何輝軍

（上海建工二建集團(tuán)有限公司，上海 200080）

1 拉索幕墻工程概況

隨著我國(guó)施工技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)提升，對(duì)建筑工程立面造型、外觀效果的追求越來(lái)越高，拉索幕墻的市場(chǎng)得到了快速發(fā)展[1-3]。南昌綠地國(guó)際會(huì)展中心幕墻工程總面積達(dá)3 萬(wàn)m2，主要為前廳單層弧向索網(wǎng)玻璃幕墻體系，總延長(zhǎng)米約680m，高度約27m，拉索面積約17000m2。幕墻面材采用10+12Ar+10mm 超白中空雙銀LOW-E 玻璃，豎向支撐大面采用φ38mm 高釩索，轉(zhuǎn)角采用φ45mm 高釩索，轉(zhuǎn)角部位設(shè)有橫向不銹鋼拉桿，玻璃固定采用不銹鋼定制拉鎖固定夾。幕墻位于內(nèi)凹大面位置，如圖1 所示。

圖1 拉索玻璃幕墻系統(tǒng)效果

2 施工重難點(diǎn)及對(duì)策

拉索幕墻體量大、系統(tǒng)較多，通過(guò)深入細(xì)致地分析深化設(shè)計(jì)、加工、施工、使用和維護(hù)等各環(huán)節(jié)，探究得到幕墻工程的重難點(diǎn)，并針對(duì)性提出解決措施[4]。

2.1 測(cè)量放線難度大

測(cè)量精度要求高、工作量巨大，前廳立面呈現(xiàn)為內(nèi)凹外凸的弧面構(gòu)造，轉(zhuǎn)角位置較多且局部有退臺(tái)，標(biāo)高控制點(diǎn)復(fù)雜。

（1）為保證測(cè)量放線的順利推進(jìn)，成立專業(yè)測(cè)量放線小組，編制縝密的測(cè)量方案，邀請(qǐng)行業(yè)測(cè)量專家對(duì)方案進(jìn)行評(píng)審，確保測(cè)量放線的準(zhǔn)確性。

（2）投入多臺(tái)專業(yè)設(shè)備，其中兩臺(tái)為同期世界最高精度的LeicaTS30，標(biāo)稱精度0.5s、測(cè)距精度為0.6mm，為測(cè)量放線的精確提供了有力保障。

（3）運(yùn)用GPS 對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)測(cè)量放線監(jiān)控管理，建立測(cè)量放線管理制度，提升測(cè)量過(guò)程的監(jiān)控管理。

2.2 內(nèi)弧面拉索幕墻的安裝

內(nèi)弧面整體為單索點(diǎn)式玻璃幕墻，局部帶橫向支撐拉桿。幕墻的單索最長(zhǎng)達(dá)26.7m。施工過(guò)程中，如何在張拉過(guò)程中施加拉索的預(yù)應(yīng)力，并保證張拉力的平衡，使玻璃始終保持垂直不變形，達(dá)到設(shè)計(jì)整體效果是工程施工的難點(diǎn)。

（1）施工前復(fù)核驗(yàn)收幕墻安裝基準(zhǔn)點(diǎn)。

（2）拉索的安裝應(yīng)自上而下、對(duì)稱同時(shí)安裝，反復(fù)多次進(jìn)行，依據(jù)定位鋼線將拉索初調(diào)到位，直至拉索調(diào)至平衡。

（3）將拉索的破壞拉力設(shè)為σN，拉索實(shí)際拉力設(shè)為σA，σA=0.15～0.2σN。張拉過(guò)程分3 次：第一次預(yù)拉至0.5σA，36h 后進(jìn)行每二次預(yù)拉，第二次預(yù)拉力為0.8σA，48h 后進(jìn)行第三次預(yù)拉，其預(yù)拉力為1.1σA，72h 后釋放到σA。張拉時(shí)應(yīng)成組對(duì)稱張拉或成單元組件對(duì)稱張拉，液壓機(jī)必須保證同步運(yùn)行，應(yīng)力相同。

