背槽式玻化砖干挂工法.doc

背槽式玻化砖墙面干挂施工工法

编制单位：中铁建设集团有限公司
主要编制人：武利平 冯雅宾 吴清芳 甄宝忠 郭伟

1 前言

近年来，以干挂玻化砖取代干挂花岗岩、大理石来进行墙面装饰的设计手法越来越受到推崇，室内干挂玻化砖与传统的在墙面干挂花岗岩相比具有以下特点：无放射性污染；可加工成各种颜色、图案、纹路；色泽一致，视觉无色差；大批量加工、订货方便、快捷；强度高，尺寸精确等。但由于玻化砖存在着厚度薄、硬度高、脆性大的固有特点，使得玻化砖干挂的发展受到很大制约，尤其是当前玻化砖干挂主要采用石材背贴的方式，此工艺过于依赖于连接胶的性能，在震动大、温差大的地区，胶的性能不能保证其干挂的安全性和耐久性，存在脱落的危险。为此，在玻化砖干挂工艺的发展过程中，借鉴背槽式石材干挂的作法，背槽式玻化砖干挂法应运而生，彻底解决了传统墙面玻化砖干挂的质量问题，如在背面复合安全增强层，甚至可作为建筑外幕墙使用。本工法涉及关键技术经过了中文检索式查新，查新报告编号为JS2011-359。
2 特点

2. 0. 1 良好的安全性：此工艺在脆性易碎的玻化砖背面复合一层安全增强层；背槽式锚固件与板材接触面积大，机械和胶粘相结合的锚固方式不会产生大的初始施工应力，锚固点牢固可靠承载力大，二者结合使用提高了脆性易碎玻化砖的安全性。
2. 0. 2 安装简单方便，破损率低：背槽式玻化砖干挂技术体系完整，与其他墙面干挂支撑连接体系有着良好的兼容性，安装工艺简单便捷，安装效率高，安装施工破碎率低。
2. 0. 3 具有良好的经济性：背槽式玻化砖干挂技术经济性能良好，当应用施工中时，板材厚度可以按规范计算确定，厚度薄综合经济优势明显。

3 适用范围

此工艺应用在室内时，玻化砖厚度不小于10mm；应用于室外时，玻化砖厚度不小于12mm。
4 工艺原理

此工艺的原理重点就在于锚固件与板材之间属于面式接触，接触面积大，锚固件与板材采用机械和胶粘的方式连接固定，不会产生集中应力，锚固方式合理，锚固点牢固可靠承载力大。
4. 0. 1 安全复合层
在玻化砖的背面复合一层0.6mm厚高强度的纤维安全增强层，克服了陶玻化砖脆性、易破碎的缺点，增加了陶瓷幕墙板的强度和安全性（应用于室内干挂时，安全复合层可取消）。
4. 0. 2 专用锚固件
在玻化砖背面铣锚固槽并嵌入专用的背槽式锚固件，锚固件与玻化砖采用机械和化学胶粘相结合的锚固方式，锚固方式合理，锚固时不产生集中应力；锚固所需的玻化砖构造厚度薄（6mm）；锚固件与玻化砖接触面大，锚固点的承载力大，各项强度离散性小，可靠性高；锚固件材质为铝合金T6063，常用型式有如下几种：

U-1型锚固件 U-2型锚固件

A-1型锚固件 I-1型锚固件
图4. 0. 2 常用的锚固件型式
4. 0. 3 完整的工艺体系
与传统的陶瓷干挂安装工艺相比，背槽式玻化砖干挂技术根据陶玻化砖的特点，结合不同的建筑基体、不同的技术条件、不同的使用环境和不同的经济承受能力，依据严谨的设计与结构计算理论为基础，形成了一套完整、实用的技术体系，在实际使用过程中用户可方便的进行选用。就背槽式干挂砖来说，有四种工艺体系：I型、L型、C型、T型。
1 I型挂件式：

L1——板的横向设计长度 L2——板的纵向设计长度 H——板的设计厚度
L3、L4——锚固件横向中心设计位置 L5、L6——锚固槽设计长度
图4. 0. 3-1 I型挂件
2 L型挂件式：

L1——板的横向设计长度 L2——板的纵向设计长度 H——板的设计厚度
L3——锚固件端部距板边的距离 L4——锚固件设计长度
L5、L6——锚固件纵向中心设计位置 H0——安全复合层设计厚度
图4. 0. 3-2 L型挂件
3 C型挂件式：

