傾斜曲面玻璃幕墻施工技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程施工中的應(yīng)用

摘要：玻璃幕墻在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中，因工期短、玻璃易碎及結(jié)構(gòu)造型奇特等施工困難。本文結(jié)合蘭州萬達(dá)城旅游集散中心工程施工針對傾斜曲面玻璃幕墻施工工藝及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，對鋼結(jié)構(gòu)超大傾斜、曲面玻璃幕墻施工，其具有施工簡單、高效、操作方便等優(yōu)點，為相似工程提供了參考經(jīng)驗，具有相對較好的推廣價值。

關(guān)鍵詞：龍骨定位;龍骨安裝;傾斜玻璃定位;曲面玻璃定位;玻璃安裝施工

引言

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，建筑的外形也越來越新奇、復(fù)雜和多樣化，一般地鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)在的建筑的新穎造型。鋼結(jié)構(gòu)幕墻因其易塑形、施工快、工期短、安全性高等特點正在一步步的取代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土工藝施工，為城市建設(shè)作出了不小的貢獻(xiàn)。目前鋼結(jié)構(gòu)幕墻施工工藝已經(jīng)成熟，傾斜曲面玻璃幕墻施工仍是相對薄弱的地方，為保證施工的高效性，及其安全性和解決因施工不便而造成的高額成本。針對不同部位超大傾斜曲面玻璃幕墻施工選擇適合的施工方法。

一、工程概況

旅游集散中心項目位于甘肅省蘭州市七里河區(qū)崔家大灘、七里河區(qū)南濱河路南側(cè)萬達(dá)城，總用地面積9455.9㎡，其總建筑面積為4181.24㎡，建筑層數(shù)為地上3層，地下1層，房屋平面尺寸長度為51.70m、等效寬度為38.50m，房屋高度為15.20m，框架結(jié)構(gòu)。二層及其以上為鋼結(jié)構(gòu)工程，外立面為幕墻工程，其效果圖如圖一、圖二。

幕墻施工分為鋁板幕墻和玻璃幕墻、其區(qū)域劃分如圖三。

東玻璃一區(qū)、東玻璃二區(qū)、南玻璃一區(qū)、南玻璃二區(qū)、西玻璃一區(qū)、西玻璃二區(qū)為玻璃幕墻。一區(qū)為超大傾斜玻璃，二區(qū)為超大曲面玻璃。

二、旅游集散中心玻幕墻定位安裝的重點難點分析

（一）因玻璃幕墻大部分位于側(cè)面和斜屋面位置，測量放線時玻璃幕墻施工的難點之一

①本工程建筑物外側(cè)幕墻面積較大、場地狹小，故對測量工作帶來一定影響。尤其是極坐標(biāo)方法以短邊放長邊會將誤差放大，無法保證玻璃安裝的正常尺寸。

②本工程玻璃幕墻施工的載體是鋼結(jié)構(gòu)，因鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面狹小，給人員操作帶來不便，故對現(xiàn)場測量放線、龍骨定位等工作造成困難，且對放線施工人員的技術(shù)要求大，以至于現(xiàn)場無法正常施工放線。

③因玻璃幕墻是超大版型，各種收邊材料為異性，每塊收口材料幾何尺寸均不相同需特別引起重視，預(yù)留尺寸稍有不適，將造成現(xiàn)場施工的二次返工，影響工期進(jìn)度。

④幕墻玻璃為變量、且玻璃易碎性，尺寸稍有不適，就會造成整塊玻璃無法安裝，測量放線的精度對玻璃的安裝存在著很大的影響。

（二）傾斜曲面玻璃幕墻的玻璃安裝是幕墻施工的難點之二。

①傾斜曲面玻璃幕墻的玻璃安裝對型鋼龍骨安裝精度的要求高，固定玻璃夾具的進(jìn)出、高度及方向、隔熱基座的安裝幾乎沒有調(diào)節(jié)量。

②傾斜曲面玻璃幕墻的安裝部位涉及眾多收邊收口，此部位本身加工以及交口控制都比較困難，短時間內(nèi)無法加工出相關(guān)構(gòu)件，無法保證業(yè)主要求的施工工期。

