巴洛克歐式干掛石材幕墻的質量控制措施：三明市煙草大廈

　　1工程概況
　　三明煙草大廈為省內少有的巴洛克風格建筑，首次采用了以歐式羅馬柱為特點的干掛石材幕墻，16m高圓形穹頂，外形體為55m×28m, 整個建筑9層，高60m。建筑形體變化豐富，立面對稱凹凸，層次清晰，檐口的線條及多形態的羅馬柱、帶拱圈的園弧窗及裝飾性線條，以及浮雕畫板等，盡情展現了現代建筑與歐式風格完美結合（見圖1）。

　　本工程在石材用料上：勒腳為105mm厚造型板，最大尺寸為1770mm×1195mm, 每塊重約440kg；1至2層外立面為80mm厚蘑菇石，最大尺寸1000mm×598mm； 3至8層墻面為35mm厚荔枝面板材；南北立面窗間墻為50mm厚凹槽板柱，最大尺寸1750mm×598mm。門廳柱為4根9.4m高，直徑990mm方座造型羅馬柱；9層柱為16根7.1m高羅馬圓柱托住半圓球穹頂，墻面為吊掛式大白玻窗；檐口為圓弧形羅馬凹凸線條，共分三個層面，其中最大石材尺寸為1045mm×876mm×600mm，每塊重約350kg。整個工程干掛石材共加工20673塊，展開面積為9200 m2，總重約1960噸，加工尺寸繁多，形態復雜，總重量大。

　　圖1 三明市煙草大廈

　　2 設計質量控制

　　2.1 石板連接方法
　　干掛石材幕墻的設計關鍵在于石板與構件連結方案的設計，還要考慮如何吸收幕墻框架構件安裝難以控制的偏差。

　　石板與構件連結方式通常有鋼銷連接、背拴式連接、通槽式連接，由于這些方法成本過大，或不適宜大塊石材，為此采用不銹鋼蝴蝶片形式的掛件，經試驗后較適合石材大小懸殊的幕墻施工，將蝴蝶片一側與開槽的石板用石材專用的低硅油耐侯膠固定，固定時應防止二面與槽底不要硬性接觸，待干硬后再上墻安裝。


　　2.2 結構節點處理
　　本工程由于幕墻立面設計更改，一、二層干掛石材35mm厚荔枝面更改為80mm厚蘑菇石。經驗算原土建結構挑板承受不了外墻荷載，為了保證外立面的一致性，采用鋼桁架結構，穿墻打洞將外墻面構架加固連接在混凝土框架上。


　　2.3 檐口線條處理
　　三層、七層、八層、九層的檐口線條石材是整塊石料加工而成，線條陰陽角圓弧面較多，單塊重約300公斤，石材外檐口離墻面1.2米，原設計采用二根水平拉桿固定，考慮到線條厚重且重心外移,施工中增設一根斜拉桿（見圖２），材料改為不銹鋼角鋼,以增加穩定性與耐久性，提高了安全性能。


　　3施工質量的控制
　　3.1石材選材的質量控制

　　

　　圖2檐口線條節點詳圖

　　作為外圍護結構的石材幕墻，除承受本身自重外，還承受風荷載，地震作用和溫度變化作用的影響，因此要求石材質量必須可靠，同時，天然材料屬于脆性材料，而歐式風格的線條，柱帽裝飾等都是整塊石料采用浮雕剔刻加工成設計造型，對石材的抗壓強度、抗彎強度、硬度、耐磨性、抗凍性、耐火性、可加工性等都有相應的要求。本項目石材除顏色應符合要求外，對產地、荒料及花崗巖品質均進行了考察，嚴格按規范要求選材，最后選用福建南安豐州天然花崗巖606正礦石材。


　　3.2對材料加工的質量控制
　　天然石材力學性能離散性大，即使同一產地的石材品質也有差距，方向性強，均勻性差，存在有肉眼看不見的空隙及明顯或隱性的裂紋，屬于多孔材料，吸水、吸油性強，易被污染。

　　本工程使用的石材有200多個形態，幾千種規格，表面采用剁斧加工成荔枝面后，肉眼更難觀察到細小裂縫。對平面板厚35mm的石材在加工過程中要求架空平放，使用4磅25尖斬斧進行加工。為此，委派技術人員進駐石料廠進行質量跟蹤，使一般有裂縫的板材加工過程中給予剔除，避免了不合格板材進入施工現場。對造型復雜的檐口線條要求在每塊加工成型后，在地面上進行直線預拼，使陰陽角、線條圓弧度修正達到相應規范要求內，質檢人員檢查時，要求外觀視覺上要無明顯錯位、隆起、凹陷，并編號裝箱。

　　石材進場開箱檢查逐塊進行，重點檢查：是否有破碎、缺楞角、崩邊、變色、局部污染、表面坑洼、明暗裂縫、有無風化及進行外型尺寸邊角和平整度測量、表面荔枝面形態深淺等。對存在明顯缺陷及隱傷的石材嚴格控制不準上墻安裝。安裝時嚴格按編號就位，防止因返工引起石材損傷。


　　3.3 安裝過程的質量控制
　　由于幕墻高度大，面積大，尺寸變化復雜，因此，對金屬框架立柱與主體結構預埋件、后置埋板，立柱、橫梁連接件與金屬框架的連接，后置埋件的拉拔力試驗及鋼框架的防腐、防火、防雷、變形縫等檢查監督均堅持嚴格把關，達不到主控要求，必須返工，以確保安全。

