目前，我国在经济快速发展的同时，也在全面推动和加强社会主义文化繁荣与建设，文化气息浓重的博物馆类建筑的建设日益增多。博物馆是收藏、展示物质或非物质文化的场所，是国家软实力的象征，建筑的自然之美、简约之美可更好地展现博物馆独特的文化和社会属性。本研究以中国工艺美术馆项目中央序厅等室内公共区域干挂开缝石材幕墙为例，针对结构墙体的不同形式、不同高度，分析计算幕墙整体受力体系，分别设计幕墙钢架、龙骨及连接形式等，为今后类似工程提供设计与施工依据。
1 工程概况
中国工艺美术馆公共区的墙面装饰作法为开缝式干挂石材幕墙，施工面积1.75万m²，面层采用30mm厚荔枝面山东锈石，扶梯墙面最大高度15.5m，序厅墙面最大高度29.25m。石材竖向排版尺寸为1 500mm，竖向分缝50mm，内嵌石材背条，横向排版尺寸主要有370mm、750mm和1120mm，石材规格多，呈高低错落无定式横向对缝排布，横向分缝5mm（图1）。
图1 序厅西立面石材幕墙布置示意
2 室内幕墙龙骨设计
2.1 附墙龙骨设计
有结构墙的地方，根据结构墙体的形式、高度和位置关系，采用单排附墙龙骨，并根据主龙骨与墙体的距离大于150mm或小于150mm，设计不同的连接形式，距离墙面较远的龙骨，设置斜撑增加龙骨稳定性。
2.2 幕墙钢架设计
没有结构墙的地方，设置双排钢架为幕墙受力体系，计算需考虑选材、焊接方法、立柱强度及稳定性、锚固点及锚固点承受力、锚栓拉力、剪力及承载力，以及石材幕墙面层安装完成后整体对抗震的要求等。根据计算确定双排钢架的材料选用规格为□120mm×60 mm×4mm和□80mm×60mm×4mm的镀锌钢管，通过与镀锌埋件焊接固定。横向次龙骨采用L50mm×50mm×4mm镀锌角钢，与主龙骨焊接连接。
2.3 楼梯、扶梯间高大幕墙层间节点设计
扶梯两侧幕墙高度36m，为降低结构变形对幕墙构造产生的不利影响，对超高金属骨架进行了优化调整，以层间高为单位对龙骨进行竖向分缝，每层幕墙单元的上、下均有足够的构造间隙，来吸收变形和误差。扶梯间幕墙龙骨层间节点构造如图2所示。
图2 扶梯间幕墙龙骨层间节点构造示意
3 石材连接扣件选择
干挂石材幕墙安装采用干挂背栓施工工艺，根据石材尺寸的大小，背栓上下间距不大于500mm，左右间距不大于800mm，以保证石材受力均匀、稳定性好。本项目采用的背栓为敲击背栓，在安装前需用专用设备敲击背栓套管，这样背栓在预埋孔中全部胀开，通过螺母固定套管，套管顶住背栓，防止背栓松动（图3）。
图3 干挂背栓安装示意
安装方法：检测孔位，包括直孔孔径、钻孔深度和底扩孔孔径；检查背栓套筒是否拧到底部，背栓锥形螺杆底部的凸起点是否与扩压环是否配合到位；将背栓放入板材孔洞，间距式背栓则需先取下铝合金六角头螺母；将配套的敲击套筒套在外露螺杆上，用锤子垂直敲击3~5下，取下敲击套筒，目测齐平式背栓套筒与板材背面平齐，间距式背栓拧上铝合金六角头螺母，则安装完成。为提高石材墙面的平整度和垂直度，干挂石材挂件选用施工精度要求高的两件式铝合金型材挂件（图4），正反扣合在一起，背栓将挂件的一半与石材固定在一起，并将挂件的另一半通过螺杆、螺母固定在钢架上。
图4 两件式铝合金型材挂件
挂件安装完成后，安装石材正反挂件扣合在一起，通过顶部螺栓微调安装精度。
4 干挂石材安装工艺流程
墙面深化排版→选板、挑色→加工、编号→背栓安装→墙面基层处理→弹线钻孔→预埋件施工→基层钢架施工→钢架防腐处理→钢架验收→连接件安装→干挂石材→清理表面→质量验收。
5 室内干挂开缝石材幕墙施工要点
（1）墙面石材错层布置，板块大小不一，安装时既要满足墙面、地面通缝的要求，又要根据机电安装需要，准确预留各专业洞口及点位，板块规格多，需要施工班组充分熟悉图纸，了解各部位尺寸和作法，严格按照石材出厂编号选料、弹线及试排安装等。
（2）龙骨、预埋件及各类镀锌角钢镀锌层破损处或焊接预留的缓刷部位，均满涂两遍防锈漆，不得漏涂。
（3）本工程选用的是天然石材，为达到整体效果，加工时要精心挑选板材，选用颜色均匀、花纹一致、色差小、无暗裂崩边的石材。
（4）石材板块较大、重量重，为确保石材安装整体牢固性，每块石材增加两处受力点，原有4处背栓调整为6处，确保了石材的整体稳定性，最大限度地避免了大面积板块的弯曲变形。
（5）石材应按照由下至上、一端向另一端的顺序依次安装，墙面石材为开缝石材，石材间开缝5mm，为确保缝隙大小均匀，施工时采用5 mm厚橡胶垫块进行缝隙控制，同时采用激光水平仪进行测量校正，既能做到施工便捷，又保证了缝隙的准确。
（6）根据施工位置不同采用不同的施工措施，正常楼板处采用机械升降车进行施工作业，楼梯及扶梯施工区域采用满堂脚手架，既保证了石材施工安全及便捷，又大幅提高了工作效率。
（7）每施工2~3块石材至约2m高时，进行一次石材面垂直度、水平和垂直开缝的垂直度等安装精度的复核，发现偏差较大时及时调整，避免累积误差。
（8）石材开槽后不得有损坏或崩裂现象，槽口应打磨成45°倒角，槽内保持光滑、洁净。
（9）阳角石材为海棠角作法，海棠角在达到美观的同时可有效预防崩边。阳角施工完成后，要及时做好阳角保护措施，避免磕碰造成损坏。
6 结束语
通过合理的组织施工、严谨的技术措施、严格的质量把控，中国工艺美术馆室公共区域内幕墙工程顺利完工，石材幕墙安装牢固、饰面平整、排列整齐、缝隙均匀，完美呈现了天然石材恢宏大气、质朴自然又不失奢华的美感。
