大、厚、重艺术浮雕石材干挂工法 工法编号：RJGF(闽)-S9-2010

1大、厚、重艺术浮雕石材干挂工法工法编号：RJGF（闽）-S9-2010完成单位：福建六建集团有限公司主要完成人：陈伯朝王世杰吴平春薛云林黄高飞王耀1前言建筑墙面艺术浮雕的传统工艺，一般以基础作为承载，浮雕石块砌筑其上。造价大、而施工复杂。本工法以现代外墙干挂石材技术为基础，结合了大、厚、重浮雕石材的特性要求，以结构简单、操作容易、造价低、工期短等特点，为大幅浮雕墙面制作、安装提供安全牢固可靠的施工方法。2特点2.0.1石材浮雕墙面采用干挂方法施工，改变了石材浮雕施工从基础砌筑的传统工艺、成本低、节约造价，实现了仅在局部高度墙面作为石材浮雕艺术墙面的干挂技术。2.0.2浮雕石材墙面采用型钢骨架与加附框的浮雕石板进行勾挂的装配方法，其受力合理、工艺简单、操作容易、工期短、安全、稳定可靠。2.0.3板块钢附框与浮雕石板结合的槽口内，填塞弹性结构胶，钢附框与石材柔性接触，有利于抗震和安装后墙面细雕锤击震动的要求。2.0.4浮雕板块之间的拼缝密封，板块侧面采用开槽连续装配园形空心橡胶密封条密封。满足干挂浮雕墙面的水密性、气密性要求。2.0.5钢骨架制作、石板开槽、粗雕刻等工序在工厂内制作、现场只安装，减少粉尘和噪音，有利于施工现场的环境保护。3适用范围适用于钢筋砼框架结构外墙面、浮雕高度在20m以下，石板厚度在300mm以内，分解后的单块石板面积不大于1m2的艺术浮雕石材装饰墙面。4工艺原理整幅浮雕墙面由若干单片石板拼装干挂组成，骨架用槽钢作为立柱、横梁，组成网格式钢框架，并利用槽钢横梁槽口朝上作为受力挂勾。每单片石板四侧边加槽钢附框，用上附框作为挂勾倒挂在钢框架横梁上，由多片石板拼装成整幅浮雕墙面。具体为：把整幅浮雕墙面分解成有利于雕刻、安装的若干片浮雕板块，把每片石板块2四侧边加工成阶梯形台阶，台阶内侧开通槽，板块四周槽口内加槽钢附框与板块牢固结合。并利用上附框的槽钢作为挂勾。板块下方设置定位孔、定位销，每块石板从上向下安装，板块的上附框挂勾倒挂在槽钢横梁挂勾上。下附框的定位销同步插入定位孔内，由此类推，由若干片石板拼装成整幅浮雕墙面。干挂浮雕石材幕墙的关键技术为每块石板采用上勾挂受力、下孔销定位的独特挂法，其构造简单、受力合理、安装速度快、调整容易、成本低。为确保大、厚、重浮雕石材墙面的结构安全，浮雕石材墙面的结构应按结构的受荷情况和支承条件对主要受力构件进行验算，并应符合；①应力σ≤［ｆ］σ—截面应力最大组合设计值；［ｆ］—材料强度设计值。②挠度ｕ≤［ｕ］ｕ—挠度组合设计值；［ｕ］材料弯曲允许设计值。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程见图5.1。图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工前准备工作：1熟悉图纸、研究节点构造，绘制整幅浮雕墙面网格分块方案图。2材料、施工机具准备。3主体结构验收后，搭设脚手架、清理预埋件。5.2.2现场测量放线：1根据图纸和整幅浮雕墙面网格分块方案图尺寸，对外墙面进行全面测量放线，消化尺寸误差，制定出整幅浮雕上、下、左、右边界线以及各板块尺寸的网格线。实行分块网格构件检验骨架检验验收准备工作测量放线立柱横梁制作骨架安装网格弹线浮雕石板安装校正、调整、校验石板下料、开槽、粗雕刻板块预排板块钢附框安装检验密封条安装尺寸检查复核、整修预验收、交付精雕验收交付使用工厂加工3尺寸控制和总尺寸控制，并对尺寸线进行技术复核。2根据测量放线尺寸绘制实际面板网格控制图，分解成板块尺寸详图、板块开槽图，并对板块进行编号，提供给石材加工厂加工。5.2.3立柱、横梁制作：根据设计和现场放样尺寸，对立柱横梁进行下料、定位、画线、钻孔、铣槽等，制作后进行尺寸复核，并对材料进行热镀锌处理。5.2.4骨架安装：1立柱安装：采用不锈钢螺栓，先将立柱与连接件预连接，然后连接件再与主体结构预埋件定位连接。