解成林 鄭同琪 李 萌

（中建七局安裝工程有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

為了充分利用空間面積，高層建筑甚至超高層建筑的建設(shè)越來(lái)越多。高層建筑一般為10 層以上建筑，超高層建筑一般為40 層以上的建筑。在超高層建筑的施工過(guò)程中，一般會(huì)采用玻璃幕墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。玻璃幕墻是以支承結(jié)構(gòu)為主體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可以承擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)的部分壓力，是一種既美觀又節(jié)約資源的墻體裝飾方式[1]，但玻璃幕墻施工過(guò)程的安全及施工質(zhì)量需要特別重視，因此，研究超高層單元式玻璃幕墻施工技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保施工質(zhì)量和安全意義重大。

1 超高層單元式玻璃幕墻施工技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 加固單元式玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)

超高層單元式玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工難度大，在施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何失誤，都有可能出現(xiàn)支承結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致施工安全事故。支承結(jié)構(gòu)具有承擔(dān)建筑工程部分壓力的作用，在外圍墻體上屬于主要受力構(gòu)件。因此，在進(jìn)行玻璃幕墻施工技術(shù)優(yōu)化的過(guò)程中，加固單元式玻璃幕墻至關(guān)重要[2]。此外，加固過(guò)程需要對(duì)建筑造型、施工結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行充分分析，再將玻璃肋、不銹鋼立柱等材料作防腐加固，減少后期老化對(duì)建筑安全造成的不良影響。

1.2 控制連接件的安裝深度

連接件是玻璃幕墻施工過(guò)程中的固定構(gòu)件與扣件，固定構(gòu)件是以不銹鋼材質(zhì)為主建造而成，扣件是不銹鋼材質(zhì)加工而成?？紤]到連接件與支承結(jié)構(gòu)之間的材料聯(lián)系，固定構(gòu)件與支承結(jié)構(gòu)之間需要使用接卸固定，保證支承結(jié)構(gòu)與連接件之間的穩(wěn)定，因此，連接件的安裝深度是施工技術(shù)優(yōu)化的關(guān)鍵步驟。玻璃幕墻在固定支承結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力，通過(guò)少量位移可以調(diào)整施工差異[3]，但連接件的安裝深度往往會(huì)因?yàn)槲灰普`差而改變，在工程完成前期雖然不會(huì)出現(xiàn)較大的危害，隨著使用時(shí)間的增加則可能會(huì)危害整個(gè)建筑外墻的安全。因此，在安裝深度控制方面，需要充分考慮玻璃幕墻的附加應(yīng)力，同時(shí)考慮到外圍墻體的減震能力與抗震能力，最大限度地提高玻璃幕墻施工的安全性。

1.3 吊裝幕墻拼接板塊

與傳統(tǒng)幕墻結(jié)構(gòu)不同，單元式玻璃幕墻是由多個(gè)大塊單元板進(jìn)行吊裝拼接而成。在實(shí)際吊裝過(guò)程中，板塊容易出現(xiàn)擺動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，因此需要在施工之前加強(qiáng)垂直運(yùn)輸部署，將單元式玻璃幕墻從下到上逐層安裝，對(duì)于收尾施工需要考慮到成品保護(hù)的效果[4]。吊裝幕墻單元板塊時(shí)，需要在起吊的過(guò)程中設(shè)置導(dǎo)向繩，除了專有的吊裝工具之外，還需要在工具兩側(cè)放置兩條綁繩與導(dǎo)向繩共同控制幕墻吊裝。如吊裝單元板塊與其他環(huán)節(jié)同時(shí)施工的情況，需要重視施工人員安全，并防止板塊出現(xiàn)碰撞與高空墜物的危險(xiǎn)。

1.4 優(yōu)化玻璃幕墻通風(fēng)設(shè)施

由于單元式玻璃幕墻通風(fēng)效果不佳，室內(nèi)通風(fēng)效果隨之下降。為實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的安全施工，優(yōu)化超高層單元式玻璃幕墻通風(fēng)設(shè)施作為最終步驟呈現(xiàn)，如圖1所示。

圖1 單元式玻璃幕墻

在玻璃幕墻的踢腳處增設(shè)通風(fēng)設(shè)施，與幕墻下方的百葉窗相連，用來(lái)改善室內(nèi)舒適度。對(duì)于以往的通風(fēng)設(shè)施而言，風(fēng)量較小，在一定程度上可以改善室內(nèi)舒適度，但隨著室內(nèi)人員的增加，通風(fēng)設(shè)施會(huì)出現(xiàn)“卡住”的現(xiàn)象。因此，優(yōu)化后的通風(fēng)設(shè)施與百葉窗、幕墻防火層相連，既可以保證室內(nèi)通風(fēng)效果，又可以減少火災(zāi)隱患。

