馬旭國

（中鐵建工集團北方工程有限公司，天津 300451）

0 引言

幕墻是建筑審美不斷提高的產(chǎn)物，其具有采光性能好、體積小、重量輕、美觀度高等一系列優(yōu)點，在現(xiàn)代大型及高層建筑中發(fā)揮著一定的裝飾性效果。玻璃幕墻是建筑行業(yè)近幾年發(fā)展起來的一種新型外墻圍護結構，其結合了建筑學與美學結構設計各自的優(yōu)勢，將玻璃的多種功能充分地表現(xiàn)出來。而幕墻施工作為超高層施工的一項重點內(nèi)容，其施工技術也得到了快速發(fā)展。

1 玻璃幕墻概述

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，建筑行業(yè)對工程質量、功能以及美觀性、節(jié)能性等提出了更高的要求。近年來，高層建筑中玻璃幕墻得到了推廣應用，其指的是采用鋁合金或其他金屬軋制而成的骨架，將玻璃密封形成的空腹型桿件支撐的建筑圍護墻。玻璃幕墻具有單層與雙層玻璃墻體之分，可將適量的彩色金屬鍍膜均勻地涂在幕墻外層玻璃的內(nèi)側。

玻璃幕墻的優(yōu)勢眾多，在提高高層建筑美觀度的同時，可有效發(fā)揮玻璃自身抗壓力、抗侵蝕能力，避免外墻長期受到各種自然災害、雨水的侵襲，可減少后期保養(yǎng)、維護費用，提高建筑結構安全性、可靠性，延長建筑項目使用壽命。

2 高層建筑玻璃幕墻類型與施工技術特征

2.1 玻璃幕墻類型

根據(jù)玻璃幕墻的構造特點，將玻璃幕墻分為如下幾種類型：

（1）框支撐式玻璃幕墻，其也可以被細化為明框、隱框與半隱框支撐幕墻，將金屬框架安置在玻璃板面周邊起到支撐作用。

（2）全玻璃幕墻，主要由玻璃板面、玻璃肋組成。點支式全玻幕墻是全玻璃幕墻的一個新的發(fā)展分支，與全玻璃幕墻相比，點支式玻璃幕墻克服了傳統(tǒng)全玻超過6m 高度時無法選用鋼化玻璃的缺點。

（3）單元式玻璃幕墻，主要利用預埋于主體結構的槽式埋件，通過鋼角碼、鋁合金組合掛件與單元式玻璃幕墻相連，達到結構安全要求。一般還可以細分為單元式、半單元式和小單元式。

2.2 高層建筑玻璃幕墻施工技術特征

高層建筑工程中，玻璃幕墻不僅起到簡單的外圍護、裝飾美觀作用，其在實現(xiàn)節(jié)能減排、合理調配與利用能源方面也表現(xiàn)出良好效能。既往有統(tǒng)計資料記載，在整個建筑能耗中，幕墻占比約25%，因此為優(yōu)化建筑施工質量，就可以考慮從幕墻節(jié)能方面著手，不斷完善設計方案，并在整個幕墻施工過程做好協(xié)調工作，使幕墻的實用價值充分發(fā)揮出來。目前，很多業(yè)主對建筑的外形美觀性提出更高要求，由此對玻璃幕墻的安裝技術提出較高要求，且施工操作需考慮美觀性、安全性等問題，因此玻璃幕墻施工也是一門綜合性較高的技術。