注意连接件与预埋件定位连接时应预先点焊，待全部立柱定位完毕，经检验、调整，立柱的尺寸、标高、平面度、垂直度正确无误后方可焊接牢固，然后进行连接件与立柱的螺栓紧固。立柱与预埋连接详图5.2.4-1。2横梁安装：根据垂直分格尺寸和水平线先将角码定位焊接固定在立柱上，然后通过不锈钢螺栓再将横梁与角码连接。安装时槽钢横梁的槽口朝上，并利用翼缘外伸作为挂勾，横梁安装后必须校核、调整，直至尺寸、水平、标高、平面度符合要求后紧固。横梁与立柱连接节点详图5.2.4-2。图5.2.4-23骨架验收：骨架安制完成后进行验收。符合要求后方可交付面板安装。5.2.5网格弹线：根据面板网格控制图在验收合格的骨架上弹出面板安装前的网格控制线并编号，并弹出整幅浮雕中线、边线。每片面板实行安装时定位控制、对号入座。图5.2.4-145.2.6石板下料、开槽、粗雕：浮雕的加工厂根据测量放线提供的面板网格控制图、板块尺寸详图和板块开槽图进行下料并编号，对每片石板四侧边进行阶梯形开槽和密封槽口开槽，并对浮雕图案进行粗雕刻，所有板块应按图编号。石板开槽详图5.2.6。5.2.7板块预排检验修整：选择平整的场地，将全部的单片板画按编号位置排列，拼成整幅浮雕图案，并对单片面板100%进行检验，不符合要求的石板预以修整，以确保接缝严密、尺寸准确。并对整幅浮雕长、宽总尺寸进行校核，板块预排检验合格后弹出整幅浮雕的中线。5.2.8板块附框安装：将加工好的板块背面四侧边增加槽钢附框，上框的槽钢比边、下框大出一个挂勾宽度作为挂勾。安装附框时槽口内必须填充结构胶，达到钢框与石材柔性接触。为了保证附框连接牢固，在其四个角部用角铁焊接加固。并在上附框内侧焊接定位销，在下附框相应位置焊接定位孔。附框安装完成后，必须进行技术复核，确保每片浮雕板块和附框安装尺寸符合要求。板块与附框安装节点详图5.2.8。5.2.9密封条安装：在板块四侧面的密封条槽口内安装三元乙丙橡胶或硅橡胶密封条。密封条宜选用空心园形，直径应比槽口宽度、深度大2-3mm，密封条安装必须连续的不留缺口，以利于解决密封防水。密封条安装详图5.2.9。图5.2.65图5.2.8图5.2.95.2.10浮雕石板安装：安装顺序实行从下向上，先中间后两边，实行对号入座的原则。浮雕石板安装从下排中线开始，将已加工好的面板，用电动葫芦提升至预定的挂装位置，每片石板从上向下倒挂在横梁挂勾上，同时将板块上附框的定位销一同插入下附框的定位孔内即可，十分简单。每片石板安装后应预以校正，检查位置准确、接缝严密。下排安装完成检验合格后再安装上一排，由此类推。安装后的浮雕墙面结构断面图（详图5.2.10）。图5.2.105.2.11预验交付精雕：整幅浮雕墙面安装完成后，应进行预验收。合格后交付墙面图案精雕。65.2.12验收交付使用：精雕完成，应组织验收，图案符合要求交付使用。5.3劳动力组织每个作业组施工专项负责人1名、质检员1名、安全员1名、电焊工2名、安装工人10名，每天可完成25-35㎡。6材料与设备6.1材料6.1.1浮雕石材：选用200mm厚花岗石，弯曲强度检测值不小于8.0MPa6.1.2钢骨架：Q235B钢材1立柱：采用热镀锌[18槽钢。2横梁：采用热镀锌[10槽钢。6.1.3预埋板：采用350×250×12钢板，配6Φ16钢筋。6.1.4连接件：1∟80×110×16角钢制成，用于立柱与预埋板连接。2∟80×8角钢制成钢角码，用于横梁与立柱连接。6.1.5附框：1[10槽钢用于上附框2[8槽钢用于边附框、下附框。6.1.6定位销、定位孔板：长方形钢销12mm×60mm，L=60mm作为定位销，定位孔板采用180×30×30钢板作为定位孔板，孔与之配套。6.1.7不锈钢螺栓：采用M16×110，M10×40两种，分别用与立柱、横梁连接。6.1.8结构胶：用于板块与附框槽钢结合填塞缝。6.1.9密封条：￠15空心园三元乙丙橡胶密封条。用于板块与板块密封防水。6.2设备电焊机二台、型钢切割机（1台）、1t电动葫芦1部、吊绳1付、电钻一把、手提式砂轮、检测器具以及板手、锤、撬杆等。