王 晉,龍葉天,尹凌川,王光武,程建剛,陳煒航,袁貴福,李鉉誠,艾 維,劉 智
(1.中建三局集團有限公司西南分公司,四川 成都 610041;2.成都華潤置地驛都房地產(chǎn)有限公司,四川 成都 610100)
東安湖體育公園三館項目主要采用玻璃幕墻系統(tǒng)及鋁單板裝飾格柵,小球館采用抗風柱+吊桿橫明豎隱玻璃幕墻系統(tǒng),抗風柱跨度為12.5m,橫梁跨度為18m??癸L柱間距18m,橫梁間距1.2m??紤]抗風柱柱頂位移對柱底彎矩的影響、玻璃幕墻系統(tǒng)位移性的要求,及防水性、氣密性等,抗風柱和幕墻材料的運輸保障及安裝工藝穩(wěn)定性成為重要因素。本項目中,現(xiàn)場焊接支架將抗風柱、橫梁放在支托架上,然后用小平板車運輸?shù)街付ò惭b位置,以確保運輸安全穩(wěn)定性;通過搭設多排腳手架進行安裝,在頂結構上固定電動葫蘆與定滑輪組進行吊裝,大大提高幕墻安裝的穩(wěn)定性及精確度。安裝完成后檢測幕墻安裝質(zhì)量,保障投入使用后的建筑安全。
東安湖體育公園三館項目位于成都市龍泉驛區(qū)東安湖片區(qū),總建筑面積約19.9萬m2,包括多功能體育館、小球館、游泳跳水館、體育運動公園、室外停車場等配套服務設施,如圖1所示。小球館的抗風柱+吊桿橫明豎隱玻璃幕墻系統(tǒng)中,受力橫梁采用400mm×80mm×16mm焊接鋼矩管,兩端焊接固定于抗風柱側面,橫梁中部間隔6m。
圖1 東安湖體育公園三館項目效果
由于幕墻平面面積較大,根據(jù)以往類似工程經(jīng)驗,結合自身特點,經(jīng)研究后采用搭設多排腳手架,在頂結構上固定電動葫蘆與定滑輪組的形式進行吊裝。
抗風柱與橫梁施工時配置2臺直臂車進行現(xiàn)場吊裝,定滑輪組固定在上部結構與電動葫蘆間,以便電動葫蘆平穩(wěn)移動;通過全站儀對抗風柱吊裝點和橫梁位置進行定位,安裝結束后使用千斤頂、拉索、模板進行校驗。主要施工措施如下。
1)搭設多排腳手架,并在頂結構上安裝電動葫蘆及定滑輪組進行吊裝,如圖2所示。
圖2 多排腳手架搭設
2)上端鋼結構安裝 采用電動葫蘆固定在鋼結構上端,安裝560mm×500mm×20mm鋼結構后,再安裝φ102mm×6mm鋼管搖臂。待全部焊接完成后安裝抗風柱。
3)抗風柱安裝 將耳板焊接到抗風柱上,運輸?shù)街付ㄎ恢煤筮M行精準定位,安裝下端固定在地上的耳板及銷軸,使用電動葫蘆吊裝上部吊點。
4)橫梁安裝 橫梁與玻璃橫框在地面焊接后進行整體吊裝。為保證橫梁整體穩(wěn)定性,應從上至下采用支托架進行整體吊裝,橫梁和φ30mm鋁合金拉桿固定好后取下托架,安裝下條橫梁,依次向下。
5)整體焊接后校正整個橫梁立柱,將千斤頂、拉索及加工好的模板夾在中間,進行整體校正。
6)玻璃安裝 利用腳手架及吸盤從下向上進行安裝,最后打膠扣蓋。
7)同步拆除內(nèi)側腳手架與外側腳手架。
8)檢測幕墻系統(tǒng)性能。
通過上述方法安裝幕墻系統(tǒng),能有效提高幕墻安裝效率,確保穩(wěn)定性和精確度。
抗風柱與混凝土主體結構連接對抗風柱的安裝誤差具有嚴格規(guī)定,抗風柱安裝標高偏差應≤3mm,軸線前后偏差應≤2mm,左右偏差應≤3mm??癸L柱若要達到精密的施工要求,運輸和安裝都需保持相當高的穩(wěn)定性。現(xiàn)場焊接支架將抗風柱及橫梁放在支托架上,然后使用小平板車運輸?shù)街付ò惭b位置,保證安裝流暢及材料穩(wěn)定性。
安裝抗風柱時,首先利用全站儀對抗風柱進行定位,然后使用直臂車將抗風柱吊裝到大致位置,連接抗風柱下部連接件,同時,將抗風柱上部與電動葫蘆滑輪組連接。安裝時,通過移動電動葫蘆對抗風柱位置進行微調(diào),保證抗風柱精確定位。電動葫蘆微調(diào)前需檢查滑輪組是否正常工作、定位是否準確、各崗位人員及檢測儀器是否到位等。直臂車與電動葫蘆滑輪組的協(xié)作能實現(xiàn)大構件的準確定位與安裝,很大程度上減少施工措施的投入且可保證施工安全。
