干挂石材设计知识及测量放线和成本测算全面分析

 石材干挂法又名空挂法，是饰面饰材装修中一种常见的施工工艺。该方法以金属挂件将饰面石材直接吊挂于墙面或空挂于钢架之上，不需再灌浆粘贴。其原理是在主体结构上设主要受力点，通过金属挂件将石材固定在建筑物上，形成石材装饰幕墙。

石材幕墙设计基础知识

1、适用于建筑高度不大于150m的民用建筑金属幕墙工程。

2、适用于建筑高度不大于100m、设防烈度不大于8度的民用建筑（天然石材）石材幕墙工程。

3、幕墙石材宜选用火成岩，石材吸水率应小于0.8%。

4、花岗石板材的弯曲强度应经法定检测机构检测确定，其弯曲强度不应小于8.0MPa。

石材面板应用要求：

（1）石材面板的品种应符合原建筑图纸要求。

（2）维修更换的石材面板应优先选用花岗石板材。

（3）花岗石板材的吸水率应小于0.8%，弯曲强度不应小于8MPa。

（4）花岗石光面板的厚度不应小于25mm，毛面板的厚度应比光面板厚3mm。

（5）花岗石异形板、凹凸板其最薄部位的有效厚度不应小于25mm，毛面板的厚度应比光面板厚3mm。

（6）非花岗石板材应符合现行《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133、《建筑幕墙》GB/T21086、《干挂饰面石材》GB/T32834的要求，弯曲强度标准值小于8MPa石材面板，应采取加厚、加强等措施保证面板的可靠性。

5、为满足等强度设计的要求，火烧石板（目前常用荔枝面）的厚度应比抛光石板厚3mm。

6、幕墙高度超过40m时，幕墙钢构件宜采用高耐候结构钢，并应在其表面涂刷防腐涂料。

7、幕墙钢构件当采用冷弯薄壁型钢时，其壁厚不得小于3.5mm，强度应按实际工程验算。

8、单层金属板表面采用氟碳树脂处理时，氟碳树脂含量不应低于75%；海边及严重酸雨地区可采用三道或四道氟碳树脂涂层，其厚度应大于40μm，其他地区可采用二道氟碳树脂涂层，其厚度应大于25μm。

9、幕墙用单层铝单板的厚度不应小于2.5mm。

10、幕墙用铝塑板上下两层铝合金板的厚度均应为0.5mm，铝合金板与夹心层的剥离强度标准值应大于7N/mm。

11、幕墙用蜂窝铝板的截面最小厚度应为10mm，正面、背面铝合金板厚度均应为1mm。

12、幕墙采用的橡胶制品宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶；密封胶条应为挤出成型，橡胶块应为压模成型。

13、同一幕墙工程应采用同一品牌的单组份或双组份的硅酮结构密封胶。用于石材幕墙的硅酮结构密封胶还应有证明无污染的试验报告。

14、同一幕墙工程应采用同一品牌的硅酮结构密封胶和硅酮耐候密封胶配套使用。

15、石材幕墙中的单块石材板面面积不宜大于1.5m2。

16、幕墙构件的立柱与横梁在风荷载标准值作用下，钢型材的相对挠度不应大于ι/300，绝对挠度不应大于15mm；铝合金型材的相对挠度不应大于ι/180，绝对挠度不应大于20mm。（ι为立柱或横梁两支点的跨度）

17、幕墙的保温材料可与金属板、石材板结合在一起，但应与主体结构外表面有50mm以上的空气层。

18、幕墙的防火层必须采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板，不得采用铝板。防火层的密封材料应采用防火密封胶，防火密封胶应有法定检测机构的防火检验报告。

19、在幕墙结构中应自上而下地安装防雷装置，并应与主体结构防雷装置可靠连接。

20、作用在幕墙上的风荷载标准值不应小于1.0 KN/m2。

21、花岗石板弯曲强度试验中任一试件的弯曲强度试验值低于8.0MPa时，该批花岗石板不得用于石材幕墙。

22、金属板应沿周边用螺栓固定于立柱或横梁上，螺栓直径不应小于4mm。

23、用于石材幕墙的石板，厚度不应小于25mm。

24、石材采用短槽支承的铝合金挂件，其截面厚度不应小于4mm。

25、横梁设计当跨度不大于1.2m时，铝合金型材横梁截面主要受力部分的厚度不应小于2.5mm；当横梁跨度大于1.2m时，铝合金型材横梁截面主要受力部分的厚度不应小于3mm，有螺钉连接的部分截面厚度不应小于螺钉公称直径。钢型材截面主要受力部分的厚度不应小于3.5mm。

