預(yù)應(yīng)力索桁架點(diǎn)式玻璃幕墻安裝施工技術(shù)

吳 偉，蔣 超

(中國華西企業(yè)股份有限公司， 四川成都 610081)

預(yù)應(yīng)力索桁架點(diǎn)式玻璃幕墻安裝施工技術(shù)

吳 偉，蔣 超

(中國華西企業(yè)股份有限公司， 四川成都 610081)

拉索點(diǎn)式玻璃幕墻由玻璃面板、拉索、撐桿及鋼桁架組成。文章以成都國際商品展示中心展廳大廳點(diǎn)式玻璃幕墻為例，介紹了拉索的安裝、索力監(jiān)測與玻璃面板安裝施工，以及為保證質(zhì)量所進(jìn)行的工作和措施，為類似工程施工提供了借鑒。

預(yù)應(yīng)力拉索； 點(diǎn)式玻璃幕墻； 施工

1 工程概述

成都國際商品展示中心項(xiàng)目總建筑面積116 702.46 m2，展廳主體為框剪結(jié)構(gòu)。展廳入口正立面(2-Aa～2-Fa)長60.65 m, 斜高24.05 m,與水平地面成78°夾角。側(cè)立面(1/2-1a～2-3a)長26.53 m,高23.45 m,采用不銹鋼魚腹式拉索點(diǎn)支玻璃幕墻系統(tǒng)。幕墻玻璃采用10(LOW-E)+12A+10 mm鋼化中空超白雙銀玻璃，最大尺寸為2 000 mm×1 725 mm，豎向結(jié)構(gòu)魚腹式拉索采用直徑φ22不銹鋼拉索，預(yù)應(yīng)力65 kN；橫向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)采用直徑φ12不銹鋼拉索，預(yù)應(yīng)力24 kN；支撐桿為φ60×8不銹鋼撐桿；錨固結(jié)構(gòu)采用Q345B 350 mm×300 mm×16 mm方鋼管與主體管桁架及預(yù)埋件相焊接。玻璃面板與撐桿采用250系不銹鋼駁接爪連接。整體拉索幕墻具有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本功能，充分保證了大空間、大跨度玻璃幕墻的通透性及建筑外立面的裝飾功能(圖1～圖3)。

圖1 預(yù)應(yīng)力拉索點(diǎn)式玻璃幕墻實(shí)景

圖2 預(yù)應(yīng)力拉索點(diǎn)式幕墻支撐體系

圖3 拉索點(diǎn)式玻璃幕墻節(jié)點(diǎn)

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)測量放線技術(shù)。將幕墻劃分為數(shù)個(gè)九宮格模式的控制單元，每個(gè)控制單元視為幕墻玻璃尺寸，其4個(gè)角點(diǎn)作為精確控制點(diǎn)。拉線連接每對水平控制點(diǎn)和每塊豎向控制點(diǎn)，形成網(wǎng)面交叉點(diǎn)。利用測距儀、全站儀、激光儀等進(jìn)行空間交叉點(diǎn)的檢查復(fù)核。

(2)鋼桁架安裝。本工程所使用鋼桁架構(gòu)件規(guī)格多、定位要求精準(zhǔn)，均為空間拼裝，安裝時(shí)搭設(shè)滿堂腳手架及拼裝胎架，進(jìn)行拼裝和焊接。施工過程中嚴(yán)格控制鋼桁架及耳板焊接質(zhì)量。

(3)拉索、撐桿安裝及索力監(jiān)測。不銹鋼拉索及撐桿的定位和安裝，借助扭力扳手、索力測量儀，拉索緊張器等監(jiān)測拉索的內(nèi)力狀態(tài)，確保張拉值的準(zhǔn)確性。

(4) 玻璃面板安裝技術(shù)。根據(jù)玻璃尺寸及重量選擇吸盤數(shù)量，采用電動(dòng)、手動(dòng)葫蘆及人工輔助相結(jié)合的方法安裝玻璃面板。

3 施工工藝流程

測量放線→預(yù)埋件校準(zhǔn)→鋼桁架、耳板定位→撐桿組裝和連接拉索→施加預(yù)應(yīng)力(初步加力)→撐桿校準(zhǔn)檢驗(yàn)→連接穩(wěn)定拉索→施加預(yù)應(yīng)力→撐桿整體調(diào)整→組合校對→駁接爪安裝→玻璃安裝→玻璃打膠→清理打掃→檢查驗(yàn)收。

