文／尤曉源、王時輝、蘇展超 浙江省一建建設集團有限公司 浙江杭州 310013

引言：

在當代建筑行業(yè)，肌理作為視覺藝術的一種基本語言形式被廣泛運用到幕墻設計中，肌理幕墻通過引入更多折皺、斜線、弧線和不規(guī)則線條等幾何變化要素，形成立體感和韻律強烈的肌理表皮。為了讓建筑形體更豐富，有些建筑平面采用不規(guī)則斜線相連，形成類似鋸齒的平面，其建筑幕墻相應為鋸齒狀肌理幕墻[1]。越來越多的鋸齒狀幕墻應用在工程項目的立面中。

1.工程概況

項目為浙江省杭州市杭政儲出（2018）25 號地塊商業(yè)商務用房項目，文暉路以南，建國北路以東，朝暉路以北，地下四層；地上為5 幢14 層的商業(yè)商務用房?？偨ㄖ娣e240001 m2，其中地上118673 m2。本工程于2019 年3 月17 日開工，計劃于2024 年12 月31 日竣工。本工程由玻璃幕墻、金屬幕墻、石材幕墻組成，玻璃幕墻橫向隱框，豎向明框幕墻，窗系統(tǒng)[2]。主要外立面均為石材幕墻與玻璃幕墻組合鋸齒幕墻及石材與窗系統(tǒng)，金屬幕墻為豎向收口及屋頂收口，1-2F 為橫隱豎明玻璃幕墻[3]。外裝飾面積約9000 m2，其中石材幕墻面積約24000 m2，金屬幕墻面積約4000 m2，玻璃幕墻約54000 m2，幕墻窗約為8000 m2。裝配式鋸齒形幕墻桁架主要應用于石材幕墻與玻璃幕墻組合鋸齒幕墻系統(tǒng)，主受力構件采用鍍鋅鋼方管桁架形式，單件最大高度為8.3m，重量約為290kg,位于AB 群房東北角，最高點19m。標準層構件單件高度為4m，重量約為137kg，最高點59.8m。裝配式鋸齒形幕墻桁架主要由熱鍍鋅鋼桁架、鋁合金立柱、橫梁、鋁合金套芯以及鋼轉接件連接等組成。

2.裝配式鋸齒形幕墻特點

鋸齒狀幕墻作為建筑設計的一種流行元素，有其自身特點，主要表現(xiàn)在四個方面：室外效果、室內效果、節(jié)能減排、減少光污染。

室外效果：鋸齒狀幕墻平面為規(guī)則或不規(guī)則的斜線相連組成，一方面通過形體的虛實對比，讓建筑立體感和層次感更強，呈現(xiàn)給人們的視覺效果更具有震撼性。另一方面，對于鋸齒狀幕墻的兩個斜面，我們可以分別賦予不同的幕墻面板材料其質感也各不相同，當我們處于這個建筑的不 同視角時，會有不同的建筑效果呈現(xiàn)，給建筑帶來多樣化及可變性，豐富了建筑本身的外立面裝飾效果。

室內效果：建筑的生命是由光的照射而產生的，自然光給予了空間特性，也給予了建筑生命，自然光影營造出光影空間的形式美。鋸齒狀幕墻通過在幕墻的兩個斜面分別設置透明幕墻與非透明幕墻，透明幕墻采用玻璃幕墻，非透明幕墻采用金屬板或石材等幕墻形式，太陽光照入室內時形成了光影交替的效果，在豐富空間語境的同時，也營造出明暗層次、虛實對比的視覺感，為室內空間賦予凝魂。

