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        橢圓形建筑幕墻體系關(guān)鍵施工技術(shù)研究

        2023-11-16 13:21:00上海建工二建集團(tuán)有限公司上海200080
        安徽建筑 2023年11期
        關(guān)鍵詞:玻璃幕墻施工

        柳 俊 (上海建工二建集團(tuán)有限公司,上海 200080)

        0 引言

        幕墻體系是建筑外裝飾的重要組成部分,它能在保證建筑整體質(zhì)量的同時,對建筑的外形進(jìn)行美化,從而提升建筑整體視覺效果[1-2]。隨著建筑結(jié)構(gòu)不斷朝著異形化、個性化發(fā)展,為契合建筑外觀形式,幕墻造型與材料也逐步多樣化[3]。傳統(tǒng)的幕墻形式以框架式為主,單元式幕墻則是在傳統(tǒng)幕墻施工方法基礎(chǔ)上形成的一種新型施工工藝。

        1 工程概況

        吉安國貿(mào)中心項(xiàng)目總建筑面積220953m2,主要由辦公、酒店主樓、公寓附樓及商業(yè)裙房組成。附樓幕墻工程玻璃面積約12000m2、鋁板約2050m2,地下2 層,地上27 層,建筑高度99.75m,框架-核心筒結(jié)構(gòu),裙房地上4 層,建筑高度22.65m,框架結(jié)構(gòu)。

        圖1 項(xiàng)目效果圖

        幕墻體系主要包含玻璃幕墻系統(tǒng)、采光頂系統(tǒng)、玻璃雨棚系統(tǒng)和鋁合金門窗系統(tǒng)。豎明橫隱構(gòu)架式玻璃幕墻系統(tǒng)分布在裙房一至五層各立面以及附樓各立面。采光頂系統(tǒng)分布在建筑裙房五層屋面,玻璃雨棚系統(tǒng)分布在建筑東、西、北立面主入口部位,鋁合金門窗系統(tǒng)分布在附樓建筑南、北立面。墻面板大部分材料為6 較低透光(LOW-E)+12A+6mm中空鍍膜玻璃。

        圖2 附樓西立面分格圖

        2 主要施工工藝

        2.1 主要工藝流程

        圖3 玻璃幕墻施工流程圖

        2.2 施工工藝

        ①測量放線

        根據(jù)建筑物的中線及標(biāo)高進(jìn)行放線,對已施工完成的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核。根據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)高基準(zhǔn)線測放埋件標(biāo)高中心線,檢查埋件標(biāo)高偏差。根據(jù)建筑中線測放幕墻立柱軸線,檢查埋件左右偏差[4]。對測量結(jié)果進(jìn)行整理,確定調(diào)整處理方案對幕墻立柱進(jìn)行分隔。

        ②埋件施工

        埋件位置應(yīng)安裝準(zhǔn)確、牢固,埋件的標(biāo)高偏差應(yīng)小于10mm,埋件的軸線偏差應(yīng)小于20mm。施工時,連接件與預(yù)埋件采用焊接方式連在一起,對于所用焊條規(guī)格型號、焊縫高度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并應(yīng)做好隱蔽工程記錄[5]。

        ③立柱、橫梁安裝

        幕墻立柱與主體預(yù)埋件通過連接件連接,連接后應(yīng)進(jìn)行緊固調(diào)整[6]。安裝后的立柱標(biāo)高偏差應(yīng)小于3mm,水平偏差應(yīng)小于2mm,豎向偏差應(yīng)小于3mm。相鄰兩根立柱的標(biāo)高偏差應(yīng)小于3mm,軸線偏差應(yīng)小于2mm,同層立柱的最大標(biāo)高偏差應(yīng)小于5mm。