4 施工方案及技術(shù)措施

4.1 測量放線。

(1)為測量準(zhǔn)確、方便、直觀，根據(jù)平面布置采用設(shè)立主控點(diǎn)，以保證再次測量時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)不變。為了減少安裝尺寸誤差積累，有利于安裝精度的控制與檢測，將幕墻分成多個(gè)控制單元。從測量放線到結(jié)構(gòu)安裝、拉索安裝、玻璃安裝，每次測量、核對、調(diào)整都以同個(gè)單元尺寸來控制安裝精度。

(2)在拉索及撐桿定制加工前，應(yīng)對建筑物實(shí)體進(jìn)行測量，測量的誤差應(yīng)及時(shí)調(diào)整，不得累計(jì)。據(jù)測量數(shù)據(jù)建立三維模型進(jìn)行空間定位，通過計(jì)算機(jī)軟件生成撐桿、拉索尺寸及拉索與撐桿的空間位置關(guān)系。

(3)鋼結(jié)構(gòu)上的駁接座、拉索與預(yù)埋件連接的耳板的安裝，嚴(yán)格控制安裝位置偏差，并據(jù)控制單元調(diào)整好玻璃幕墻大面的平整度、垂直度及與水平面所成的角度。

4.2 錨定結(jié)構(gòu)安裝

按照施工圖及定位量確定鋼桁架、駁接座、耳板的精確位置，采用拼裝和吊裝兩道施工工序，利用滿堂腳手架、拼裝胎架及電動(dòng)葫蘆將鋼桁架吊運(yùn)至預(yù)定安裝位置，采用拉線和鋼尺檢查桁架的精確度，允許偏差為+3 mm。鋼桁架、耳板、駁接座焊縫必須飽滿密實(shí)，焊縫長度和高度滿足設(shè)計(jì)要求，施焊完畢后逐一檢查驗(yàn)收，然后清除雜物，補(bǔ)刷兩道環(huán)氧富鋅防銹漆。

4.3 拉索、撐桿的安裝及調(diào)整

(1)拉索廠家應(yīng)對定制加工的拉索進(jìn)行預(yù)張拉，以消除拉索受初始拉力時(shí)的非彈性變形，然后根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸加長1～3 mm進(jìn)行拉索下料和壓套組裝，拉索、撐桿應(yīng)按照規(guī)格尺寸逐一包裝標(biāo)識。

(2)拉索現(xiàn)場安裝，利用電動(dòng)葫蘆將拉索的上端頭垂直拉升至上部安裝位置定位固定，然后自上而下安裝豎向受力拉索和撐桿。安裝撐桿時(shí)應(yīng)考慮撐桿夾具需多次反復(fù)調(diào)整，夾具接縫處應(yīng)放置臨時(shí)墊片，給拉索預(yù)留一定的移動(dòng)空間。待全部承重拉索安裝完畢后，按控制單元自上而下逐層將撐桿初步調(diào)整到位，隨后連接橫向穩(wěn)定拉索。

(3)待拉索系統(tǒng)全部組裝完畢，按尺寸控制單元采用專用千斤頂拉索緊張器調(diào)整拉索端頭的索長調(diào)節(jié)螺栓，對拉索進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，前后受力拉索須同時(shí)在一段張拉，張拉步驟如下：①在拉索安裝完成后進(jìn)行第一級張拉，按總預(yù)應(yīng)力值的20 %控制拉力。②經(jīng)調(diào)整達(dá)到內(nèi)力基本平衡，空間定位基本到位后進(jìn)行第二級張拉，按總預(yù)應(yīng)力值的80 %控制拉力，同時(shí)保持拉力值進(jìn)行撐桿位置的定位調(diào)整。③當(dāng)內(nèi)力穩(wěn)定后檢查每榀拉索的內(nèi)力損失情況，確定超張拉值進(jìn)行張拉，并持力12 h。當(dāng)超張拉內(nèi)力穩(wěn)定后放松至100 %張拉控制力，經(jīng)測量調(diào)整所有拉索的張拉值均達(dá)到預(yù)張拉值后，將撐桿節(jié)點(diǎn)固定鎖緊。張拉全過程中采用三點(diǎn)式索張力測量儀監(jiān)測拉索的張拉值(圖4、圖5)。

圖4 拉索緊張器

圖5 三點(diǎn)式拉索測量儀

4.4 駁接系統(tǒng)的安裝

(1) 駁接系統(tǒng)包括駁接座、駁接爪和駁接頭3個(gè)部分，駁接座與駁接爪的連接螺桿應(yīng)擰緊，并設(shè)專人負(fù)責(zé)逐個(gè)檢查驗(yàn)收，當(dāng)需要較厚的墊片墊平駁接爪時(shí)，應(yīng)更換加長的連接螺桿，以確保駁接座的錨入深度，防止駁接爪松動(dòng)脫落。 駁接爪安裝時(shí)需復(fù)核控制單位和玻璃的定位尺寸，全方位檢查駁接點(diǎn)的偏差，校正每個(gè)駁接爪的定位位置，確保駁接爪的各項(xiàng)安裝偏差符合技術(shù)規(guī)程要求。

