1.深圳市三鑫幕墙工程有限公司；2.深圳市顺恒利科技工程有限公司
【摘要】本文介绍广州白云国际会议红砂岩幕墙新材料、新技术
【关键词】红砂岩；背栓
1.工程概况
广州白云国际会议中心是广东省召开省、市人大、政协等政务会议的重要场所，是体现广东政务管理能力和建设水平的重要公共设施。广州白云国际会议中心位于广州市白云山国家风景名胜区西部，紧临云溪生态公园。总用地面积26.626公顷，总建筑面积309341平方米。其中地上建筑面积254139平方米，地下建筑面积43624.7平方米，架空层面积11577平方米。地上部分由A、B、C、D、E五栋建筑及连廊、展览厅B组成，其中B、C、D、连廊及展览厅B为会议中心，两栋A.E为酒店。五栋建筑平面由北向南平行布置，形式统一协调而成扁长形状。A栋筑面积为52164平方米，建筑总长171.8米，共十二层，首层、二层层高为7.5米，三层以上层高为3.5米，总高57.10m。E栋建筑面积为53428平方米，建筑总长166.5米，共十一层，首层、二层层高为7.5米，三层以上层高为3.5米，总高57.10m。根据设计理念，体现建筑物与自然的和谐。在屋顶和立面上采用大量的红砂岩作表面。A栋南立面由半菱形开放式砂岩幕墙与隐框玻璃窗组成。砂岩标准单元为7500×3000mm，砂岩分格为750（宽）×500（高）mm，玻璃窗尺寸大小为1500（宽）×1500（高）mm和1500（宽）×1000（高）mm。北面为凸凹铝板单元尺寸与砂岩一致，铝板分格为1500（宽）×500（高）mm；东西两面各一半为突出铝板、红砂岩，中庭全部为突出铝板，立面每单元中间为玻璃幕窗。顶部为平面红砂岩。E栋北面凸凹红砂岩，南面为凸凹铝板，东西两面各一半为突出铝板、红砂岩，中庭全部为突出铝板，顶部为平面红砂岩。
2.新材料、新工艺、新技术的应用
2.1大量红砂岩作为幕墙主要材料。
A、E栋幕墙红砂岩达32045万平方米，如此大量采用红砂岩作为立面面板国内工程是没有。而且红砂岩质地松软，抗弯强度低。本工程采用红砂岩40mm厚，还有重量大、笨重不易搬运、安装拆卸不便的缺点。这次采用设计值在干燥状态下为3.0MPa；国家没有现成的规范。对工程来说是很大的困难。为此，项目办自己组织了专家和施工、加工单位对红砂岩作为面板作了可行性研究，并制订了《红砂岩加工设计及安装验收规程》。红砂岩是容易风化，更容易受外界大气、酸雨、工业烟雾等外界因素对它的侵破坏。为了保护红砂岩，使红砂岩不被风化和侵蚀，本工程采用了高效石材防水剂对红砂岩浸泡，溶剂通过有效渗入红砂岩毛细通道，通过潮气的催化作用，与红砂岩充分结合形成一纵深的、持久的防护层，红砂岩表面不留任何痕迹，并保持红砂岩的透气性，即使红砂岩表面部分磨损，内部仍具有十分优秀的防水性，提供最佳的“水珠效应”，能有效锁住水、大气等污染物对红砂岩的侵害。对水性污染有一定防护作用，为红砂岩作为表面材料奠定了基础。
2.2蜂窝红砂岩在工程上首次应用
红砂岩本身是一种脆性材料，自身强度不好，容易破碎。如果在加工、施工过程中有暗裂纹存在比较难察觉到，如果用在吊顶及外倾面有人员进出的位置，在受到风力振动的情况下极易破碎产生下坠，造成了安全隐患；砂岩蜂窝板克服了天然砂岩脆而易碎的缺点。砂岩蜂窝板在加工过程中首先要将砂岩荒料切割成薄片，然后用砂岩薄片用专用胶与铝蜂窝板复合在一起形成整体，局部受大力冲击时，砂岩蜂窝板不会产生粉碎性、放射性的破裂，即便受到外力也类似于夹胶玻璃，砂岩薄片也会与铝蜂窝板粘结在一起不会产生下坠，安全性有了保障。本工程在主出入口吊顶采用了蜂窝红砂岩A、E栋502平方米。