③一區(qū)玻璃幕墻為傾斜玻璃幕墻，其傾斜的特點為垂直方向，上部凸出、下部收縮（如圖四），傾斜角度為104°，尺寸22.238m×11.036m的超大雙層玻璃。外側(cè)需要吊裝玻璃，內(nèi)側(cè)因上部向外傾斜，都無法搭設(shè)操作平臺，給玻璃安裝造成極大的困難，且玻璃太大不易加工、運輸及吊裝。二區(qū)玻璃幕墻為39.713m×10.803m的異型曲面玻璃幕墻，其展開效果（如圖五），曲面弧度大，玻璃造型奇特，構(gòu)件、玻璃的生產(chǎn)加工，吊裝及安裝都需要大量的時間，因此無法按時完成業(yè)主要求的工期節(jié)點。

④玻璃幕墻上部鋁板內(nèi)裝都已經(jīng)開始施工，多工種交叉作業(yè)，幕墻上部無法固定倒鏈等提升設(shè)備;若采用吊車，因玻璃的易碎性，吊裝時易晃動且易受風(fēng)等因素影響，對吊裝產(chǎn)生極大的影響，因此影響現(xiàn)場施工進(jìn)度，無法保證按時完成業(yè)主要求的節(jié)點工期。

三、對施工過程中的重點難點的應(yīng)對措施

（一）測量放線施工

本工程由于上述重點難點分析及異型較多，故無法采用傳統(tǒng)的樓板作為標(biāo)高、基準(zhǔn)線的傳遞。為保證施工測量放線的準(zhǔn)確性，在首尾軸線確認(rèn)無誤的前提下，利用玻璃幕墻公差，在施工場地外設(shè)立參照基準(zhǔn)軸線以及屋頂鋼結(jié)構(gòu)處設(shè)立參照基準(zhǔn)標(biāo)高線，經(jīng)反復(fù)核對無誤后，確立為輔助基準(zhǔn)線，以此來控制測量放線的精度從而達(dá)到施工作業(yè)的高質(zhì)量。

依據(jù)業(yè)主單位提供的基準(zhǔn)點，考慮到溫差對測量儀器的影響，以及地面不平整等因素造成的測量誤差，現(xiàn)場在使用全站儀測量放線時，反復(fù)對其進(jìn)行復(fù)核，并測算各點、線之間的幾何關(guān)系，以及相互之間的幾何尺寸，通過點的精度來提高玻璃幕墻的施工精度。

項目成立專業(yè)施工團隊，根據(jù)業(yè)主提供的施工藍(lán)圖，采用Non-Uniform Rational B-Spline三維建模軟件將圖紙深化成三維立體圖形（如圖六所示）。并根據(jù)立體圖形計算出每根鋼龍骨的空間定位坐標(biāo)。利用已施工的鋼結(jié)構(gòu)主體采用全站儀確定空間點的方式將每一根鋼龍骨精確定位。

在確保安裝各收邊尺寸以及外觀質(zhì)量的前提下，在施工過程中出現(xiàn)的各種累計誤差盡量在大塊玻璃幕墻內(nèi)消化處理。

（二）玻璃幕墻鋼龍骨定位安裝

鋼龍骨等構(gòu)件均安排在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)加工成品、半成品，然后運至施工現(xiàn)場。

現(xiàn)場鋼龍骨安裝分為兩組;一組進(jìn)行鋼龍骨的初步定點，以及豎向鋼骨底部臨時支座的制作安裝;臨時支座采用化學(xué)錨栓與混凝土結(jié)構(gòu)連接，在通過鋼構(gòu)件焊接而成（如圖七、圖八）。通過吊車將現(xiàn)場的成品龍骨構(gòu)件初步焊接至龍骨定位點處，通過測量儀器進(jìn)行精準(zhǔn)復(fù)測，調(diào)整鋼龍骨位置垂直度達(dá)到設(shè)計要求。

二組進(jìn)行豎向鋼龍骨的加焊，補充底部與混凝土結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)，水平龍骨的焊接，割除鋼龍骨的臨時支撐，對鋼龍骨有局部不平整的補原子灰找平，補噴防火漆、防銹漆。鋼龍骨頂部與鋼結(jié)構(gòu)的連接通過焊接的方式連接（如圖九），為防止鋼結(jié)構(gòu)不均勻沉降對對幕墻結(jié)構(gòu)造成影響，底部通過活連接的方式與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)連接（如圖十、圖十一）。