7质量控制7.1质量控制标准龙骨安装必须执行《金属与石材幕墙工程技术规范要求》JGJ-133标准的规定。7.2质量保证措施77.2.1钢材、石材的物理力学性能、热镀锌质量应符合设计及规范要求。7.2.2骨架连接件焊接应牢固可靠，焊接部位的防腐处理应符合设计要求。7.2.3螺栓应紧固，并有防松动措施。7.2.4板块与槽钢附框结合的结构胶填缝应饱满、密实不松动。7.2.5浮雕墙面制安允许偏差详表7.5。表7.5艺术浮雕墙面允许偏差一、骨架安装允许偏差项目允许偏差（mm）检测方法预埋件标高偏差≤10与主体标高对照检查位置偏差≤20钢板尺检查立柱标高偏差≤3与主体标高对照检查轴线前后偏差≤2钢板尺检查左右偏差≤3钢板尺检查相邻两根立柱距离偏差≤2钢板尺检查横梁*横梁标高差≤2与主体标高对照检查同高度相邻横梁高度差≤1钢板尺、塞尺检查单根水平度≤1水平尺检查焊缝*焊脚尺寸（指不足设计要求）不允许焊缝量规检查咬边≤1焊缝量规、钢尺检查弧坑、裂纹、夹渣气孔、不允许放大镜观察二、浮雕石板制作允许偏差项目允许偏差（mm）检测方法单片板画尺寸*宽度偏差0.-0.5钢卷尺高度偏差0.-0.5钢卷尺对角线偏差≤2钢卷尺槽口尺寸偏差±2钢板尺板块附框尺寸*宽度偏差≤±2钢卷尺高度偏差≤±2钢卷尺对角线偏差≤3钢卷尺附框石板组装*钢附框与石板块组装位置偏差≤2钢板尺三、浮雕石板安装允许偏差项目允许偏差（mm）检测方法石板安装竖向板材直线度≤2.02.0m靠尺、钢板尺相邻两竖向板间距尺寸±2.0钢卷尺相邻两横向板间距尺寸±1.5钢卷尺分格对角线差≤3.0钢卷尺相邻两横向板的水平标高差≤2.0钢板尺或水平仪横向板材2≤2.0水平仪或水平尺8四、安装后的浮雕墙面允许偏差：项目允许偏差（mm）检测方法总尺寸宽度偏差≤±3钢卷尺检查高度偏差≤±3钢卷尺检查整体板面垂直度≤4经纬仪检查水平度≤5水平仪检查说明：1、以上加（*）号项为关键工序检验项目，必须100%检验，严格控制好质量。2、检验批以每一幅浮雕墙面的龙骨，石板制作、石板安装，分别划分为检验批。8安全措施8.0.1浮雕石材安装必须认真执行国家劳动安全、环境保护等法律法规，结合工程实际制定安全、环境保护施工方案，并经审批方可施工。8.0.2外架搭设必须符合方案要求、牢固可靠，操作层脚手板必须满铺。8.0.3吊装使用的机具必须严格检验，合格后方可使用。8.0.4安装时应专人指挥，吊装时石材应捆绑牢固，上升应平缓，严防坠落伤人。8.0.5安装区域应设警戒线，严禁闲杂人员出入、围观。9环保措施骨架切割、冲钻孔、铣槽以及石材切割、开槽、石板与附框组装、粗雕应在工厂内进行，加工后检验合格运至工地安装，以减少现场粉尘和噪音，保护施工现场环境。10效益分析我司走访了福州闽江世纪历史长廊石雕等以基础作为承重结构的石雕墙面，了解了其造价，除石材与雕刻外以地基作为承重的石雕每m2造价约420元/m2，相比可节约造价170元/m2。因此采取本工法施工的石雕墙面，节约造价、降低成本。其施工现场噪音、粉尘等公害大大降低，有利于环境保护。而在长期使用过程中，墙面不吐碱污染。实践证明采用本工法施工的石雕墙面推动了施工技术的进步，社会效益、经济效益、环保效益明显。11工程实例本工法成功地应用于福建博物院、福州第一中学新校区图书馆、莆仙大剧院等工程，工程质量满足规范和合同要求。现以福建博物院工程为实例说明本工法应用情况。11.0.1工程概况福建博物院是集历史博物馆、自然博物馆和考古研究所为一体的综合性大型博物馆，工程依功能要求分为主馆、综合馆、自然馆和检测中心四组建筑，总建筑面积36460m2占地69公顷；本工程外墙干挂石材幕墙面积大，约24000m2,各种线条画面造型极为复杂，其中大型艺术浮雕石墙由每片650×750×200mm,雕刻成型，进行拼装，总数达280m2（共1500片），施工难度极大。11.0.2施工情况1施工准备：施工人员熟悉图纸和施工工艺，对施工班组进行技术交底和操作培训。对花岗石板材需拆箱预检数量、规格及外观质量，按图纸编号