大面積U形玻璃幕墻施工技術(shù)在高鐵站房建設(shè)中的應(yīng)用

路勇

（鄭萬鐵路客運(yùn)專線河南有限責(zé)任公司，鄭州 450052）

1 引言

玻璃幕墻之所以在建筑領(lǐng)域受歡迎，是因?yàn)槠涔δ茇S富，如隔熱、采光、遮雨等。但結(jié)合我國玻璃幕墻的應(yīng)用實(shí)際可知，該工藝發(fā)展起步不久，在具體施工中常會(huì)碰到一定問題，因此，針對(duì)玻璃幕墻施工工藝展開研究和討論有其必要性，既有助于提高其安全性能，也有利于其施工質(zhì)量的不斷提升。

2 工程概況

由于客流量增大，某高鐵站原有站房在容量、質(zhì)量及配套工程等方面無法滿足相應(yīng)需求，故須改造原有站房。增設(shè)候車室座位并新建2 棟和原先站房互相對(duì)稱的南北副樓各4 層，其位于原站房兩邊，2 棟副樓都屬于公共建筑，高15.3m，占地面積約12 591.77m2。其中，樓層結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻各有2 種，地下1 層是鋼筋混凝土框架，其他3 層則采用鋼框架，前1 層以點(diǎn)式玻璃幕墻作為外墻，后2 層為U 形玻璃幕墻，其主要成分U 形玻璃（又稱槽形玻璃）是新型建筑節(jié)能墻體型材。對(duì)于該幕墻的大面積使用能夠使整個(gè)建筑更具現(xiàn)代感。

改造該高鐵站主要圍繞新建南、北副樓進(jìn)行，副樓2、3 層共需2 483m2的U 形玻璃。工程面板選用230mm×70mm×7mm的U 形鍍膜超白玻璃，能使玻璃墻的質(zhì)量得以保證。此外，固定U 形玻璃時(shí)應(yīng)把橡膠墊條塞進(jìn)定型鋁合金型材中，玻璃須成對(duì)排列組合，裝于接縫處的雙排翼來呈現(xiàn)。每2 片玻璃間會(huì)有些許縫隙，可塞泡沫條填充，為保證密封牢靠還須用密封膠。

3 技術(shù)特點(diǎn)

U 形玻璃幕墻的價(jià)值集中體現(xiàn)于其在公共建筑，尤其是大型客運(yùn)高鐵站房上的應(yīng)用，通過安裝U 形玻璃幕墻來改造高鐵站房，主要考慮到其具有施工便捷、保溫隔熱及安全性能好、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)勢【1】。其技術(shù)特點(diǎn)如下：

幕墻是U 形玻璃幕墻的主要組成部分，這在一定程度上縮短了工期，降低了制作以及安裝的難度。該玻璃幕墻因其特殊的雙排翼在接縫處成對(duì)組合的排列方式，使得U 形玻璃在透光、隔聲及保溫隔熱方面均有良好的表現(xiàn)，其傳熱系數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)幕墻，同時(shí)其綜合成本低，可省去大量鋼或鋁型材料。此外，這種被固定在鋁合金型材槽內(nèi)的雙排組合方式以及將橡膠緩沖墊放在槽底空隙的防震方式使得裝好的U 形玻璃型鋼槽間有著比較均勻的彈性，緩沖的設(shè)置也使得玻璃的機(jī)械強(qiáng)度在一定程度上增大，直接省去了其他水平或垂直支撐物。在透光方面，使用Low-e 玻璃在U 形玻璃外層會(huì)有采光的效用，只讓部分可見光射入。其較高的透光率一方面降低了建筑物室內(nèi)照明所需費(fèi)用，另一方面利于打造適宜的工作環(huán)境。此外，夏天產(chǎn)生大量熱的紅外輻射也無法進(jìn)入，熱量會(huì)被直接且有效地阻斷在外層，不會(huì)向內(nèi)層玻璃蔓延。

4 工藝原理

首先進(jìn)行尺寸的排板設(shè)計(jì)，需用到Auto CAD 等軟件。施工期間，為了做好防震以及較好的固定效果，在鋼結(jié)構(gòu)骨架上會(huì)固定有定型鋁型材且在上下定型的鋁型材槽中放有PVC 緩沖墊。然后，插入U(xiǎn) 形玻璃條，過程中要以雙排翼在接縫處成對(duì)排列的組合方式有序進(jìn)行。插玻璃條時(shí)還應(yīng)將泡沫條塞至定型鋁型材槽和玻璃間的縫隙中。安裝好后需對(duì)縫隙的筆直程度、寬度進(jìn)行檢查。若合適，再用密封膠固定。

5 工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1 工藝流程

U 形玻璃幕墻施工工藝具體為：排板設(shè)計(jì)→測量定位→龍骨安裝→安裝定型鋁合金型材→安裝橡膠墊襯安裝→安裝U 形玻璃安裝→裝好泡沫條→縫隙注膠→驗(yàn)收。

5.2 主要材料及技術(shù)參數(shù)

1）U 形玻璃結(jié)構(gòu)體的四框應(yīng)為鋁合金型材，材料牌號(hào)6063，狀態(tài)為T5；用氟碳噴涂處理外漏處，平均膜厚t≥40μm。

2）用硅酮膠、柔性聚氯乙烯型材等將U 形玻璃和固定件及U 形玻璃條間密封起來。

3）面板為 U 形鍍膜超白玻璃，230mm×70mm×7mm，抗壓強(qiáng)度≥700MPa，抗拉強(qiáng)度≥30MPa，彈性模量≥60 000N/mm2。

5.3 施工操作要點(diǎn)