（三）幕墻工程玻璃的安裝

1）玻璃加工

幕墻施工的玻璃為超大雙層玻璃，因現(xiàn)場工期短，時間緊，且施工段為傾斜、異型曲面部位，超大雙層玻璃的加工和施工的時間都不充足。為保證2019年9月30日的工期節(jié)點，降低加工與安裝的難度，經(jīng)與設(shè)計、業(yè)主溝通協(xié)商同意后，采用半隱框玻璃幕墻施工技術(shù)（豎明橫隱），在保證外觀質(zhì)量的同時，將超大雙層玻璃通過Non-Uniform Rational B-Spline三維建模軟件深化為大塊雙層玻璃，生成玻璃規(guī)格尺寸下料單，由工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)加工成品（幕墻玻璃成品如圖十二）。

2）玻璃定位

根據(jù)玻璃幕墻深化圖紙對現(xiàn)場的玻璃位置進(jìn)行定位，在豎向龍骨上安裝不銹鋼玻璃夾具（圖十三），安裝通長鋁合金隔熱基座（圖十四）。

3）玻璃安裝

因玻璃幕墻為傾斜、曲面結(jié)構(gòu)，無法搭設(shè)滿堂架，現(xiàn)場采用曲臂式高空作業(yè)車（圖十五）做為玻璃安裝時的操作平臺，吊車直接吊裝時，需要對玻璃的位置進(jìn)行微調(diào)極大的增加了吊裝的難度，為保證其安全性，在吊車吊鉤與玻璃之間增加倒鏈（圖十六），既滿足了吊裝的要求，也能在安裝過程中通過收拉倒鏈對玻璃的安裝進(jìn)行微調(diào)定位，在保證其安裝質(zhì)量的同時，也保證了安全施工。

在吊裝過程中，因玻璃的特殊性質(zhì)不能采用金屬部件直接捆綁吊裝，且因結(jié)構(gòu)造型奇特，采用小型玻璃吸盤器無法滿足要求，在保證施工工期與質(zhì)量和安全的同時考慮經(jīng)濟采用高強度帆布繩帶（圖十七）對玻璃進(jìn)行綁扎固定，綁扎固定形式和吊裝如（圖十八）。

待玻璃吊裝至合適的位置，操作員駕駛曲臂車向玻璃上冊靠攏，一名玻璃安裝人員手扶玻璃，防止玻璃來回晃動，同時第二輛曲臂車向玻璃下側(cè)靠攏，另一名安裝人員首手推底部玻璃至安裝位置，因玻璃比較厚重，緊靠曲臂車上的安裝人員無法使玻璃到達(dá)合適的位置，因此需在建筑物內(nèi)側(cè)設(shè)置兩名工人，同時拉玻璃底部預(yù)留的兩條帆布繩帶，向內(nèi)側(cè)牽引如（圖十九、二十）。

待玻璃調(diào)整至合適的位置，由曲臂車上的安裝人員給不銹鋼玻璃夾具上墊氯丁橡膠塊，防止玻璃直接接觸。采用鋁合金壓塊臨時固定（圖二十一），并拆除用來吊裝的帆布繩帶。按照深化圖紙的玻璃編號對現(xiàn)場進(jìn)行安裝，安裝應(yīng)遵循先大后小、先整體后局部的原則。在大片區(qū)域玻璃都安裝完成后，采用編排好的異型玻璃進(jìn)行收邊收口;以上玻璃安裝工作完成后，將臨時鋁合金壓塊替換成鋁合金壓條通長（圖二十二），并進(jìn)行鋁合金裝飾后蓋的施工（圖二十三）。

4）打膠、收邊

待以上工序完成后，對玻璃明隱框進(jìn)行打密封膠處理，打膠時，用在玻璃貼美紋紙的方法來保證打膠的效果以及玻璃的防污染。在完成打膠工作后，鋁板造型收邊。

四、結(jié)語

傾斜曲面玻璃幕墻施工前，應(yīng)對技術(shù)與經(jīng)濟進(jìn)行綜合的評價，依據(jù)現(xiàn)場的實際情況以及業(yè)主的相關(guān)要求確定安裝施工方案。傾斜曲面玻璃幕墻施工技術(shù)從經(jīng)濟上、技術(shù)上、環(huán)境、業(yè)主的要求及意見等方面統(tǒng)籌考慮比較合適，其施工工藝的發(fā)展更加的成熟，施工質(zhì)量易保證，同時提高了施工效率和施工的安全性。結(jié)合本工程現(xiàn)場施工實踐驗證了傾斜曲面玻璃幕墻施工技術(shù)的可行性和高效可操作性，為今后類似工程提供了寶貴的施工經(jīng)驗。

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作者簡介：

馬清，男，技術(shù)員，中建二局一公司陜西分公司蘭州市萬達(dá)城旅游集散中心項目技術(shù)員。