L1——板的横向设计长度 L2——板的纵向设计长度 H——板的设计厚度
L3——锚固件端部距板边的距离 L4——锚固件设计长度
L5、L6——锚固件纵向中心设计位置 H0——安全复合层设计厚度
图4. 0. 3-3 C型挂件

4 T型挂件式：

L1——板的横向设计长度 L2——板的纵向设计长度 H——板的设计厚度
L3——锚固件端部距板边的距离 L4——锚固件设计长度
L5、L6——锚固件纵向中心设计位置 H0——安全复合层设计厚度
图4. 0. 3-4 T型挂件

5 工艺流程及操作要点
背槽式玻化砖干挂工艺主要分为两部分，包括玻化砖背槽加工和玻化砖干挂。现就以上两部分进行分别说明。
5. 1 工艺流程
5. 1. 1 玻化砖背槽加工
工地现场临时车间加工流程：标准规格玻化砖实测分切非标准规格板→背面复合安全增强层（室内干挂施工时复合安全增强层可取消）→背槽式锚固件镶嵌安装→成品质量检验
5. 2. 2 玻化砖干挂
玻化砖干挂的工艺流程：弹线找规矩→龙骨固定和连接→挂件安装→玻化砖安装

5. 2 操作要点

5. 2. 1 工地现场临时车间加工流程
玻化砖背槽加工可分为工厂化标准加工和工地现场临时车间加工两种，现以工地现场临时车间加工室内用砖来说明：
1 标准规格玻化砖实测分切非标准规格板：
根据现场实际工程需要，将标准规格板进行再次加工，包括切割、磨边、倒角等，以达到满足现场施工的尺寸需要。
2 背槽式锚固件镶嵌安装：
非标准规格板加工后，根据现场实际情况，进行玻化砖背槽加工。首先，在异型石材磨抛机（机器型号为SYM-10（DA-2）型）上确定好开槽位置，然后将玻化砖背面向上平放在操作台上，同时打开水源，打开磨抛机开关，进行背槽加工。开槽深度不小于5mm，且不大于板厚的1/2，锚固件纵向中心设计位置距离板块边缘不大于130mm（以SYM-10（DA-2）型异型石材磨抛机为例），锚固件横向中心设计位置距离板块边缘尺寸由现场需要来确定。
将开完槽的玻化砖至于阳光及通风良好的地方，待玻化砖干透后，将玻化砖背面向上，平放在地面上，玻化砖下垫细木条，保证玻化砖平放。然后将槽口用透明胶带封死，再将锚固件按照现场施工要求放入已开好的背槽内，最后用环氧树脂胶将槽口灌满灌实。待胶完全凝固后，将玻化砖码放整齐，待48小时候再进行使用。
3 成品质量检验
玻化砖背槽加工完成后，要对照施工要求对其进行检验。检验玻化砖是否破损，开槽尺寸是否正确，锚固件是否牢固，环氧树脂胶是否灌满密实等。待成品经过检查合格后，方可以应用在施工中。

图5. 2. 1 背槽式干挂玻化砖标准板加工图
5. 2. 2 玻化砖干挂
1 弹线找规矩
1） 在墙面上弹出构造柱及圈梁位置线，便于龙骨固定。
2） 按照墙面分格图，在墙面上弹出砖的分块线。
3） 在墙面上，根据砖的分块线和砖被槽位置弹出竖、横向龙骨位置线。竖龙骨间距按设计（一般为1000~1500mm），横龙骨位置根据砖大小确定。
4） 在墙地面上弹出砖完成面线，与轴线控制线找方正。
2 龙骨固定和连接
纵龙骨为8#热镀锌槽钢，横向龙骨为40×40的热镀锌角钢，构成干挂龙骨体系，预埋板横向间距不大于1500mm，纵向间距不大于3000mm，纵、横龙骨采用焊接， 经检查水平高度和焊接缝合格后将焊渣敲干净。龙骨骨架完成后需在钢材及焊点上涂刷2遍防锈漆，要求涂刷均匀，不得漏刷。
3 挂件安装
将挂件用螺栓临时固定在横龙骨的打眼处，安装时螺栓的螺帽朝上，同时应将平垫、弹簧垫安放齐全并适当拧紧。将首层玻化砖逐块进行试挂，位置不相符时应调整挂件的左右使其相符。
4 玻化砖安装
首层玻化砖安装：将沿地面层的挂件进行检查，如平垫、弹簧垫安放齐全则拧紧螺帽。
将玻化砖上的不锈钢锚固件槽内抹满AB胶，然后将玻化砖插入；调整砖的左右位置找完水平、垂直、方正后将玻化砖上的不锈钢背挂件槽内抹满AB胶。
将上部的挂件支撑板插入抹胶后的槽并拧紧固定挂件的螺帽，再用靠尺板检查有无变形。等AB胶凝固后按同样方法按编号依次进行玻化砖的安装。首层安装完毕后再用靠尺板找垂直、水平尺找平整、方尺找阴阳角方正、用游标卡尺检查板缝，发现玻化砖安装不符合要求应进行修正。玻化砖之间留有1mm缝。按上述方法的第2、3步进行第2层及各层的玻化砖安装。
在第2层以上玻化砖安装时，如玻化砖规格不准确或水平龙骨位置偏差造成挂件与水平龙骨之间有缝隙，应在挂件与龙骨间采用不锈钢垫片予以垫实。