節(jié)能減排：鋸齒狀幕墻的兩個斜面分別設置透明幕墻與非透明幕墻，一方面間隔布置的透明幕墻可以滿足建筑采光要求，同時也可以在透明幕墻上設置開啟扇，以達到自然通風的需求。另一方面對于間隔布置的非透明幕墻，因其傳熱系數(shù)K 值較透明幕墻低很多，可以將整棟建筑的節(jié)能參數(shù)大幅降低。同時我們可以利用太陽光照射的朝向問題，在鋸齒狀幕墻東南朝向的斜面上設置透明幕墻，在鋸齒狀幕墻西北朝向的斜面上設置非透明幕墻，減少西曬，最大限度達到建筑的節(jié)能減排。此外我們也可以通過在鋸齒狀幕墻的某個面設置穿孔金屬板，在其室內側設置內平開窗，既保證了開窗與不開窗時室外建筑效果的完整性與一致性，又保證了其自然通風的效果，同時穿孔金屬板兼顧室外遮陽的功能，也可以極大的降低建筑能耗。住房城鄉(xiāng)建設部在《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確強調應“加快提高建筑節(jié)能標準”、“嚴格控制建筑節(jié)能標準執(zhí)行質量”、“實施建筑契約鎖 契約鎖全領域綠色倍增行動”等，鼓勵實施建筑全產業(yè)鏈綠色供給行動，引進新材料、新技術、新工藝，提升建筑領域的環(huán)保水平，對“十三五”期間建筑業(yè)的環(huán)保技能提出了一系列的要求。

減少光污染：玻璃幕墻在其華麗外表的背后,由其產生的光污染也在影響著人類的生活、工作、健康、安全等，因此光污染也在越來越多地受到人們的關注。當太陽光入射到光滑的平面上時,發(fā)生鏡面反射,反射光也是平行光，平行光只沿一個方向傳播,在該方向上光強較強,形成反射眩光。玻璃幕墻由于其表面光滑,對太陽光進行鏡面反射時會形成光污染，因而在鋸 齒狀幕墻中通過玻璃幕墻與非透明幕墻間隔布置，可以減少玻璃幕墻面積，同時可以利用漫反射原理，達到減少光污染的效果。

3.施工重點和難點

裝配式鋸齒形幕墻桁架安裝的難點如下：（1）幕墻安裝高度超過50m，屬于《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住房城鄉(xiāng)建設部令第37 號）超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程范圍；（2）桁架安裝的平面位置、角度方向、水平高程精度要求高；（3）相對常規(guī)幕墻，鋸齒形幕墻施工工序更多，影響桁架安裝質量因素更多。裝配式鋸齒形幕墻桁架安裝的重點如下：①鋸齒形混凝土樓板施工完成的成品質量和尺寸和位置偏差對桁架的安裝位置角度及玻璃安裝都會有影響，所以前期首先要控制好鋸齒形混凝土樓板的施工質量；②該工程結構梁為鋼梁，預埋板要在鋼結構鋼梁加工時位置確定一次成型安裝，對幕墻和鋼結構前期的設計深化工作要求較高；③鋸齒幕墻的桁架安裝的位置、高度及角度要準確，對安裝過程中的測量放線及固定要求較高，對工人的施工水平有較高的要求[4]。

4.施工技術及質量控制措施

裝配式鋸齒形幕墻桁架安裝質量控制的關鍵點：（1）鋸齒形混凝土樓板的尺寸和位置偏差直接影響到桁架安裝的精度；（2）該工程桁架預埋板要在鋼梁加工時一次成型，要求幕墻和鋼結構前期的設計深化細致協(xié)調；（3）桁架安裝過程中對測量放線定位要求高，對工人施工水平要求高。施工工藝流程為：鋼托套芯安裝、鋼龍骨安裝、鋁立柱安裝、鋁橫梁安裝、石材角鋼安裝、玻璃安裝、石材安裝、鋁板安裝、打膠完成。

4.1 前期深化設計

應熟悉各專業(yè)圖紙，組織協(xié)調混凝土結構、鋼結構及幕墻工程施工單位關于幕墻施工進行各專業(yè)進行二次深化。首先幕墻單位應深化幕墻排版圖、節(jié)點施工圖；反饋給主體結構設計單位調整鋸齒形混凝土樓板尺寸及定位；反饋給鋼結構深化設計單位確定桁架預埋板定位；然后由幕墻單位整合各單位BIM 模型，校對產品加工及安裝施工的可行性并做出合理優(yōu)化，最終形成加工模型、施工模型。

