梁栓接于主龙骨预制钢托座，设置在石材之间，实现横梁共用。横梁上设置螺栓固定槽口，实现石材挂件沿横梁无极滑动，不受孔位偏差影响，极大提高横梁系统的调节能力。通过在实际工程中的研究与实践，本技术不仅解决了当下行业内的石材幕墙安装问题，还节省了横龙骨材料，在同类石材幕墙施工中具有良好的借鉴意义和推广价值。