橫梁需與玻璃橫框在地面進行焊接,連接節(jié)點如圖3所示。地面焊接能減少高空作業(yè)量,保證施工安全。施工作業(yè)中,采用支托架進行整體吊裝,提高橫梁安裝的穩(wěn)定性。利用直臂車將橫梁與托架吊至指定位置,隨后連接電動葫蘆滑輪組與托架,通過調(diào)整電動葫蘆對橫梁位置進行微調(diào)。由于橫梁構件跨度較大,每次吊裝后都可能產(chǎn)生一定下?lián)?,故需檢查滑輪軌道平穩(wěn)性,確保電動葫蘆運作正常,不出現(xiàn)卡頓。
圖3 橫梁與玻璃橫框連接節(jié)點
整體安裝完成后,橫梁和抗風柱都需進行校驗。
本項目幕墻高度大,最低5m,最高49m。不同高度的幕墻玻璃安裝采用不同施工方法。首層幕墻采用移動平臺進行安裝;中層幕墻利用腳手架作為施工平臺,采用吸盤吸附面板進行安裝;高層幕墻采用吊籃施工。
幕墻試驗過程嚴格執(zhí)行GB/T 21086—2007《建筑幕墻》、GB/T 15227—2007《建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》、GB/T 18250—2015《建筑幕墻層間變形性能分級及檢測方法》標準,并應通過抗風壓性能試驗、氣密性試驗、水密性試驗、平面變形試驗、熱工性能試驗、隔聲試驗、耐裝機性試驗。
1)氣密性試驗 在氣密性試驗前分別施加3個正負壓力脈沖。正壓力差與負壓力差均為500Pa,且持續(xù)時間為3s,建議加壓速度為100Pa/s,正負壓施壓強度與時間關系如圖4所示,目的是消除安裝時可能產(chǎn)生的縫隙與應力影響。檢測加壓時,壓力從0Pa開始遞增,增幅為50Pa,測試壓力達150Pa時開始遞減,遞減幅度為50Pa,每個階段壓力需穩(wěn)定在10s以上,并記錄和計算漏氣量。
圖4 氣密性試驗施壓強度與時間關系
2)水密性試驗 基本原理為模擬暴風雨環(huán)境下的幕墻系統(tǒng)性能。以3.4L/(m2·min)的噴水量模擬降雨量,同時啟動造風機模擬大風的動態(tài)風壓,造風機需達到1 000Pa壓力值,持續(xù)15min,測試期間需觀察并記錄雨水滲漏情況。
3)抗風壓性能試驗 抗風壓性能試驗與氣密性試驗類似,都需預備加壓消除安裝過程中的應力與縫隙影響,3次正負預備加壓壓力均為500Pa,持續(xù)時間為3s,建議施壓速度為100Pa/s。
第1階段為正壓測試后再進行負壓測試,施加的壓力值平穩(wěn)遞增或遞減,每次持續(xù)時間≥10s,每級加壓不得超過風荷載標準值的10%,加壓或施壓終值為幕墻風荷載的40%,在加壓或施壓過程中,需記錄每級壓力差作用下各測點的面法線位移量??癸L壓性能試驗施壓強度與時間關系如圖5所示。
圖5 抗風壓性能試驗施壓強度與時間關系
第2階段為反復加壓檢測,檢測壓力平均值P2為第1階段峰值P1的1.5倍。以P2為平均值,上下1/4為波幅,進行波動壓力測試,先檢測正壓,然后檢測負壓,波動壓力周期為5 ~7s,且波動次數(shù)≥10次。記錄此階段的壓力平均值P2,并記錄出現(xiàn)的功能障礙和損壞狀況與部位。
第3階段為安全檢測,安全檢測正負壓力值P3需達到第1階段峰值P1的2.5倍,先進行正壓測試,隨后將壓力調(diào)為0,再進行負壓測試,最后恢復0壓力值,記錄面法線位移量、功能障礙或損壞的狀況與部位。
4)平面變形試驗 使結構產(chǎn)生上、下、左、右方向的位移,重復此循環(huán)3次。框架、玻璃、錨具不發(fā)生永久形變或破壞;玻璃與框架結構間的結構膠仍有效黏結,不出現(xiàn)玻璃膠條松脫以及耐候密封條失效的現(xiàn)象,即可表明平面變形試驗合格。
1)由于需要控制毫米級誤差,運輸橫梁與抗風柱等大構件時,需保障材料的平穩(wěn)性,確保構件不出現(xiàn)損壞。
2)吊裝時結合電動葫蘆與滑輪組,對抗風柱、橫梁、玻璃幕墻等構件進行微調(diào),大幅度提高安裝精確度。由于橫梁跨度較大,自身重量導致滑輪軌道發(fā)生變形,多次使用電動葫蘆與滑輪組后,需對滑輪組軌道平穩(wěn)性與流暢性進行校驗。
3)玻璃幕墻安裝需根據(jù)不同高度制定不同的安裝方案。吊籃、腳手架、移動平臺分別適用于高、中、低高度的幕墻安裝。
4)幕墻系統(tǒng)安裝過程中,需對幕墻材料進行多種性能測試,其中氣密性試驗、水密性試驗、抗風壓性能試驗和平面內(nèi)變形性能試驗最關鍵,測試結果可很好地反映幕墻系統(tǒng)質(zhì)量,為現(xiàn)場安裝提供保障。