        幕墻橫梁兩端的連接件、彈性橡膠墊片應(yīng)安裝在立柱預(yù)定的位置,確保安裝牢固,其接縫采用密封膠密封。相鄰兩根橫梁的標(biāo)高偏差應(yīng)小于1mm,同層橫梁安裝由下向上進(jìn)行,當(dāng)幕墻幅寬不大于35m 時,標(biāo)高偏差應(yīng)小于5mm,當(dāng)幕墻幅寬大于35m 時,標(biāo)高偏差應(yīng)小于7mm。

        ④保溫防火材料安裝

        龍骨安裝完成后進(jìn)行防火材料的安裝。安裝墻面保溫時,先將保溫巖棉固定,再鋪設(shè)背襯板,要求緊密、牢固,并注意相鄰接口。安裝背襯板時應(yīng)注意與立柱或橫梁的接口,縫隙不能過大。安裝防火材料時,先將防火鍍鋅板固定,然后鋪防火棉,最后進(jìn)行頂部封口處理即安裝封口板。

        ⑤結(jié)構(gòu)玻璃裝配組件安裝

        確定玻璃板塊在立面上的軸線標(biāo)高,并在主框格上劃線。用壓塊把玻璃板塊臨時固定,壓塊間距不大于300mm,上壓塊時要注意鉆孔,螺栓采用M6×20不銹鋼機(jī)械螺栓,然后對板塊位置進(jìn)行微調(diào),最終達(dá)到橫平豎直和面平[7]。

        ⑥耐候硅酮密封膠嵌縫

        充分清潔板材間縫隙和粘結(jié)面,為調(diào)整縫深,避免粘膠,縫內(nèi)填充泡沫塑料棒。為保護(hù)玻璃不被污染,提前在縫隙兩側(cè)貼保護(hù)膠紙。注膠后將膠縫表面抹平,注膠完畢后盡快將保護(hù)紙撕掉,若玻璃被密封膠污染,可采用溶劑擦拭。

        ⑦避雷節(jié)點(diǎn)施工

        用砂皮打去立柱與40×2 柔性導(dǎo)電銅索連接處的陽極氧化物,采用Ф10 圓鋼將均壓環(huán)與主體結(jié)構(gòu)引下線連接,焊接時采用對面焊,電焊長度應(yīng)大于100mm,焊接后用Ф12圓鋼將立柱與均壓環(huán)連接。

        ⑧幕墻清洗

        整體玻璃幕墻施工完畢后,由上至下進(jìn)行一次室外全面清洗。玻璃清洗用中性清洗劑,鋁合金型材用型材清洗劑,清洗劑之間不能混用。清洗前應(yīng)先檢查清洗劑對鋁合金無腐蝕作用,清洗后再用清水洗凈。

        3 重難點(diǎn)分析及解決措施

        3.1 附樓頂鋼結(jié)構(gòu)

        ①重難點(diǎn)分析

        附樓頂鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分布于附樓東立面、西立面和南立面頂層結(jié)構(gòu)梁部位,此鋼結(jié)構(gòu)箱梁最大跨度為12.22m,懸挑離于103.4m 高主框架柱上,最大箱梁重約2.5t。鋼結(jié)構(gòu)橫梁結(jié)構(gòu)懸挑長、重量大,要在塔吊拆除后將此鋼箱梁提升超110m 的構(gòu)架梁放至樓面,再分別移至每個箱梁安裝基礎(chǔ)柱之間,確?,F(xiàn)場安裝順利。

        ②解決措施

        a.鋼箱梁吊裝

        采用400t 汽車吊進(jìn)行鋼箱梁吊裝,鋼箱梁采用450mm×450mm×14mm鋼板焊接而成,中間每800mm 加焊一格420×420×14 襯板、后置埋板采用1000mm×600mm×20mm 鋼板,后置埋板通過M25×280mm 化學(xué)螺栓固定,鋼箱梁與后置埋板滿焊連接,鋼箱梁四周分別采用3 塊200×300×20 肋板滿焊固定。兩跨箱梁中間分別加撐450mm×450mm×14mm 箱型鋼柱,鋼柱立于樓頂圈梁上沿,采用600mm×600mm×20mm 后置埋板、M25×280mm化學(xué)錨栓與圈梁連接。