(2)駁接頭的安裝與玻璃安裝同時(shí)進(jìn)行，安裝前檢查駁接頭的襯墊是否齊全，螺母松緊度是否合適，然后在玻璃孔周邊及駁接頭墊膠上打上透明膠，將駁接頭的前部安裝在玻璃上并鎖緊，待玻璃吊裝到位，將駁接頭的尾部與駁接爪連接并鎖緊。駁接頭安裝部件應(yīng)密貼，保持面接觸，鎖緊力度適中，避免用力過大，造成玻璃的損壞。

4.5 玻璃安裝

(1)玻璃安裝前檢查及調(diào)整腳手架，保證有足夠的空間吊裝玻璃。檢查駁接爪之間的中心距、水平度，確認(rèn)與玻璃尺寸是否相符；檢查玻璃的規(guī)格尺寸，若有崩邊、裂口、明顯劃傷的玻璃不允許安裝。清潔玻璃和吸盤上的灰塵，根據(jù)玻璃重量確定吸盤個(gè)數(shù)，嚴(yán)禁使用吸附力不足的吸盤。吊裝前將玻璃按照先后順序堆放好，做好編號，以免造成玻璃的重復(fù)搬運(yùn)。

(2)采用電動(dòng)葫蘆、手動(dòng)葫蘆、人工輔助相結(jié)合的方式，從下到上的原則安裝。采用吸盤進(jìn)行水平搬運(yùn)，用專用尼龍繩綁扎牢固后，用葫蘆起吊。勻速將玻璃送到安裝位置，當(dāng)玻璃到位時(shí)，腳手架上人員應(yīng)盡早抓住吸盤，控制穩(wěn)定玻璃，以免碰撞，出現(xiàn)意外事故。玻璃精確定位后及時(shí)固定，將駁接頭上的夾具與駁接爪上的緊固螺母擰緊。

4.6 注膠封閉

(1)玻璃安裝好后，應(yīng)調(diào)整玻璃上下、左右、前后的縫隙的大小，其允許偏差不得超過±2 mm，擰緊駁接頭將玻璃固定住。待全部調(diào)整完畢后，應(yīng)進(jìn)行整體立面平整度的檢查，其平整度偏差不得超過4 mm，確認(rèn)完全無誤，符合設(shè)計(jì)圖紙要求后才能進(jìn)行注膠。

(2) 注膠前先用二甲苯清洗玻璃縫，風(fēng)干后在玻璃縫周邊先貼雙面紙膠帶，再復(fù)查紙縫的寬度是否一致，最后按設(shè)計(jì)牌號硅酮膠進(jìn)行注膠。注膠時(shí)按先上后下、先豎后橫的順序進(jìn)行。膠必須滿縫平整，所有的操作必須在膠初凝前完 成。膠表面修飾好后，迅速撕掉紙膠帶。膠注滿后，要檢查膠縫里面是否有氣泡、積膠、斷縫、裂紋等缺陷，若有應(yīng)清除后再補(bǔ)膠。

5 結(jié)束語

本工程幕墻采用了預(yù)應(yīng)力拉索結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)新穎美觀且受力合理，充分發(fā)揮了預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。施工過程中針對工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)經(jīng)過周密的組織、合理的安排，制定了合理的施工順序及一系列的技術(shù)控制措施，對拉索的安裝及預(yù)應(yīng)力變形進(jìn)行了控制，有效地保證了拉索點(diǎn)式玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

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[2] 張芹.拉索式點(diǎn)連接全玻璃幕墻[J].新型建筑材料，2012(12).

[3] 常華. 拉索式點(diǎn)連接全玻璃幕墻設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析[D].太原理工大學(xué)，2005.

[4] 王德勤. 預(yù)應(yīng)力索桁架點(diǎn)支式弧形玻璃幕墻設(shè)計(jì)與施工[J].施工技術(shù)，2002(7).

[5] 汪慶鵬. 拉索點(diǎn)支式玻璃幕墻施工質(zhì)量控制[J]. 浙江建筑，2006 (10).

吳偉(1962～)，男,高級工程師；蔣超(1983～)，男，工程師。

TU767.6

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[定稿日期]2016-09-05