隨著玻璃幕墻施工技術的進步單元式幕墻以其構造形式多樣、便于現(xiàn)場安裝、結構牢靠等特點更多的應用到超高層建筑中。

3 實例探析高層建筑玻璃幕墻施工技術的應用

3.1 工程概況

本項目為昆明地鐵線網(wǎng)控制中心，主樓地上33 層，其中裙房5 層，局部6 層，裙房建筑高度23.95m，建筑首層層高5.1m，2~11層層高4.8m，12~33 層層高4.1m，其中設備避難層4.3m，屋頂層6m。幕墻面積約30000m2。幕墻最高點標高為150m。本工程幕墻包含以下系統(tǒng)：裙樓半隱框玻璃+豎向石材線條幕墻系統(tǒng)，裙樓玻璃雨棚，塔樓單元式幕墻系統(tǒng)（玻璃+石材），塔樓單元式鋁合金百葉系統(tǒng)，塔樓明框玻璃幕墻，塔樓單元式幕墻系統(tǒng)（玻璃+蜂窩鋁板），塔樓屋頂單元式幕墻系統(tǒng)，幕墻埋件為土建前置。施工現(xiàn)場多利用土建升降機、塔吊，卸貨轉運使用叉車、吊車等機械設備，而軌道式吊裝設備的應用大幅提高了玻璃幕墻的安裝效率，尤其是塔樓單元式幕墻安裝的施工的效率。本文主要圍繞玻璃幕墻施工技術的應用展開詳細分析。

3.2 單元式玻璃幕墻系統(tǒng)和構件玻璃幕墻系統(tǒng)主要分析

（1）質量方面：單元式玻璃幕墻系統(tǒng)中，由工廠完成單元板塊加工、組裝工作，施工精度、質量可控；構件式玻璃幕墻各道安裝工序全部在現(xiàn)場完成，精度、質量控制不如單元幕墻。

（2）工期方面：單元式玻璃幕墻系統(tǒng)中現(xiàn)場工作量少，可有效縮短工期，其安裝過程中無須腳手架、吊籃，相對獨立，不會因配合問題影響工期；構件式玻璃幕墻系統(tǒng)以現(xiàn)場施工為主，需使用腳手架或吊籃，因此與土建方必須密切配合，工期容易受到影響。

（3）技術能力方面：單元式玻璃幕墻結構性能優(yōu)異，是目前發(fā)展主要方向；構件式玻璃幕墻系統(tǒng)已經(jīng)成熟，在市場上依舊是常用結構。

（4）造價方面：單元式玻璃幕墻系統(tǒng)中單位面積型材用量大，附件多、施工復雜，需使用專用的機械設備，造價相對較高；構件式玻璃幕墻系統(tǒng)中單位面積型材用量小，附件少，造價較低。

3.3 高層建筑單元式玻璃幕墻施工技術

本工程玻璃幕墻包括單元式玻璃幕墻系統(tǒng)和構件玻璃幕墻系統(tǒng)，其中，塔樓6~33 層為單元式玻璃幕墻；構件式玻璃幕墻系統(tǒng)包括兩個部分：裙樓1~6 層構件式玻璃幕墻，塔樓東西兩側凹進部位。

單元式玻璃幕墻通過公母料的銜接，實現(xiàn)幕墻的整體吊裝。板塊的拼裝、注膠等工序均在加工車間完成，保證了產(chǎn)品的質量，也能有效提高現(xiàn)場的安裝效率。詳細施工技術措施如下：

（1）測量放線：熟悉圖紙與施工現(xiàn)場，完成水準測量與平面、高程控制網(wǎng)的建立工作，測得幕墻控制線、主體結構的預埋件偏差，并報總包、監(jiān)理，做好成果整理與存檔工作。

（2）單元體掛件安裝：本工程單元式玻璃幕墻采用槽式埋件、鍍鋅鋼制掛件，通過M16 鋼制T 型螺栓，使掛件與主體結構穩(wěn)固連接。支座掛件調整到位，安裝完成后，及時將螺栓擰緊。支座的安裝一般采用先臨時固定，待整層或者整段的掛件安裝完成調整校核標高及進出位后，進行最后的緊固，以確保幕墻的安裝精度。

（3）防雷系統(tǒng)的安裝：在本工程中，塔樓自9 層開始設置防雷均壓環(huán)，每兩層設置一道防雷均壓環(huán)，屋頂設置一道防雷均壓環(huán)，用?12mm 的鍍鋅圓鋼與主體結構的防雷引下線可靠連接，在結構的外圍連通成環(huán)。單元體吊裝完成后，通過防雷銅導線將單元體公母料與均壓環(huán)進行連接，上下層立柱也通過防雷銅導線進行連通，形成幕墻自身的防雷系統(tǒng)。幕墻頂部設置均壓環(huán)，并與主體防雷可靠連接，鋁立柱通過銅導線與均壓環(huán)連接。安裝完成后及時進行防雷電阻測試，隱蔽前進行隱蔽驗收及電阻值的測試。