26、横梁应通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接，角码应能承受横梁的剪力。螺钉直径不得小于4mm，每处连接螺钉数量不应少于3个，螺栓不应少于2个。横梁与立柱之间应有一定的相对位移能力。

27、立柱用铝合金型材截面主受力部分的厚度不应小于3mm，采用螺纹受力连接时螺纹连接部位截面的厚度不应小于螺钉的公称直径。钢型材主要受力部分的厚度不应小于3.5mm。

28、上下立柱之间应有不小于15mm的缝隙，并应采用芯柱连结。芯柱总长度不应小于400mm。芯柱与立柱应紧密接触。芯柱与下立柱之间应采用不锈钢螺栓固定。

29、立柱与主体结构的连接可每层设一个支承点，也可设两个支承点；在实体墙上支承点可加密。

30、立柱应采用螺栓与角码连接，螺栓直径不应小于10mm。立柱与角码采用不同金属材料时应采用绝缘垫片分离。

31、石材板面采用短槽设计时，两短槽边距离石材板两端部的距离不应小于85mm，也不大于180mm。

32、预埋件的锚板宜采用Q235等级B的钢材。钢筋应采用Ⅰ或Ⅱ级钢筋，并不得采用冷加工钢筋。

33、预埋件的受力直锚筋不宜少于4根，直径不宜小于8mm。受剪预埋件的直锚筋可采用2根。

干挂石材一般预留多少完成面厚度？

1.预留100完成面厚度

 单面墙体石材干挂，保证安全和耐久的情况下，完成面最小可以做到80mm，（20石材+50干挂件+10调节空间）。

 所以，在项目过程中，一般都会预留100的石材完成面，避免现场墙体有误差导致完成面不能保证。

2.预留200完成面厚度

 当基体墙体为加气块墙体，同样在保证安全和耐久情况下，需要进行骨架加固处理。在加气块区域的预埋板需要使用对穿螺栓进行固定。在混凝土圈梁和构造柱的区域，可以直接通过膨胀螺栓来进行固定。

完成面的尺寸并不是随随便便就预留那么多，而是需要考虑基体墙体承载，石材重量，钢架选型，层高，在满足设计造型下所预留的合理施工尺寸。

石材干挂工程测量放线方案

1.1方式方法

(1）对幕墙施工测量放线数据进行计算，进行基准定位复核，确保测量放线精度；

（2）组建专业测量小组，选用先进测量仪器电子全站仪、经纬仪、激光垂直仪，采用内引内控法和外引外控法进行放线、复核；

（3）运用经纬仪测角法对幕墙平面进行施工放线。

为保证测量放线精度，确保工程质量：

确立本工程的基准，在合适的位置设立参照基准轴线，施工前，要报请并在工程监理的监督下，与土建总包单位进行标高、轴线的基准定位进行移交，并做书面移交或者交底记录，之后再展开幕墙测量及大面施工。依据总承包单位的基准点、线，考虑到温差对计量的误差，以及地面不平造成的误差，采用全站仪通过棱镜复核相互之间的几何关系，搞清楚点线之间的关系，以及相互间的几何尺寸，通过点线的精度来提高幕墙施工精度；在确保门洞口以及沉降缝的宽度的前提下，要使各种累积误差在大面幕墙内消化；

1.2施测程序

测量基准点→投射基准点→主控线弹设→外控点平面布置→外控制线布置→层间标高设置→测量结构偏差

进入工地放线之前请总包方提供基准点线布置图，以及首层原始标高点（参见下图），施工人员依据基准点、线布置图，进行复核基准点、线及原始标高点。根据总包提供的基准点及控制网图上的数据，用全站仪对基准点轴线尺寸、角度进行检查校对，对出现的误差进行适当合理的分配，经检查确认后，填写轴线、控制线实测角度、尺寸、记录表。致函与总包单位负责人，给予确认后方可再进行下一道工序的施工。