2 實(shí)例分析

2.1 工程概況

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的超高層單元式玻璃幕墻施工技術(shù)的實(shí)用效果，以X 超高層玻璃幕墻施工工程為例，對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行實(shí)例分析。該工程包括辦公樓與地下停車場(chǎng)兩部分。其中，X建筑樓體高度約310m，構(gòu)件高度約320m，共有60 層，其總建筑面積約301245.586m2，地上面積約215421.452m2，地下面積約85824.134m2。X 超高層建筑以商用為主，每層樓均以連廊相連，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用玻璃幕墻。該建筑采用雙層玻璃作為外圍墻體，并在工程預(yù)制組裝后，帶到施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工。玻璃幕墻在施工過(guò)程中較為重視單元板塊的安裝質(zhì)量，需要在保證工程施工質(zhì)量的前提下，確保樓體外觀的美觀效果。

2.2 應(yīng)用過(guò)程

由于X 超高層建筑的層數(shù)較高，使用單元式玻璃幕墻施工時(shí)，很容易出現(xiàn)高空墜物，因此，需加強(qiáng)幕墻施工安全保證措施，加固單元式玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段、材料供應(yīng)階段、生產(chǎn)加工階段、加工檢查階段、安裝階段、驗(yàn)收階段，均作出合理的安排。另外，在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，格外注意材料與構(gòu)件的堆放方式。需要嚴(yán)加把控連接件的安裝精度，最大限度地保證玻璃幕墻的施工質(zhì)量。除此之外，X 建筑工程從施工安裝到驗(yàn)收階段均有專人負(fù)責(zé)，降低了安全隱患存在的可能。為了保證最終的施工質(zhì)量及安全，采用下式對(duì)施工質(zhì)量安全指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。

式中：Cquality——施工質(zhì)量安全指標(biāo)；

Ire——相關(guān)指標(biāo)系數(shù)；

Wx——玻璃幕墻施工能耗；

Cmass——質(zhì)量計(jì)算系數(shù)。

通過(guò)此指標(biāo)的計(jì)算，可以更加清晰地分析出施工優(yōu)化技術(shù)的安全情況。

2.3 應(yīng)用結(jié)果

本文選取項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段、材料供應(yīng)階段、生產(chǎn)加工階段、加工檢查階段、安裝階段、驗(yàn)收階段、現(xiàn)場(chǎng)檢查階段等施工階段作為施工質(zhì)量檢查要點(diǎn)，并利用公式（1）計(jì)算出單元式玻璃幕墻施工質(zhì)量及安全指標(biāo)，并與傳統(tǒng)超高層單元式玻璃幕墻施工技術(shù)的施工質(zhì)量及安全指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，如表1所示。

表1 施工技術(shù)優(yōu)化前后質(zhì)量及安全指標(biāo)對(duì)比

從表1 可知，施工質(zhì)量及安全指標(biāo)越高，說(shuō)明施工質(zhì)量越安全。在相同條件下，傳統(tǒng)超高層單元式玻璃幕墻施工技術(shù)的施工質(zhì)量及安全指標(biāo)偏低，僅在合格范圍之內(nèi)，對(duì)于突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)措施還不夠。其中，生產(chǎn)加工階段的質(zhì)量及安全指標(biāo)較高，為0.890；安裝階段的質(zhì)量及安全指標(biāo)較低，為0.851，存在較大的安全隱患。而本文設(shè)計(jì)的超高層單元式玻璃幕墻施工優(yōu)化技術(shù)的施工質(zhì)量及安全指標(biāo)均超過(guò)0.997，并無(wú)限趨近于“1”，施工質(zhì)量更佳，符合本文研究目的。

3 結(jié)束語(yǔ)

在超高層建筑施工過(guò)程中，外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)往往使用玻璃幕墻的形式，不僅可以使建筑更加美觀，還可以減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象，是目前最為實(shí)用的建筑外墻形式。但是，超高層建筑樓層普遍在40 層以上，在幕墻施工過(guò)程中，存在高空墜物的安全隱患，對(duì)施工人員與地面人員的安全造成了較大的威脅。而本文對(duì)超高層單元式玻璃幕墻施工技術(shù)的優(yōu)化，在施工質(zhì)量及安全上有很好的保障，質(zhì)量及安全指標(biāo)均超過(guò)0.997，能為建筑工人提供更加安全的施工環(huán)境。