（4）單元式板塊吊裝：①單元板塊安裝時，在板塊存放區(qū)使用門字架將單元板塊從板塊存放架轉運到平板車上，將平板車推到吊裝位置；②單元板塊室外面向上，室內(nèi)面向下。由專用卷揚機（懸挑機）放下吊繩，吊裝人員將吊繩與單元板塊固定好，緩慢起吊提升，嚴格控制提升速度，防止單元板塊與結構發(fā)生碰撞，造成表面損壞；③垂直吊裝時要配合使用導軌線（作為單元板塊在吊裝過程中防止板塊擺動的保險繩索用）拉緊單元板塊，吊運到安裝單元板塊指定層。然后換鉤進行水平吊運，水平吊運采用軌道電動葫蘆將板塊就位安裝。單元板塊在工廠里預制完成，按板塊編號圖安裝即可。

（5）塔樓單元式玻璃幕墻塔吊口、電梯口收口：塔樓單元式玻璃幕墻塔吊口、電梯口收口一般是將此處的單元板塊預留4~5個單元板塊，先裝兩邊單元板塊，中間留一個單元板塊最后安裝，6~33 層采用最后一個單元板塊從空位上方插入，最后一個單元板塊在插入前先檢查中間預留空間尺寸能否滿足安裝要求，如不能滿足安裝要求需提前調整到位，另左右單元板塊上橫梁頂板在工廠加工時做切豁處理，便于最后一個單元板塊從空位上方插入。33 層電梯口、塔吊口收口最后一個單元板塊如利用軌道及移動小吊車由于受高度限制，單元板塊都無法從空位上方插入方式來收口，只能采用平推方式進入空位收口。安裝方式是最后一個單元板塊安裝前先將空位左右各三個單元板之間公母料縫隙進行調，至少保持每邊有25mm 多余空間來保證單元板塊平推進入，單元板塊平推進入之后，再將左右兩邊三個單元板塊縫隙調回正常縫隙。塔吊口、電梯口的單元板收口采用移動小吊車進行從下到上的安裝。

3.4 超高層幕墻施工技術

根據(jù)工程特點，吊裝設備確定布置兩道圈外懸軌道。第一圈外懸軌道布置在塔樓16 層，在18 層搭設硬防護措施，單元板塊吊裝與主體結構同時進行；第二圈軌道布置在塔樓屋頂，等主體結構封頂之后實施。軌道系統(tǒng)懸挑縱向工字鋼采16#工字鋼，16#工字鋼間距按2m 布置，橫向軌道工字鋼采用18#工字鋼，軌道離樓板邊緣的距離為500mm。單元板塊可用移動小吊車吊裝至電動葫蘆下面，板塊換鉤到軌道電動葫蘆吊鉤上，然后運輸至安裝部位。單元板塊也可以用塔吊將單元板吊至卸料平臺，再運到樓層內(nèi)放置，在樓層把板塊轉運到電動葫蘆吊鉤上，然后用軌道將板塊運輸至吊裝位置。

通過此吊裝系統(tǒng)施工，有效避免了卷揚機更改吊裝位置產(chǎn)生的費用及時間，節(jié)約了人力及施工時間，降低了成本。本吊裝系統(tǒng)所采用的施工材料均可周轉使用，避免浪費原材料，保護了環(huán)境。通過纜風繩裝置的運用，避免吊裝板塊與成品板塊發(fā)生碰撞，避免后期返修人工和材料的浪費。

該工法適用于高層、超高層幕墻裝飾面積比較大的辦公樓、寫字樓等建筑工程。尤其適用于結構形式較為單一，外立面規(guī)則的超高層單元式幕墻工程。

施工中使用合理的選擇吊裝設備，并且提前穿插幕墻施工，可以明顯加快施工進度，降低成本，同時還能保障施工安全。

4 結語

綜上所述，在工程實踐中，需根據(jù)項目實際情況合理選擇幕墻形式，規(guī)范施工工藝，合理組織施工活動，降低施工成本，保障玻璃幕墻工程建設質量達標，為后期高層建筑安全可靠運行奠定堅實基礎。