4.2 鋸齒形混凝土樓板施工

鋸齒形混凝土樓板由于形狀復雜、應從施工各工序進行質量控制。首先側模定位的精度直接 影響到鋸齒形混凝土樓板的尺寸和位置偏差，根據(jù)施工模型翻樣制作定型化鋁膜、加固件、連接件，用于鋸齒形混凝土樓板的側模；側模安裝工人應提前做好交底工作，包括鋁膜安裝工藝、定位加固、校核調整。側模安裝后，應做好復驗工作，復測人員應詳細記錄側模定位偏差、垂直度、加固情況；復測不合格項目整改完成后方可進行下一道工序；混凝土澆筑時，應派專人監(jiān)督，檢查澆筑過程中側模是否傾倒、炸模等，一旦出現(xiàn)問題應及時處理。拆模后，應及時對混凝土結構進行檢查，包括混凝土尺寸偏差及垂直度、偏差較大時應聯(lián)系設計單位出具整改方案，整改到位后方可進行桁架安裝。

4.3 鋼梁預埋板安裝

考慮到幕墻的安全性，預埋板應在加工廠中焊接在鋼梁上，焊接質量能夠得到保障。鋼梁除進行常規(guī)的進場檢驗，也應進行預埋板的定位尺寸偏差檢查；對照深化圖紙，預埋板定位偏差較大的鋼梁一律不得進場，不得擅自補焊鋼板、切割鋼板。

4.4 安裝過程的測量定位

4.4.1 幕墻建筑結構測量

根據(jù)主體結構的軸線和標高為依據(jù)，進行測量工作，各基準點之間應成90°夾角并呈閉合狀態(tài)，基準點間聯(lián)線水平距離用50m 鋼卷尺測量，相對誤差控制在±3mm。

4.4.2 高度測量

用水準儀從±0.000 為基準，測出各樓層周長邊的平整度，用水平尺測出各埋件橫向和縱向水平度，用垂直儀在結構外立面設立垂直線，在垂直線上的樓層外立面上分層固定懸掛10KG 重錘子的50m 鋼卷尺，靜置4 小時后用等高法分別測量、計算出各樓層的實際標高和建筑結構實際總高度，高度標記用油漆記錄在立柱或墻體的同一位置處。在幕墻安裝完畢之前，此高度標志必須予以完好保護不被消除破壞。標高測量誤差：層與層之間≤±3mm,總標高≤±20mm。

4.4.3 層間標高測設

用準直儀定出鋼絲固定點位置，鋼絲采用φ1.5mm直徑，鋼絲固定支架用40＊40 角鋼制成。角鋼一端鉆有φ1.6mm 孔眼，所有孔眼自上而下用準直儀十字絲中心定位，確保所有孔眼處于垂直狀態(tài)。另一端用M6 膨脹螺栓固定在相應樓層板立面邊緣。鋼絲穿過角鋼孔眼，用花蘭螺絲繃緊。50m 鋼卷尺沿垂直鋼絲掛靠牢固，下端系吊10KG 重錘，用大力鉗把鋼卷尺與鋼絲夾緊，在風小于4 級的氣候狀態(tài)下，分別用自動安平水準儀觀測卷尺和標尺讀數(shù)。