1.3首层控制线的布置：

因总包单位便于施工，控制线一般设定离结构较远(2米左右)，而幕墙施工需将控制线进行外移(一般0．5～1米)，依据总包首层控制轴线，建立幕墙首层内控制网，再由内控制网根据安装需求进行外移形成外控制网，按照图纸设计对控制网进行复核校正，使之符合设计及安装要求。

1.4投射基准点

1)通常建筑工程外形幕墙基准点投测，在项、底、中间楼层(根据各工程幕墙的总体高度和楼层，决定中间投测基准点楼层部位及数量)，一般每隔五层为一个标准控制层。

2)投测基准点之前安排施工人员把测量孔部位的混凝土清理干净，然后在一层的基准点上架设垂准仪。将总承包单位提供的底层基准控制点作为一级控制点，通过一级基准控制点，采用铅垂仪传递基准点。为了保证轴线竖向传递的准确性，把基准点一次性分别准确地投到各标准控制楼层，重新布设内控点(轴线控制点)在楼面上。架设垂准仪时，必须反复地进行整平及对中调节，以便提高投测精度。确认无误后，分别在各楼层的楼面上测量孔位置处把激光接收靶放在楼面上定点，再用墨斗线准确地弹一个十字架。十字架的交点为基准点。

见下页平面轴线控制基准点迁移示意图：

3)内控点(轴线控制点)竖向投测操作方法：

(1)将激光经纬仪架设在首层楼面基准点，调平后，接通电源射出激光束。

①通过调焦，使激光束打在作业层激光靶上的激光点最小，最清晰。

激光接收靶由300×300×5mm厚有机玻璃制作而成，接收靶上由不同半径的同心圆及正交坐标线组成。

②通过顺时针转动望远镜360度，检查激光束的误差轨迹。如轨迹在允许限差内，则轨迹圆心为所投轴线点。

③通过移动激光靶，使激光靶的圆心与轨迹圆心同心，后固定激光靶。在进行控制点传递时，用对讲机通信联络。

(4)所有轴线控制点投测到楼层完成后，用全站仪及钢尺对控制轴线进行角度、距离校核，结果达到规范或设计要求后，进行下道工序。

1.5外控点控制网平面图制作

怎样把每个面单元分格交接部位，点、线、面位置定位准确紧密衔接是后期顺利施工的保障和基础。将控制分格点布置在幕墙分格立柱缝中，与竖龙骨室内表面平(注：现场控制钢丝线为距铝立柱内表面7 mm控制线，定位在铝立柱里面，可以避免板块吊装及吊篮施工过程碰撞控制线而造成施工偏差，及可保证板块安装至顶层、外控线交点位置还能保留原控制线。)先在电脑里边作一个模图，然后再按模图施工。模图制作方法：

第一步：依据幕墙施工立面、平面、节点图找出分布点在不同楼层相对应轴线的进出、左右、标高尺寸，也就是把每个点确立X、Y、z三维坐标数据。

第二步：依据总包提供的基准点控制网以及控制网与轴线关系尺寸，

幕墙外控点与轴线的关系尺寸，再将以上已知数据转换为幕墙外控点与基准点控制网的关系尺寸。

第三步：模图制作依据计算出基准点与各轴线进出、左右的关系尺寸，把主控线做到平面图上，再依据第二步中计算出的幕墙外控点与基准点控制网的关系尺寸数据，把每个点做到平面图上。同样方法其余三个面全部定点绘制在平面图上。

1.6层间标高的设置：

先找到总包提供的基准标高水平点。引测到首层便于向上竖直量尺位置(如电梯井周围墙立面)，校核合格后作为起始标高线，并弹出墨线，用红油漆标明高程数据，以便于相互之间进行校核。

标高的竖向传递，用钢尺从首层起始标高线竖直向上进行量取或用悬掉钢尺与水准仪相配合的方法进行，直至达到需要投测标高的楼层，并作好明显标记。在混凝土墙上把50米钢尺拉直下方悬挂一个5公斤重物。