1）龍骨安裝。安裝龍骨須先看軸線和水平基準(zhǔn)，龍骨的位置尺寸、進(jìn)出、標(biāo)高及左右位置由此確定；鋼材加工完成后，應(yīng)注意防腐，了解焊接情況。龍骨位置是否準(zhǔn)確很重要，在其上連有鋁料，將絕緣墊片放在與鋼材接觸的表面；根據(jù)圖紙進(jìn)行防火層、幕墻避雷施工，最后報(bào)驗(yàn)。U 形玻璃幕墻的布置見圖1。

圖1 U形玻璃幕墻布置

2）鋁合金型材的定型。先移動(dòng)鋁合金型材框，其應(yīng)和墻面處于一個(gè)平面內(nèi)且保持水平。鋁合金型材框須借助螺栓鑲于鋼結(jié)構(gòu)的骨架，用鋁單板包邊并設(shè)計(jì)造型，主要針對(duì)上下2 層玻璃間的縫隙進(jìn)行。向內(nèi)須進(jìn)行封堵，用100mm 厚防火巖棉即可，完成后U 形玻璃墻體就能自由伸縮；最后將泡沫條塞進(jìn)U 形玻璃和鋁合金型材框縫相接的地方，用耐候膠使接縫保持閉合。

3）彈性泡沫條安裝。安裝玻璃和鋁合金型材槽壁、玻璃和玻璃間的泡沫條時(shí)應(yīng)保證墊條與玻璃和邊框的接觸面至少為10mm2，裝好后每個(gè)U 形玻璃型鋼槽都互相獨(dú)立且彈性均勻。

4）縫隙注膠。U 形玻璃與邊框間、玻璃與玻璃間存在縫隙，密封時(shí)可使用玻璃膠類彈性密封材料（或稱硅酮膠）。最窄的地方密封也至少要3mm 厚，同時(shí)，密封材料與邊框的黏結(jié)面和與U 形玻璃的黏結(jié)面的寬度都至少為5mm。

5）U 形玻璃驗(yàn)收。鋼材加工后的防腐處理、焊接狀況、龍骨調(diào)整的準(zhǔn)確性都應(yīng)及時(shí)檢查。鋁料先連接到鋼龍骨上，在鋼材的接觸面上設(shè)絕緣墊片；注意定型鋁型材是否直接固定在建筑上，玻璃間及其與鋁合金型材框之間的縫隙是否嚴(yán)實(shí)；定型鋁型材受荷載應(yīng)直接施壓建筑，不應(yīng)使U 形玻璃受力，否則自身機(jī)械強(qiáng)度會(huì)降低。

5.4 玻璃幕墻施工中的細(xì)節(jié)問題

1）骨架設(shè)計(jì)安裝。玻璃幕墻骨架的設(shè)計(jì)和具體施工方案的確定須考慮其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；設(shè)計(jì)完成后的安裝過程同樣須遵循相關(guān)設(shè)計(jì)要求，注意框架平面度、垂直度等；結(jié)束安裝后，為了有利于之后施工中發(fā)生質(zhì)量問題的故障點(diǎn)的排查和明晰，應(yīng)及時(shí)地核查框架和玻璃幕墻單元件的型號(hào)、尺寸等信息，同時(shí)將各單元件分組并編號(hào)。

2）固定框架結(jié)構(gòu)。繼玻璃幕墻骨架設(shè)計(jì)與安裝的工作完成后，還要進(jìn)行一系列處理使玻璃幕墻的框架骨骼保持穩(wěn)固。固定框架結(jié)構(gòu)與立柱橫梁時(shí)可借助螺母或外壓板，在玻璃板塊下面的位置會(huì)放2 個(gè)約0.1m 的鋁合金。同時(shí)，在同樣的位置再加放1 塊厚度為1mm 的橡膠墊來加固。

3）安裝玻璃幕墻。先檢測玻璃板塊尺寸、中心線的具體位置等是否滿足相關(guān)要求，再著手于開展安裝工作【2】。安裝玻璃幕墻是一項(xiàng)極具細(xì)節(jié)性的工作，在過程中必須謹(jǐn)慎監(jiān)測每個(gè)在以往工程實(shí)例中存在質(zhì)量隱患的部位，具體來說：（1）為了保證整個(gè)工程完成后的美觀性，須仔細(xì)檢查玻璃與玻璃間的縫隙是否均勻；（2）施工過程中難免碰到高溫天氣，此時(shí)務(wù)必及時(shí)降溫，否則可能會(huì)有玻璃自爆等安全事故發(fā)生；（3）安裝玻璃幕墻時(shí)須盡可能避免出現(xiàn)安裝質(zhì)量問題，注意玻璃板塊尺寸務(wù)必和設(shè)計(jì)尺寸的匹配性，若存在和安裝標(biāo)準(zhǔn)不符的玻璃板塊，應(yīng)快速更換。

4）玻璃幕墻密封處理。安裝結(jié)束后須對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行密封處理，此時(shí)為了選用最適宜的密封材料需綜合考慮幕墻的密封度、物理性質(zhì)、使用壽命等【3】。通常更多地會(huì)使用三元乙丙橡膠密封條、聚乙烯發(fā)泡膠棒和耐候密封膠等材料進(jìn)行密封處理。此外，為了使得整個(gè)工程的施工質(zhì)量得到保障，具有更高的可用性和更好的整體性能，進(jìn)行密封處理的工作人員須具備較高的操作能力和專業(yè)水平，根據(jù)操作流程有序地完成密封處理。

6 結(jié)語

近年來，玻璃幕墻的廣泛應(yīng)用的確讓我們看到了其在美化外觀、提升建筑舒適度等方面的顯著作用?；诖?，我們有必要從各個(gè)角度分析其施工工藝并力求完善，這對(duì)該工程的順利進(jìn)行以及施工效率和質(zhì)量的提升都具有重大意義。