4.4.4 結構輪廓線測量

依據(jù)設計圖紙標定的建筑結構各軸線與外徑尺寸的關系和土建單位提供的準點位置圖，選定基準控制層，分別用經(jīng)緯儀的水平度盤確定控制幕墻內徑周長的處于同一垂直面的二級矩形基準點控制網(wǎng)絡及其距離，基準點的垂直誤差控制在直徑在5mm 的投影圈范圍內。以土建單位提供的準點為一級基準控制點，通過一級基準控制點之間做出延長線和延長線的交匯點，通過確定延長線上的距離做出二級基準控制點?；鶞庶c的直線距離誤差不大于±5mm，基準點之間互成900 閉合，二級基準點以矩形基準控制網(wǎng)絡為基礎測出結構輪廓線，確定建筑結構的實際尺寸與設計尺寸之間偏差程度，對于大于或小于設計偏差要求的結構區(qū)域，由結構施工單位進行修整驗收后交付我方使用。

4.4.5 測量實施步驟

用準直儀以±0.8mm 傳遞基準點。為了提高傳遞的精度，準直儀架設于已知基準點之上，用向下視準軸十字絲中心照準基準點中心，然后用向上視準軸十字絲中心照準傳遞層基準點中心標志，臨時固定。待若干臨時基準點都設定后。用最小二乘法求得把臨時點歸化為標準矩形的最佳改正數(shù)，然后仔細歸納若干臨時點到理論位置，并固定標志。

4.4.6 放線定位

根據(jù)施工圖規(guī)定的幕墻分割尺寸，在基準層依據(jù)一級控制基準點的尺寸，首選確定每立面邊長兩端的鋼支座，然后用鋼絲固定連接兩端支座的垂直端面，使之形成安裝水平面上其它各鋼支座的施工控制線，在各基準層面準確安裝完畢的支座端面中分線上，自上而下用鋼絲垂直固定連接，使之形成安裝其它各樓層相同位置上的支座垂直控制線。當支座被調整至符合要求的水平度和垂直度后，用電焊沿邊緣使之與埋件焊接在一起，焊接應呈45°坡度連續(xù)滿焊并除盡焊渣。鋼支座安裝焊牢后，應除盡焊縫表面雜物，用防銹漆進行兩度涂刷，和面漆一度涂刷。

4.5 埋件清理及補埋

4.5.1 位置復核

根據(jù)放線的位置對埋件進行復核，檢查其位置是否滿足幕墻安裝豎向料的要求，如位置偏差不符合要求或漏埋，應進行埋件補埋或增加（用錨栓和鍍鋅鋼板進行后置）；對符合要求的埋件，清理表面的雜質。

4.5.2 處理偏位較大的埋件

新舊錨板能搭接時，將新錨板一端用電焊與埋錨板焊接，另一端用錨栓與主體結構栓牢連接。

新舊錨板不能搭接時，嚴格按照設計單位提供的施工圖，采用錨栓對后置鋼板進行固定。

4.5.3 注意事項

錨板的厚度，錨栓的公稱直徑和長度必須符合設計圖上的要求。錨栓不能直接植在磚墻和加氣混凝土砌塊上，應改用混凝土塊或者采用穿墻螺栓連接。與舊的預制埋件焊接時，焊腳尺寸和焊縫的長度必須經(jīng)過承載力計算。作好相應的隱蔽工程驗收紀錄。

4.5.4 后置埋件施工工藝

后置埋件的施工步驟進行：

用沖擊鉆在砼結構的表面打孔，孔徑和深度必須參照錨栓所規(guī)定的直徑和深度；安放錨栓：使錨栓垂直于結構表面。

本工程偏埋后置埋件采用350x300x10 及200x300 x10 鍍鋅鋼板，M12 后切擴底機械錨栓，有效埋深不小于80mm，拉拔力設計值12KN。

錨栓應現(xiàn)場進行拉拔試驗檢測合格后方可進行下道工序。單顆機械錨栓抗拔設計值最少要求達到12kN（現(xiàn)場檢測單顆機械錨栓抗拔實驗值最少要求達到24kN）。錨栓的施工應符合《混凝土結構后錨固技術規(guī)程》JGJ145-2013 的規(guī)定和相應廠家的技術要求。