        b.鋼箱梁安裝

        箱梁在樓面采用手動葫蘆多點(diǎn)固定拉升到柱面后置埋板指定位置,在拉升之前樓面搭設(shè)鋼管腳手架防護(hù),腳手架縱向全長約80m,寬度6.5m。

        3.2 玻璃幕墻縱向承重懸掛梁

        ①重難點(diǎn)分析

        構(gòu)件式玻璃幕墻橫向裝飾條距玻璃幕墻完成面挑出200mm,采用50mm×100mm×140mm×8mm 厚L 型鋼板連接固定于立柱上?,F(xiàn)場施工質(zhì)量好壞,直接影響工程外觀質(zhì)量效果,如何保證施工過程中橫向裝飾線的平整度是施工的重點(diǎn)。

        ②解決措施

        a.測量放線

        基于施工坐標(biāo)系,計(jì)算各立柱中心和控制點(diǎn)的理論坐標(biāo),運(yùn)用極坐標(biāo)原理對結(jié)構(gòu)進(jìn)行放樣。

        運(yùn)用全站儀對已經(jīng)安裝的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量,測量結(jié)果與結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)的理論坐標(biāo)進(jìn)行比較,對超過誤差界限的結(jié)構(gòu)逐一校正。

        運(yùn)用全站儀數(shù)據(jù)采集器、接口技術(shù)使全站儀和計(jì)算機(jī)相聯(lián),在計(jì)算機(jī)上建立準(zhǔn)確的構(gòu)件三維立體圖,并以此作為材料下單的依據(jù)。

        b.過程中控制

        針對橫向裝飾線條的安裝,施工過程中采用拉設(shè)魚絲線進(jìn)行偏差控制及安裝平整度的控制。

        3.3 裙房采光頂幕墻

        ①重難點(diǎn)分析

        采光頂系統(tǒng)主要分布于裙房屋面局部位置,主龍骨采用250mm×100mm×8mm 矩形鋼通,副龍骨采用100mm×100mm×6mm 方形鋼通,面板采用Low-E+12A+6+1.14PVB+6mm 中空鋼化夾膠玻璃,玻璃通過結(jié)構(gòu)膠與鋁合金副框連接固定于鋼結(jié)構(gòu)上,造型新穎獨(dú)特,材料組織、施工安裝難度大,如何確?,F(xiàn)場施工的順利進(jìn)行、措施得當(dāng)是施工難點(diǎn)。

        ②解決措施

        a.鋼梁的安裝及就位

        為便于采光頂鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸、現(xiàn)場施工安裝,節(jié)省工期,保證工程質(zhì)量,計(jì)劃將主鋼梁龍骨在施工部位分段焊接,施工現(xiàn)場拼裝后整體吊裝。吊裝計(jì)劃借助汽車吊進(jìn)行。

        主龍骨吊裝就位后,位置檢查確認(rèn)無誤后連接固定。再進(jìn)行次龍骨焊接,最終將鋼梁連接成為一個整體,檢查驗(yàn)收后,開始下一工序的施工安裝。焊接施工前,需在采光頂上部搭設(shè)施工生命線,下方搭設(shè)安全兜網(wǎng)。

        b.面板安裝

        龍骨整體安裝完成后,進(jìn)行校驗(yàn),確認(rèn)無誤后進(jìn)行玻璃面板安裝。面板安裝前在龍骨上方鋪設(shè)馬道,由中間向兩側(cè)倒退施工。

        3.4 附樓收口鋁板

        ①重難點(diǎn)分析

        收口鋁板主要分布于附、樓頂部收口及裙房1 樓檐口位置,收口鋁板在幕墻立柱頂口,均要玻璃幕墻完工打膠后收口,且外墻吊籃必須要移除后才能裝板,高度均在100m 高空以上,且鋁板為空間折線形鋁板,板塊分格較多,無論是加工、防變形控制以及定位都是施工的難點(diǎn)。

