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干挂石材幕墙施工中的安全措施

文档作者：裘惠民文档来源：上海市建筑装饰工程集团有限公司		点击数：	更新时间： 2020年12月07日
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筻 堕
干挂石材幕墙施工中的安全措施
裘惠民
上海市建筑装饰工程集团有限公司 上海 200072
接要：上海复旦大学化学楼外立面采用了干挂石材幕墙饰面。但因此前干挂石材幕墙面板曾发生过脱落现象，引发起
业主的担忧。基于此，从石材检测、角钢横梁承载力验算、钢立柱侧向稳定性校核、确保倒吊石材安全性、石材板块
采用通槽连接、补充幕墙抗震缝节点设计、改造女儿墙构造等几方面来提高干挂石材幕墙的安全性。确保了施工质
量。
关■诩：干挂石材幕墙；设计；防坠落；承载力验算
中圈分类号：TU767．5 文献标志码：A DOI：1 0．1 41 44~．cnki．jzsg．201 7．06．026
Safety Measures for Dry Hanging Stone Curtain Wall Construction
QIu Huimin
Shanghai Building Decoration Engineering Co．，Ltd．，Shanghai 200072，China
1 工程概况
复旦大学化学楼地处上海市淞沪路与国浩路交界处，
是一栋高40 m、共8层的办公实验大楼。外墙装饰主要为
干挂石材幕墙和铝合金玻璃门窗，其中干挂石材的面积达
26 000 m 。大楼西立面中浅色和深色墙面均为干挂石材幕
墙(图1)。
图1复旦化学楼西立面
由于前期建设中出现了多栋和多次石材面板脱落事
故，造成有些教学楼局部不能正常使用。因此在本项目幕
墙工程开展之初，校方就提出必须严格控制干挂石材质
量，全过程全方位地加强检查和核验， 以确保不再发生石
材坠落事故。
2 安全措施和专项设计
为尽力满足业主要求，在设计石材幕墙施工图中除满
足规范和应用通常做法外，还在幕墙图初稿的基础上从以
下几个方面采取了安全措施，做了专项设计。
作者简介：裘惠民(1958一)，男，本科，工程师。
通信地址：上海市静安区永和~318-fP3号楼(210072)。
收稿日期：2017—04-10
1 奠筑麓工·J139~·ties
2．1 石材检测
石材面板的材质和物理特性是保证干挂石材幕墙安全
的关键因素， 因此幕墙规范对石材性能作了弯曲强度试验
值不低于8．0 MPa、抗弯强度设计值按2．15倍安全系数取用
的规定。但石材毕竟是天然产物，一样是花岗岩，产地不
同物理特性就存在差异。为此委托了具有国家法定资格的
测试机构对幕墙所用石材样品进行试验并取得合格报告，
确保了设计依据的正确性。
2．2 角钢横梁承载力验算
采用50 mm X 4 mln角钢做横梁，主要是考虑安装方
便，质量较轻，也是比较常规的做法，其弹性模量为
2．06 X 10 MPa，惯性矩为9．26 cm ，抵抗矩 E=2．56 cm ，
下=6．70 em ， 左 6．70 cm ， 右=2．56 cm ，塑性发展
系数为1．05。为慎重起见，将横梁的跨度控制在1．2 m以下
(石材的分格高度最大为0．6 m)，并进行重新验算。
经计算，该横梁强度在满足控制要求后尚有28．7％的
富余，挠度只达到控制值的54％ ，足以保证角钢横梁的稳
定性。
对于外挑安装面板的角钢横梁，应适当调整钢管立柱
的位置，用50 mm×50 mm×4 mm的方钢管取代50 mmX
50 mm×4 mm的角钢做转接杆支承角钢横梁，避免了后排
角钢发生偏转失稳的可能性【】 l。
2．3 钢立柱侧向稳定性校核
石材柱内的钢管立柱原先存在两侧悬挑角钢安装石材
的情况，因为按其力学特性(x轴惯性矩：~=235．76 em4；，，
轴惯性矩：g=8o．000 8 cm )比较，y轴的惯性矩只略大于X
轴的l，3，所以侧向稳定是必须考虑的。
现增加与预埋件焊接的竖向角钢作为横向角钢上墙连
接的支点，从而改变受力模型，减小石材重力荷载对钢管
裘惠民： 干挂石材幕墙施工中的安全措施