红砂岩蜂窝板能降低砂岩板较高的吸水量、吸水率，从而减轻外围护结构的总体重量。红砂岩蜂窝板的特殊的结构，内层铝蜂窝内的空气层能大降低室内外热能的传导，从而达到节能效果。据测定，超薄型蜂窝红砂岩板的热传导系数仅为红砂的1/10。由于该砂岩蜂窝板的表面砂岩厚度可为5-8㎜，这是砂岩蜂窝板特有的性能，能大幅减轻板的自重，能大大提高砂岩矿的利用率，大大节约有限自然资源。
2.3红砂岩锚固采用背栓方法
背栓是一个紧固件，它把石材和石材幕墙组件中的连接件联结在一起，它属于可以自由拆卸的紧固件，连接件可按幕墙需要的构造要求来设计连接件。这是新型有效的锚固专利技术，背栓锚固基本原理，是通过专用的设备和金刚石钻头在红砂岩的背部钻锥形孔，使得在植入锚固件时，锚固件底部打开后的形状与钻孔形状相吻合，通过锥形结合，形成结构锁定，进行锚固。背栓锚固原理的关键技术在于扩压环结构，它是通过具有弹性的A4不锈钢波形环的支撑达到机械锁定的目的。红砂岩锚固采用背栓式方法可通过有限元方法选择最佳受力支撑点（约板长1/5处），使得石材承受均布载荷的最大弯矩值最小，材料所需的抗弯模量最小，因而具备了能选用强度低红砂岩的条件。
在通常情况下，天然石材的厚度的公差是比较大的。通常在允许范围内，天然石材板的厚度的公差可以达到400毫米。我们采用于本工程的背栓，它可以克服板面加工厚度的误差，保持板材的正反面距离是定值。所以说板材厚度的加工误差永远是在板材背面解决的，从板材的正面去看的话，是永远看不到的。
本工程采用M6A4不锈钢背栓共A、E栋390000颗。构造要求石材与连接件的连接，视石材板尺寸和构造要求可采用一个背栓、二个背栓、四个背栓等，本工程的所有节点图都是按照四个背栓设计，背栓孔中心距离石材边不大于180mm，不小于100mm；当为二个背栓连接时，孔中到板顶边距离不大于250mm，到侧边距离不大于180mm；当采用一个背栓连接时，孔应该位于石材中心，到石材边不大于300mm；孔深要求21mm。如果采用一个或二个背栓连接时，在石材的四个角应加尼龙螺栓顶住石材，使石材板面平稳。连接件凹槽深度与石材板缝的大小除满足设计要求外，还应该考虑将来石材维修拆装的方便与石材整体的美观效果，因此石材连接件的凹槽深度一般与石材板缝相差不大于8mm，本工程节点图中石材板缝为10mm，挂件凹槽深度10mm。
在建造红砂岩幕墙时，本工程采用了敞开式幕墙设计，幕墙本身不防水，不能按惯例进行空气渗透、雨水渗漏三项物理性能检测，根据专家组意见和业主只要风压变形、平面内变形二项物理性能检测，还对背栓和背栓锚固红砂岩的连接部位进行了背栓拉伸试验，背栓锚固红砂岩的拉拔试验，背栓的剪切试验；积累了大量试验参数，证明了背栓点连接红砂岩幕墙有很高的可靠性，同时找出了局部构造改进的方向。
3结束语
红砂岩幕墙背栓施工中，接待了各级专家、设计及施工人员的参观、评定，一致认为选择的加固措施工艺合理，施工方便快捷，施工质量容易保证和鉴定，值得推广。符合幕墙发展的趋势，本系统是石材、陶瓷板、人造石、高压层板、玻璃、微晶玻璃、纤维水泥板等幕墙干挂领域广泛应用的国际著名品牌。