图5. 2. 2-1 干挂玻化砖墙面横剖节点图

图5. 2. 2-2 干挂玻化砖墙面纵剖节点图
6 材料和设备

6. 1 材料
表6. 1 主要材料
序号
材料名称
规格型号
技术指标
1
玻化砖
据设计

2
锚固件
A-1型
铝合金T6063，阳极氧化
3
环氧树脂灌缝胶
无色
抗拉强度：25Mpa，抗压强度：65 Mpa
4
槽钢
8#槽钢
热镀锌槽钢
5
角钢
L40×40×4
热镀锌角钢
6
不锈钢干挂件
50宽×3厚×50~70长

7
膨胀螺栓
M10×130
热镀锌
8
钢板
200×200×8mm
热镀锌钢板
9
防锈漆
铁红醇酸

10
石材干挂胶
环氧树脂AB胶
抗拉强度：25Mpa，抗压强度：80 Mpa，粘合抗拉强度：10 Mpa，抗剪强度：15Mpa

6. 2 设备

表6. 2 主要机具设备
序号
材料名称
规格型号
功率
备注
1
异形石材磨抛机
SYM-10（DA-2）型
2KW

2
云石机
4100NB

3
电锤
TE-15
0.65KW

4
电焊机
BX1-500
23KVA

5
手提磨光机
220V-100-0.5
0.57KW

6
台钻
——
——

7
扳手
——
——

8
靠尺
2m
——

9
水平尺
60cm
——

10
盒尺
5m
——

7 质量控制

7. 1 应执行的标准规范
《金属与石材幕墙技术规范》JG133-2001
《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001
7. 2 一般规定

7. 2. 1 干挂玻化砖的竖、横龙骨体系要经过设计，其安装基本要求同干挂石材墙面龙骨安装，安装牢固、位置准确。
7. 2. 2 水平龙骨的间距均匀，其间距尺寸要依据理论计算和现场试装合适后确定。
7. 2. 3 水平龙骨上的挂件孔必须均匀，上下横龙骨的孔对齐，孔距与玻化砖背槽锚固件中心距一致。
7. 2. 4 正常情况下每块砖不少于4个挂件，条砖时不少于两个挂件，任何情况下都不得无挂件安装。
7. 2. 5 背槽式干挂砖要注意开槽的位置及砖的安装方向的关系，要符合设计要求和技术标砖的规定。
7. 2. 6 锚固槽的长度和深度按设计要求确定，在有效长度内槽深度不宜小于5mm、且不宜大于板厚度的1/2。
7. 2. 7 加工完成的锚固槽不得有损坏或迸裂现象，槽口顺直、光滑；锚固槽内应清洁、干燥，不得有有机物污染。
7. 2. 8 锚固件与锚固槽吻合良好；锚固件与陶瓷板应采用环氧树脂型专用结构胶粘结。
7. 2. 9 锚固件的铝合金表面必须经阳极氧化处理，截料断头不得有加工变形和毛刺，槽边应顺直、齐整，不能崩边，胶固完成的锚固件应粘接牢固、可靠。
7. 2. 10 背槽式陶瓷板的锚固槽尺寸加工允许偏差应符合下表中的各项要求。
表7. 2. 10-1 陶瓷幕墙板锚固槽尺寸加工误差要求
项 目
亚光面和镜面板材mm
粗面板材mm
备 注
L3
0～10
0～10
L、C、T型挂件式
L4
+5.0
+5.0
L、C、T型挂件式
L5
+1.0
+1.0
L、C、T型挂件式
L6
+1.0
+1.0
L、C、T型挂件式
H
+1.0
+1.0
L、C、T型挂件式
H0
+0.1
-0