立柱y(弱)轴方向产生的弯矩。按双向拉弯模型校核其强
度、挠度，结果满足设计要求。
2．4 确保倒吊石材的安全性
倒吊石材主要位于吊顶和铝门窗上檐口，若发生坠落
则肯定会酿成大祸。为此采取了2个措施来预防吊挂石材的
坠落：一是按立面石材横向分格尺寸将吊挂石材的长度一
分为二，减小其大小及质量，石材最长尺寸控制在600 mm
以下；二是在吊挂石材背面粘贴玻璃纤维加强网格布，
万一石材碎裂也不会即刻掉下伤人，可留出更换石材的时
间。
此外，还可改用铝蜂窝复合石材面板，既能因石材厚
度减薄(从厚30 mm减至10 mm)而降低质量，又能靠全机
械连接(螺栓固定铝蜂窝板)增加牢度，但该方案因成本
太高被放弃 。
2．5 石材板块采用通槽连接构造
因门窗两侧的石材面板较窄，短槽连接件横向只能设
置一个且偏位较大，带来了不安全的后患。为此，把此类
石材板块上下端加工成通槽，改用加长的铝合金挂件居中
设置进行连接，增加了石材幕墙的可靠性。
2．6 补充抗震缝处石材幕墙的构造节点设计
抗震缝是防止自然灾害造成破坏的建筑留缝，两侧的
幕墙必须设计防止损坏的独立构造并能相互移动。因此，
在施工中对抗震缝进行了补充设计，采用石材专用密封胶
对抗震缝进行填充，并增设了结构伸缩缝两侧幕墙的防水
措施。
2．7 改变女儿墙构造
女儿墙上口有混凝土压顶，下部是砖墙填充，不能保
证石材幕墙与主体结构可靠连接。
经向结构师反映后，将女儿墙改成了混凝土剪力墙构
造，保证了主体结构的完整性，石材压顶的做法得到了安
全保障。
3 结语
通过实施以上专项设计， 石材幕墙原本的缺陷得到了
弥补，杜绝了干挂石材脱落的隐患，为确保施工质量打下
了基础。
☆☆ 参考文献☆☆
⋯ 李武玉．高层建筑干挂石材幕墙监理质量控制工作【J】．山西建筑，
2Ol 1(1 3)：208—209．
【2 J 贺飞，于海．背槽式干挂石材幕墙设计与安装【Jj．门窗，2013(10J：
20-22．
【3l 刘永前，王若晖．建筑干挂石材幕墙质量问题的探讨lJ1．建筑与预
算，2007(1)：75—76．
14】 肖广，陈志彬，徐金豪．外墙弧形厚重石材幕墙干挂安全可靠性的实
践与分析【J】．福建建筑．2009(7)：74—75．
【55 】 刘虹蛾，王雅文．干挂石材幕墙工程的质量控制【J】．门窗．2007(6)：
37-38．
(上接第806页)
进及后退按钮实现施工建造过程的正向及反向模拟，也可
通过在时间表上的选取，观察某时间节点的工程施工状
态。
通过BIM模型还能进行施工过程的可视化模拟，从而
提早发现问题，并提前进行工序优化。将Revit结构模型及
场地模型导入~lJNavisworks Manager 2014软件中，可对该工
程进行动态施工模拟，利用BIM技术的施工模拟能利用虚
拟模型进行未建先试，将各预制构件的进场顺序、吊装顺
序等输入~lJNavisworks中进行施工模拟，不但能对标准层施
工的每一个步骤进行精确仿真，而且能观察施工中可能存
在的矛盾冲突，从而提前改进、优化构件吊装方案，使吊
装过程可行有序，并可生成指导施工的视频让工人提前掌
握施工中需要注意的细节， 以更加直观地了解施工工艺。
通过在施工模拟的过程中查看每一个阶段的施工状
态，可以发现施工组织的纰漏，并能及时地调整施工进度
计划，以避免在实际施工中各专业、各工序、各工种间的
矛盾，从而减少甚至消除怠工、窝工等现象，确保项目工
期。
6 结语
利用BIM技术与预制装配式建筑的结合，能够有效助
推预制装配式建筑的发展。但在现阶段，我国对相关技术
的研究还不是很系统、很完善，在日后的工作中，要加大
对与预制装配式建筑相关的新技术的研究和推进力度，加
强学习先进国家的先进技术和发展理念，并逐步开发适合
当前建筑发展需要的相关技术和管理方法。相信通过我们
不懈的努力和实践，装配式建筑必将迎来快速发展的新阶
段。
☆☆ 参考文献☆☆
【1l 邱闯．基于建筑信息模型(BIM)的工程建设管理革命【J】_联合建设
管理先锋．201 1，(41)：30．
f2J 宫文军，t杨，巩俊松．基于BIM技术的装配式构件系统设计与优化
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