（4）上下拉索初調(diào)到位，從外往內(nèi)對(duì)稱對(duì)拉索進(jìn)行調(diào)整，橫向由下朝上調(diào)整、豎向逐排調(diào)整，在調(diào)平的同時(shí)用全站儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行點(diǎn)和線的水平微調(diào)，反復(fù)多次直至各尺寸符合要求。

2.3 龍骨的安裝精度控制

幕墻的龍骨安裝好壞直接影響到幕墻的性能要求及外觀效果，龍骨的安裝精度控制是保證幕墻立面觀感的前提[5]。

（1）采用三維建模軟件和立體坐標(biāo)系模擬幕墻系統(tǒng)的安裝，將問(wèn)題解決在設(shè)計(jì)階段。

（2）將玻璃面板與副框設(shè)計(jì)成整體，工廠加工后現(xiàn)場(chǎng)螺栓連接，鋼結(jié)構(gòu)在地面上組裝成構(gòu)件后再用汽車吊整體吊裝。

（3）選派優(yōu)秀技工持證上崗作業(yè)，安裝全過(guò)程采用全站儀跟蹤檢查，過(guò)程中隨機(jī)對(duì)其安裝的精度抽取復(fù)核。

2.4 收邊收口的防水處理

拉幕墻系統(tǒng)較多、轉(zhuǎn)角也多，幕墻的玻璃、鋁板等與其他裝飾面在與結(jié)構(gòu)連接處或收邊收口處易產(chǎn)生漏水。通常有30%左右的工作量在于收邊收口，此處細(xì)節(jié)質(zhì)量直接影響幕墻總體施工質(zhì)量，應(yīng)重點(diǎn)把控。

（1）優(yōu)先考慮收邊收口，根據(jù)不同系統(tǒng)之間連接的特點(diǎn)，剛性連接與柔性連接靈活選擇，并采用框架式幕墻“堵水”的原理，濕法密封保持幕墻防水的完整性，設(shè)計(jì)一道硬性防水層及一道柔性防水層，保證幕墻防水的完整性。

（2）由于土建結(jié)構(gòu)誤差往往很大，對(duì)于幕墻與結(jié)構(gòu)的收口，應(yīng)在板塊安裝完成后及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)尺寸反饋給設(shè)計(jì)提料采購(gòu)，以此保證安裝質(zhì)量及效果。

（3）不同結(jié)構(gòu)材料連接部位應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)淋水試驗(yàn)，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下一道工序。

3 主要施工節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

3.1 拉索玻璃幕墻標(biāo)準(zhǔn)位置節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

玻璃幕墻標(biāo)準(zhǔn)位置不銹鋼夾具半徑為80mm，玻璃為10+12Ar+10mm 的中空玻璃，膠縫22mm，無(wú)橫向小拉索。

3.2 轉(zhuǎn)角位置拉索幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

考慮轉(zhuǎn)角位置風(fēng)壓較大，此部位豎向鋼索由φ38mm 改為φ45mm，并增設(shè)橫向鋼索，不銹鋼夾具特殊開(kāi)模處理，保證一次性收口完成。

3.3 山墻位置鋁板設(shè)計(jì)

兩側(cè)端墻的鋁板幕墻采用開(kāi)放式做法，鋁板內(nèi)部用1.5mm 鍍鋅鋼板進(jìn)行防水處理。板塊縫隙之間采用扣蓋封堵，扣蓋兩端頭用密封膠固定，鋁板縫隙20mm。

3.4 側(cè)邊框架玻璃幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

主要形式為橫隱豎明系統(tǒng)，玻璃采用8+16A+6mm的超白中空LOW-E 玻璃，幕墻豎向龍骨為30mm 厚鋼板，外包鋁合金裝飾扣蓋，橫向?yàn)?0mm 寬鋁合金型材。