        ②解決措施

        a.鋁板加工

        計(jì)算空間折線鋁板面積和下料尺寸,首先按施工圖上的鋁板分格將鋁板構(gòu)件分成若干加工單元,然后根據(jù)建筑圖紙及工藝設(shè)備狀況,利用專用軟件設(shè)計(jì)每個加工單元的加工圖,工廠加工時根據(jù)加工圖的加工尺寸大小和允許偏差將鋁板再細(xì)分成若干個“小塊”,再找出若干個點(diǎn)的坐標(biāo)。第三,根據(jù)坐標(biāo)求出需要嚴(yán)格控制的尺寸、角度及形狀。第四是根據(jù)坐標(biāo)和“小塊”,計(jì)算本加工單元的展開面積并對鋁板進(jìn)行放樣。

        根據(jù)鋁板的展開面積用電腦排料,做到優(yōu)化下料,提高材料利用率。

        采用數(shù)控激光切割下料,由于鋁板板塊呈空間折線,如采用邊緣為直線型的鋁板彎曲,會造成較大的誤差,為減少這種加工誤差,先將板塊切割成邊緣為弧線型的鋁板,然后再進(jìn)行加工。

        b.防變形控制

        對于板塊較大的鋁板,必要時在板塊的折邊處增設(shè)邊肋進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),并保證鋁板的制作質(zhì)量,鋁板幕墻板塊的補(bǔ)強(qiáng)中肋應(yīng)為浮動連接。

        c.施工安裝

        裙樓一樓檐口鋁板距離結(jié)構(gòu)面為1.68m,最大的不連折邊寬度達(dá)到了1.8m,因懸挑距離大,而且是吊底,故采用液壓升降機(jī)籃進(jìn)行裝飾鋁板的安裝。

        3.5 弧形部位玻璃幕墻

        ①重難點(diǎn)分析

        附樓、裙房圓弧位置各4 個,共計(jì)8個,弧度均不統(tǒng)一,一個間距一個半徑,轉(zhuǎn)角位置處玻璃面板、鋁板面板采用圓弧做法來構(gòu)造外觀造型,如何保證外觀、精度等質(zhì)量是施工的重點(diǎn)、也是難點(diǎn)。

        ②解決措施

        針對項(xiàng)目弧形幕墻造型特點(diǎn),深化設(shè)計(jì)時采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),在工程設(shè)計(jì)、測量加工、安裝全過程中進(jìn)行精確控制,保證幕墻的外觀效果。

        圖4 玻璃熱彎爐模具

        弧形玻璃是將平面玻璃加熱軟化,在定型化模具中成型,再經(jīng)退火制成的曲面玻璃,掌握好成型溫度和彎曲成型時間是保障弧形玻璃成型質(zhì)量的關(guān)鍵。

        弧形鋁型材是將傳統(tǒng)模具上的工件輸送帶制作成一邊長、一邊短,以便出料時由于兩邊阻力不等造成鋁料被擠壓出來時一邊出料快、一邊出料慢,從而形成一個弧度。再通過調(diào)整定位夾具的位置,使擠壓出來的弧形鋁型材達(dá)到設(shè)計(jì)弧度尺寸要求。

        4 結(jié)語

        隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對建筑物外觀多樣性的追求越來越高,建筑的外形結(jié)構(gòu)也越發(fā)復(fù)雜,橢圓形結(jié)構(gòu)、弧形結(jié)構(gòu)也成為建筑設(shè)計(jì)的重要元素之一。依托吉安國貿(mào)中心項(xiàng)目,針對橢圓形幕墻的安裝施工,過程嚴(yán)格把控施工工藝流程,對技術(shù)重、難點(diǎn)進(jìn)行深入分析,通過一系列措施有效解決了上述問題,最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求的裝飾效果,可為行業(yè)其他弧形幕墻安裝施工提供參考依據(jù)。

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