等钢尺静止后再把一层的基准标高抄到钢尺上，并用水笔做好标记。再根据基准标高在钢尺上的位置关系计算出上一楼层层高在钢尺上的位置。用水平仪把其读数抄到室内立柱或剪力墙上，并做好明显的标记。以此方法依次把上面的楼层都设置好。在幕墙施工安装完成之前，所有的高度标记及水平标记必须清晰完好，不能被消除破坏。另考虑到整个大楼在施工过程中位移变形，确保水平标高的准确性，用全站仪在主体结构外围进行跟踪检查。过程中的施工误差及因结构变形而造成误差，在幕墙施工允许偏差中合理分配，确保立面标高处顺畅连接。

1.7施测原则 

（1）严格执行测量规范；遵守先整体后局部的工作程序，先确定平面控制网，后以控制网为依据，进行各局部轴线的定位放线。 

（2）必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。 

（3）定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。 

（4）测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省时省费用。

1.8准备工作 

（1）全面了解设计意图，认真熟悉图纸。施测人员通过对总平面图和设计说明的学习，了解工程总体布局，工程特点，周围环境，建筑物的位置及坐标，其次了解现场测量坐标与建筑物的关系，水准点的位置和高程以及首层±0.000的绝对标高。根据总包提供的预沉降值，逐层消化在伸缩缝中，让大楼自动沉降在设计标高数值。

（2）技术准备：

1）熟悉施工图纸及有关资料。(掌握本工程的难点和重点是确保施工测量全过程顺利进行及后续施工的重要环节和基础)

2）熟练使用各种仪器，掌握其质量标准。

3）对各种仪器在使用前进行全面检定与校核。

4）熟悉总包单位的基准点，控制点线的设置情况。

5）根据图纸条件及工程结构特征确定轴线基准点布置和控制网形式。

6）遵守先整体后局部的工作程序。

7）严格审核测量起始依据的正确性，坚持测量作业与计算工作步步有校核的工作方法。

8）测法要科学、简洁，精度要合理相称的工作原则。

9）执行三检制：自检、互检合格后请工地质量检查部门验线合格后报请监理验线，合格后再进行下步工序施工。

10）钢尺量距进行“三差”改正；经纬仪测角进行“正倒镜”法；水准仪测高程采用附和或闭合法，采用串测或变动仪器高；全站仪测点换站检查。

1.9 测量的基本要求

测量记录必须原始真实、数字正确、内容完整、字体工整；测量精度要满足要求。根据现行测量规范和有关规程进行精度控制。

1.10测量放样误差控制标准

1)标高

(1)±0．000至l米线≤1mm

(2)层与层之间l米线≤1mm

(3)总标高±0．000至楼顶层≤±1mm。

2)控制线

(1)墙完成面控制线≤±2mm；

(2)到外控线≤±1mm；

(3)结构封闭线≤±2mm。

3)投点

各标准层之间点与点之间垂直度≤±lmm。

石材干挂法施工工序

测量实际结构尺寸→图纸深化二次设计→墙面弹控制线→龙骨和连接件安装→挂件安装→板材安装→补缝密封→清理表层或打蜡磨光。

一般情况下龙骨有主龙骨和次龙骨两个骨架网组成，主龙骨竖向控制在1000~1200mm之间，使用槽钢或方钢为主龙骨，主龙骨与墙面连接采用预埋铁形式连接或膨胀螺栓植入墙体内，次龙骨水平向一般使用角钢，采用连接件安装，次龙骨的简距同石材板面的高度。一般龙骨表面设计要求有镀锌涂层或防锈处理，用在外墙楼层较高时还设计有防雷接地的工序。

干挂石材的成本测算

以一栋高层（外墙面1000平方米）为例：

设计竖向龙骨为8#槽钢简距1200mm，次龙骨采用5#角钢，板材为800*800mm幻彩粉麻石材，定额损耗为2%，该楼测算成本按2%损耗。主龙骨重量为5kg/m，次龙骨重量为2.65kg/m，考虑门窗洞口处及转角处主龙骨要增多，测算为每平方米龙骨重量为10kg，也可按图示龙骨数量计算出每平米龙骨重量。