　　為克服土建誤差，在各個控制門窗洞邊陰陽角及羅馬柱位置固定絲線，作為標準控制線。放線定位后對控制線進行校核，以確保垂直度和金屬位置的正確，并作為繪制石材加工圖的基準，使得加工的石材尺寸與放線相符。

　　此項工程立柱有四種不同直徑高低不一的羅馬圓柱、附壁半圓柱、窗間方柱等多種形式，各類柱子干掛質量是施工階段質量控制的關鍵。3~7層的四根羅馬柱，為16.8m高φ800鋼管結構外掛石材，施工要求在3~7層樓西立面玻璃幕墻施工后才能起吊安裝到位，由于受場地限制及建筑物本身高度制約，無法動用吊車進行施工，對施工提出的分段起吊，移動吊桿的方法，經研究討論在現場監控下，吊裝一次成功，四個立柱垂直度均符合設計要求。掛裝圓柱石材既要保證凹槽的順直，又要滿足膠縫的平直，對不合格的石材挑出淘汰。特別是羅馬柱上部有漸變段的安裝，稍有不慎會造成歪斜，柱帽不正的現象，應嚴格把關。

　　南北兩側：窗間墻面采用整寬凹槽板裝飾成窗間方柱，使得板塊加工難度很大，近16m高的凹槽，1.75m寬，上下近50塊板表面平整，凹槽通順一致，安裝誤差必須達到規范要求，否則會影響整體觀感。

　　檐口線條：由于單塊石材厚重且陰陽角45度板塊拼縫施工，每安裝一塊要在地面反復試裝多次，每塊石材安裝要兼顧三根水平線條圓弧，經試裝后結合實際情況提出以圓弧面橫向順直為準的安裝方法對有出入的線條進行修正，既保證質量又加快了安裝進度。


　　3.4 注膠的質量控制
　　歐式風格的干掛石材幕墻往往外型多變，陰角陽角懸挑掛邊較多，因此膠縫的橫平、豎直、寬窄直接影響外觀視覺，而石材與掛件的錨固好壞是質量控制的重要環節。

　　⑴掛件的錨固：為固定掛件，在35mm厚石板上用開槽機開出7~8mm寬圓弧槽，深度要大于掛鉤深，如開槽位不準，固定掛件時會形成崩裂、斷口。用低硅油耐候膠將掛件一側柔性固定，以解決不銹鋼與石材線膨脹系數差異，消除應力，在錨固時，切勿硬性接觸。

　　⑵膠縫的寬度：考慮地震及風荷載作用產生變形及溫度應力變化，為了給板材之間預留足夠的膠縫來消除變位，膠縫寬選用8mm。

　　⑶注膠時應注意影響質量的四個不利因素：多孔性、粉塵性、石材的不均勻性和污染性。

　　多孔性：一般在石材表面應加涂與縫膠相溶的底漆來封孔，由于本工程使用的白云牌SS602石材硅酮密封膠屬單組份中性固化物，適用于石材多孔材料，具有良好的粘接效果，不需采用底漆封孔。

　　粉塵性：由于加工時粉塵遺留在孔隙中，運輸安裝時空氣中粉塵殘留在接縫表面，需認真處理干凈。若處理不好則膠粘接不牢，且不易發覺，以后會產生滲水現象。打膠時的氣候、溫度差異也會影響注膠質量。

　　石材的不均勻性和污染性：由于不同產地石材所含的化學成份不同，晶體結構疏密度不同，應選用對石材不會產生污染性和粘結性問題的中性膠。因加工過程中使用的一些化學助劑及表面處理劑會殘留在石材表面及孔隙中，要求石材廠在加工時不得使用化學助劑，裝箱前用清水清洗表面。在注膠前，膠縫表面二側粘貼臨時性保護紙，粘結面應干爽不濕（含濕率不大于15%），無塵、無油漬、不松散，過于光滑作粗糙處理，注膠完后及時進行修飾，用先刮刀將多出的膠刮平，待表面干硬前撕去保護紙，即能得到完好的注膠縫。


　　4 實施效果
　　本工程設計上采用了獨特的設計風格，并選用合理的設計方案，通過施工單位的精心施工和到位的監督監理，本工程贏得了業主及社會各界的好評，被評為2003年三明市優質工程，并已申報省優質工程。


　　5 幾點體會
　　⑴本工程建筑設計優雅大方,已成為沙溪河畔的明珠,若將勒腳以上一、二層蘑菇石改為荔枝面，而將正立面入口處1.4米高的弧形荔枝面檐口改為歐式浮雕, 則更顯巴洛克風情的高貴典雅。

　　⑵歐式風格的干掛石材幕墻厚、重、線條多、外型多變，為防止使用意外,如石材松動、密封膠損壞老化等導致幕墻漏水，腐蝕內部鋼構件。建議業主定人定期檢查維護，保證使用安全。

　　⑶由于焊弧灼燒及各種施工污染滲入石材表面,從而遺憾地留下個別斑點,在今后監督工作中應列為重點注意事項。此外，為使石材幕墻歷久不衰，建議使用石材防護劑對整個建筑進行表面防護,讓玻璃樹脂能有效滲入石材內部，表面不留斑跡，不改變石色，具有防水、防潮、防凍、防污染、抗風化和保色功能，能有效防止石材水漬，延長石材使用壽命。


　　參考文獻
　　[1] 建筑幕墻 JGJ3035-1996
　　[2] 金屬與石材幕墻工程技術規范 JGJ133-2001
　　[3] 建筑施工手冊，建筑工業出版社 1999