后置埋件的材料控制措施：自切底機械錨栓、熱鍍鋅鋼板進場必須具有合格證及出廠檢驗報告，材料進場需向監(jiān)理單位報驗，并根據(jù)相應原材料試驗要求見證取樣進行送檢，試驗合格后方可投入使用。

5.施工要點

5.1 測量放線施工要點[5]

由于幕墻工程施工要求精度很高，所以必須由基準軸線和水準點重新測量，并校正復核。

按照設計在底層確定幕墻定位線和分格線位。

用經(jīng)緯儀或激光垂直儀將幕墻的陽角和陰角引上，并用固定在鋼支架上的鋼絲線作標志控制線。

使用水平儀和標準鋼卷尺等引出各層標高線。

確定好每個立面的中線。

測量時應控制分配測量誤差，不能使誤差積累。

測量放線應在風力不大于4 級情況下進行，并要采取避風措施。

放線定位后要對控制線定時校核，以確保幕墻垂直度和金屬豎框位置的正確。

所有外立面裝飾工程應統(tǒng)一放基準線，并注意施工配合。

5.2 幕墻立柱的安裝要點

將立柱先與連接件連接，然后連接件再與主體埋件連接，并進行調整和固定。立柱安裝標高偏差不應大于3mm，軸線前后偏差不應大于2mm，左右偏差不應大于3mm。相鄰兩根立柱安裝標高偏差不應大于3mm，同層立柱的最大標高偏差不應大于5mm，相鄰兩根立柱的距離偏差不應大于2mm。

5.3 幕墻橫料的安裝要點

對照施工圖檢查框架主龍骨尺寸是否正確。

將次龍骨固定在主龍骨上。

調整以確保橫梁安裝水平度及垂直度，相鄰兩根橫梁的水平標高偏差≯1mm，同層橫梁標高差（當一幅幕墻寬度≤35m 時）≯5mm，（當一幅幕墻寬度＞35m 時）≯7mm。同一層橫梁安裝應由下而上進行，當安裝完一層高度時，應進行檢查調整、校正、固定，使其符合質量要求。安裝完畢后需進行隱蔽工程驗收，并作好隱蔽工程驗收記錄，經(jīng)過監(jiān)理及質檢部門檢查簽字后方可進行下道工序的操作。

5.4 板塊安裝要點

安裝時首先按設計位置調整間隙、水平度及垂直度，將裝配組合件通過螺栓固定在主副龍骨上。然后填塞泡沫條并用耐候密封膠封好。具體要求：安裝時應保持左右、上下的偏差±1.5mm。

質量標準：豎縫及墻面垂直度：幕墻高度60m 內的≤10mm；幕墻平面度：≤±2.0mm；豎縫直線度：≤±2.0mm；橫縫直線度：≤±2.0mm；橫縫水平度：≤±2.0mm；縫寬度：≤±1.5mm；相鄰兩板塊高低差：≤1mm。

檢測手段：分別用激光經(jīng)緯儀、激光水準儀、鉛垂儀、3m 靠尺、卡尺、深度尺檢驗。

對于型材及板材型材委托有資質的機構進行檢測，對于后置埋件的抗拉拔承載力委托有資質的檢測機構進行現(xiàn)場檢測。

5.5 開啟窗防墜落措施

在本工程幕墻開窗設計中，充分考慮并按規(guī)范要求，窗扇的開啟方式為上懸窗，此種方式安全和易于維修，窗扇鉸鏈用多個螺釘固定，本工程五金件采用優(yōu)質品牌，窗扇玻璃與鋁合金窗扇用硅酮結構膠粘結在工廠注膠，以保證開啟窗的安全性能。

結語：

裝配式鋸齒形幕墻桁架安裝施工質量直接影響到最終的立面效果，受制于設計、加工、施工、驗收等多個環(huán)節(jié)，通過前期深化設計、鋸齒形混凝土樓板施工、鋼梁預埋板安裝、安裝過程的測量定位等措施，較大程度地控制施工工藝、保證施工質量、降低施工成本，同時也能夠確保施工進度。