+0.1
-0

L、C、T型挂件式

表7. 2. 10-2 干挂玻化砖墙面的允许偏差和检验方法应符合下表的规定
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
光面
1
立面垂直度
2
2m垂直检测尺检查
2
表面平整度
2
2m靠尺、塞尺检查
3
阴阳角方正
2
直角检测尺、塞尺检查
4
接缝直线度
2
拉5m线，不足5m拉通线，钢直尺检查
5
勒脚上口直线度
2
拉5m线，不足5m拉通线，钢直尺检查
6
接缝高低差
0.5
钢直尺、塞尺检查
7
接缝高度差
1
钢直尺检查

8 安全措施

8. 0. 1 作业人员入场前必须经入场教育考试合格后方可上岗作业。
8. 0. 2 作业人员进入施工现场必须戴合格的安全帽，系好下额带，锁好带口；严禁赤背，穿拖鞋。
8. 0. 3 作业人员严禁酒后作业，严禁吸烟，禁止在施工现场追逐打闹。
8. 0. 4 登高（2米以上）作业时必须系合格的安全带，系挂牢固，高挂低用，应穿防滑鞋，应把手头工具放在工具袋内。
8. 0. 5 施工中使用的电动工具及电气设备，均应符合国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46--2005的规定。
8. 0. 6 施工中使用的各种工具（高梯、条凳等）、机具应符合相关规定要求，利于操作，确保安全，材料在搬运时注意安全，防止夹手，重量超过20Kg以上的必须由2人操作。
8. 0. 7 电、气焊等特殊工种作业人员应持证上岗，配备劳动保护用品。并严格执行用火管理制度，预防火灾事故。
8. 0. 8 施工垃圾应袋装清运，严禁从架子上往下抛撒。
8. 0. 9 使用手持电动工具时应戴绝缘手套，并配有漏电保护装置。夜间施工时移动照明应采用36伏低压电源，电源线必须使用橡胶护套电缆。
9 环保措施

9. 0. 1 根据实施情况，在背槽式玻化砖干挂施工过程中出现的环境管理因素主要有：施工垃圾排放、施工废水污染、噪音污染。
9. 0. 2 加强对施工人员的培训与教育，提高施工人员的环保意识。
9. 0. 3 背槽式玻化砖干挂工艺在施工中，会产生玻化砖边角等施工垃圾，施工垃圾需要进行分类堆放，集中清运至垃圾堆放处。
9. 0. 4 在玻化砖开背槽施工时，需要不间断的使用水源，因此需将废水引入指定的排水管线中，统一流入污水井处，不可将废水随意排放。
9. 0. 5 由于玻化砖背槽加工过程中会产生噪音，因此加工场地应在加工棚内，不得露天进行加工，且无特殊情况，不得在夜间进行加工，以免影响到周围居民的生活休息。
9. 0. 6 控制工程的一次合格率，减少不合格品的产生造成的返工浪费。

10 效益分析

背槽式玻化砖干挂技术由于其良好的施工工艺，在经济、环保、节能等方面存在良好的效益。
10. 0. 1 经济效益
背槽式玻化砖干挂技术体系完整，与其他支撑连接体系有着良好的兼容性，安装工艺简单便捷，安装效率高，安装施工破碎率低。因此可产生良好的经济效益。
10. 0. 2 环保效益
背槽式干挂玻化砖是在加工棚内进行加工，同时采用不间断水源配合加工，与石材干挂、传统背贴式玻化砖干挂相比，降低了噪音污染，基本杜绝了粉尘的产生。而且由于其整个施工过程中，破损率低，也相应的减少了施工垃圾的产生。
10. 0. 3 节能效益
此工艺由于其简易的安装方法，极低的破损率，节省了大量的施工时间，也减少了材料的浪费，具有良好的节能效益。

11 应用实例
背槽式玻化砖干挂工艺现已得到广泛应用，现列出以下3个工程实例：
11. 0. 1 哈大客运专线铁岭西站房工程：工程位于辽宁省铁岭市，室内干挂墙砖面积为6000㎡，开工时间为2011年3月，玻化砖规格尺寸为800×800×12mm，采用的是T型背槽干挂玻化砖工艺。
11. 0. 2 哈尔滨西客运站工程：工程位于黑龙江省哈尔滨市，室内干挂墙砖面积为3000㎡，开工时间为2011年7月，玻化砖规格尺寸为1000×800×13.5mm，采用的是T型背槽干挂玻化砖工艺。
背槽式干挂砖工艺已得到广泛应用，且应用前景广阔。