3.5 豎向立柱與結(jié)構(gòu)柱交接位置節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

當(dāng)豎向鋼板與鋼結(jié)構(gòu)柱存在交接時(shí)，將鋼板直接焊接在鋼柱上，最后由其他單位封修到橫梁位置。

4 施工順序及安裝工藝

4.1 施工順序

施工順序如下：測(cè)量放線→索道吊籃安裝→錨定結(jié)構(gòu)的安裝→拉索體系的安裝→玻璃的安裝→質(zhì)量控制→竣工驗(yàn)收。

4.2 測(cè)量放線

通過(guò)水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀測(cè)設(shè)出橫向鋼索及豎向鋼索端部的安裝位置，利用鋼絲形成縱橫向測(cè)量控制網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)的相交點(diǎn)就是安裝位置。鋼絲控制網(wǎng)兩端通過(guò)一個(gè)預(yù)先固定在主體結(jié)構(gòu)上的法蘭螺絲進(jìn)行繃緊，整個(gè)控制網(wǎng)確保在同一平面內(nèi)。

根據(jù)縱橫向軸線及標(biāo)高確定支承鋼梁、地腳錨栓、鋼索水平撐桿的位置，并形成三維控制網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼梁、拉索、玻璃、夾具等的定位要求。應(yīng)將測(cè)設(shè)出的控制點(diǎn)打入鋼針，油漆亮顯保護(hù)，水平控制點(diǎn)設(shè)置于永久性結(jié)構(gòu)上，用亮色油漆標(biāo)注標(biāo)高，所用標(biāo)記要與其他專業(yè)的標(biāo)記區(qū)分開(kāi)來(lái)。

4.3 索道吊籃的安裝

根據(jù)索道鋪設(shè)的方式，在內(nèi)側(cè)的主體鋼架上搭設(shè)小鋼架作為鋼索的拉結(jié)點(diǎn)，鋼索和小鋼架間隔5m 布置一個(gè)。索道搭設(shè)完成后進(jìn)行手拉葫蘆和吊籃的安裝，將手拉葫蘆連接到鋼索上，使手拉葫蘆能沿著索道進(jìn)行滑動(dòng)，每根鋼索上最少需要一個(gè)手拉葫蘆，最后將手拉葫蘆的鋼絲繩與吊籃連接起來(lái)，將吊籃連接到兩側(cè)的鋼索上，通過(guò)手拉葫蘆來(lái)完成吊籃的水平移動(dòng)。幕墻安裝時(shí)，吊籃的高度與幕墻完成面控制在1.5m 左右，隨著安裝構(gòu)件的位置來(lái)調(diào)整吊籃的高低。

4.4 錨定結(jié)構(gòu)的安裝

對(duì)鋼索網(wǎng)四周邊界的錨固點(diǎn)進(jìn)行全數(shù)測(cè)量，并標(biāo)明錨固鋼板中心位置。在主體結(jié)構(gòu)錨固點(diǎn)位置上安裝錨固裝置，用于豎向鋼索上端的固定。

4.5 拉索體系的安裝

拉索幕墻的施工過(guò)程與前期設(shè)計(jì)緊密相關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)須預(yù)先考慮節(jié)點(diǎn)的施工順序，尤其是確定預(yù)應(yīng)力的張拉步驟及分級(jí)張拉應(yīng)力，過(guò)程中必須嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)要求施工。稍有改變即可引起很大的應(yīng)力變化，使支承結(jié)構(gòu)嚴(yán)重超載。具體安裝步驟如下。

（1）將豎向鋼索用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升至屋頂鋼架并與錨固點(diǎn)連接，拉索上、下錨固定安裝如圖2 所示。

圖2 拉索上、下錨固定安裝

（2）拉索的預(yù)拉。拉索的預(yù)拉前先確定鋼絲繩的預(yù)拉斷力，分3 次預(yù)拉，每次張拉結(jié)束后都需用測(cè)力儀對(duì)索力進(jìn)行量測(cè)，在滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行下一次張拉，不符合要求的需進(jìn)行微調(diào)[6]。拉索上端為鋼桁架與鋼結(jié)構(gòu)屋蓋形成整體；下端幕墻基礎(chǔ)為混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)自重大、整體性好，設(shè)置拉索埋件穩(wěn)固。拉索的張拉端全部位于下端，錨具形式選擇螺桿錨具，螺桿采用雙螺母鎖緊，一個(gè)受力螺母和一個(gè)鎖緊螺母。節(jié)點(diǎn)鋼板采用焊接連接，焊縫等級(jí)不低于二級(jí)。張拉過(guò)程采用多個(gè)預(yù)緊器同時(shí)同步預(yù)緊，避免同組拉索在預(yù)緊時(shí)受力不均產(chǎn)生的應(yīng)力損失或應(yīng)力集中。拉索下節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖3 所示。

圖3 拉索下節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

（3）張拉完成后將豎向鋼索穿入玻璃的扣件，考慮到玻璃自重變形這一因素，扣件實(shí)際位置須經(jīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算確定后，設(shè)置在比理論位置稍高處。

4.6 玻璃的安裝

（1）玻璃面板的安裝。當(dāng)實(shí)際張力與預(yù)期張力數(shù)值相同時(shí)開(kāi)始安裝玻璃。從上至下順序安裝。玻璃的安裝質(zhì)量直接影響幕墻整體外觀效果，因此面板安裝也是索網(wǎng)幕墻施工過(guò)程中重要的一環(huán)。圖4 為外觀效果。

圖4 外觀效果

安裝前對(duì)玻璃的規(guī)格、尺寸、外觀進(jìn)行二次驗(yàn)收，有劃痕裂縫、崩邊崩角等問(wèn)題的玻璃不允許安裝。清潔吸盤(pán)與玻璃上的灰塵以保證吸盤(pán)的最大吸力，根據(jù)玻璃重量計(jì)算吸盤(pán)的個(gè)數(shù)。底部U 型槽內(nèi)每塊玻璃放置兩塊氯丁橡膠墊塊，放置位置分別離邊1/4 玻璃寬度處。

玻璃吊運(yùn)過(guò)程應(yīng)平穩(wěn)、勻速，將玻璃吊運(yùn)至安裝位置時(shí)，應(yīng)及時(shí)抓住吸盤(pán)控制玻璃穩(wěn)定，注意玻璃保護(hù)，避免發(fā)生碰撞。安裝玻璃時(shí)，若U 型槽在上端，則讓上部先入槽；如在下端，應(yīng)將玻璃慢慢放入U(xiǎn) 型槽中，隨即用泡沫棒填充以固定玻璃，防止玻璃在槽內(nèi)擺動(dòng)造成損傷破裂。玻璃安裝好后，及時(shí)調(diào)整玻璃縫隙，然后擰緊鋁合金扣蓋螺絲固定玻璃。

玻璃面板調(diào)整完畢后，進(jìn)行整體垂直度、平整度的檢查，均滿足設(shè)計(jì)要求后玻璃打膠。

（2）玻璃打膠。玻璃打膠應(yīng)由內(nèi)外兩側(cè)施工人員配合，用“二甲苯”擦凈玻璃及U 型槽打膠部位，玻璃與U 型槽之間的縫隙用泡沫棒塞緊，預(yù)留6mm 打膠厚度。打膠部位應(yīng)粘貼保護(hù)膠紙，膠紙與膠縫平行。打膠前根據(jù)膠縫大小切相應(yīng)斜口，打膠過(guò)程保持均勻、一氣呵成，豎向膠縫，由上向下；橫向膠縫，由左往右。膠注滿后檢查膠縫是否有氣泡，存在氣泡應(yīng)及時(shí)消除。表面修飾好后及時(shí)將美紋紙撕掉，并清除玻璃和構(gòu)件上的粘附物，待玻璃表面固化后清潔內(nèi)外玻璃，做好防護(hù)標(biāo)志。

5 結(jié)語(yǔ)

南昌綠地國(guó)際會(huì)展中心項(xiàng)目單層弧向索網(wǎng)玻璃幕墻體系，拉索幕墻體量大、系統(tǒng)較多，通過(guò)詳細(xì)深入分析設(shè)計(jì)、加工、施工、使用和維護(hù)等各環(huán)節(jié)，順利完成了項(xiàng)目施工。安裝完成至今未出現(xiàn)滲漏等質(zhì)量問(wèn)題，滿足了設(shè)計(jì)和使用要求，可為類似拉索幕墻工程的設(shè)計(jì)施工提供借鑒。