超高吊掛式玻璃肋支撐全玻璃幕墻施工技術

□ 孔德輔

玻璃幕墻由玻璃與支承結構組成，是一種墻體的裝飾方法，整體感強、造型美觀，具有通透性好、安全環(huán)保節(jié)能、靈活性好、工藝性強、維修方便等優(yōu)點，在建設工程中得到廣泛應用[1-2]。吊掛式全玻幕墻的玻璃肋板、玻璃面板均采用吊掛支承，玻璃幕墻的重量通過吊夾由上部主體結構框架梁承擔，即吊夾一端與預埋件焊接固定的槽鋼固定在框架梁上，另一端與玻璃幕墻上部采用特殊的專用金屬夾具固定，從而構成大面積連續(xù)玻璃幕墻[3-4]。吊掛式全玻幕墻面板無須打孔，與普通的玻璃幕墻存在一定的差異性，其幕墻玻璃自然垂直，反射映像真實，板面美觀、平整，尤其在大風或地震波的沖擊下，整幅玻璃幕墻在一定限度內作彈性變形，可以有效避免由于應力集中而破裂，其施工安裝的精度和質量直接影響整個玻璃幕墻體系的安全可靠性。因此，超高吊掛式玻璃肋支撐全玻璃幕墻的施工技術值得研究。

1 工程概況

肇慶新區(qū)濕地景觀商務酒店項目位于廣東省肇慶新區(qū)總部經濟組團內R2地塊，與新區(qū)環(huán)路與上廣路交界，南臨長利涌，東北緊鄰肇慶新區(qū)體育中心，建筑面積46071m2，高42m，地下1層、地上11層，結構形式為框架剪力墻結構。工程主入口采用10m高吊掛式玻璃肋全玻璃幕墻，面積為2927m2。玻璃面板采用19mm超白鋼化透明玻璃，玻璃肋采用19mm+2.28SGP+19mm超白鋼化夾膠透明玻璃。單塊玻璃高度為10m，寬1.5m，玻璃厚19mm，重量為10×1.5×19×2.5=712.5kg。采用活動式單吊夾固定玻璃肋、玻璃面板。

2 施工重、難點分析

超高吊掛式玻璃肋支撐全玻璃幕墻既要考慮現(xiàn)場大塊玻璃的轉運、提升和安裝，又要保證其安裝精度及質量。

（1）單塊玻璃高度達10m，將整片玻璃吊裝容易變成弓形，安裝精度及質量難控制。

（2）嚴格控制玻璃吊夾每側夾板與玻璃的接觸面積和玻璃吊夾的扭緊力矩，保證每塊玻璃吊夾不易夾碎，又能夾緊固定玻璃。

（3）玻璃面板與玻璃肋交接處存在3條拼縫，3條拼縫同時打膠，一次成型，施工難度大。

3 施工過程控制要點

3.1 工藝流程

施工準備→測量放線→安裝吊掛鋼結構→安裝吊夾→安裝玻璃底部U型鋼槽→玻璃吊裝準備工作→安裝玻璃肋→安裝玻璃面板→注密封膠→表面清潔和驗收→成品保護。

3.2 施工要點

3.2.1 施工準備

（1）主體及二次結構施工完畢并經驗收合格。構件的標高控制線和安裝位置基準控制點應嚴格按照圖紙測設。

（2）安裝玻璃幕墻時，施工腳手架應搭建在幕墻的內側，方便工人站立在腳手架上，下各部位能夠有效握住手動吸盤，控制玻璃準確就位。同時，能有效避免玻璃吊裝斜向伸入安裝時與腳手架發(fā)生碰撞。

（3）各種材料進場驗收合格，并根據(jù)按照順序、玻璃規(guī)格型號進行編號標注。

3.2.2 測量放線和定位

（1）根據(jù)玻璃規(guī)格型號和標高控制線進行放線定位，測設出側邊玻璃卡槽、底邊玻璃卡槽位置控制線，明確面玻璃和玻璃肋的安裝位置。

（2）按測設好的各控制線，對預埋件進行檢查、復核、驗收，并應做拉拔力試驗，試驗合格方可進行下一步工序。

3.2.3 安裝吊掛鋼結構

將鋼管吊桿的根部與平板埋件的錨板焊接，鋼管吊桿的另一端與水平方向的槽鋼上，將鋼架和埋件固定。吊掛玻璃橫剖節(jié)點圖見圖1，豎剖節(jié)點圖見圖2。

圖1 吊掛玻璃橫剖節(jié)點圖

圖2 吊掛玻璃豎剖節(jié)點圖

（1）安裝上部承重鋼構。一是安裝預埋件、錨固鋼板，錨栓位置不宜靠近鋼筋混凝土構件的邊緣，檢查鉆孔孔徑、深度，孔內灰渣應清理干凈。二是復核承重鋼橫梁的中心線，與玻璃肋、面玻璃的中心線必須相一致，并且橢圓螺孔中心要與設計的吊桿螺栓位置一致。三是內外金屬吊夾要用分段拉通線校核，外金屬扣夾要按編號進行試拼裝。內外金屬扣夾尺寸應符合要求，安裝應通順平直，間距應均勻一致。若焊接造成偏位，應及時進行調直。四是所有鋼結構焊接完畢并清理焊渣，焊縫要求整齊、美觀，驗收合格方可涂刷防銹漆。

（2）安裝側邊邊框和下部。玻璃與結構交界的側邊和底邊應安裝槽型金屬型材固定槽，根據(jù)測設的標高和位置控制線，安裝時先將角碼與固定槽臨時固定在結構預埋件上，調整好固定槽，檢查驗收合格后，將角碼與固定槽焊接固定，清理焊渣和鋼結構表面后，在焊縫處和所有鋼結構的表面刷涂防銹漆。

安裝玻璃幕墻的下部時，先清理干凈下部固定槽內的灰土，至少放置2塊橡膠墊塊在每塊玻璃的下部，墊塊寬度與槽口寬度一致，長度應大于100mm。

3.2.4 安裝吊夾

根據(jù)控制線，一是在水平方向的槽鋼腹板上按照設計分格的尺寸預先開長條孔；二是將不銹鋼吊桿穿入長條孔內，將連接器與玻璃吊架用螺栓進行連接；三是與鋼架或預埋件連接牢固；四是將吊夾與面玻璃及肋玻璃安裝。

玻璃吊夾安裝前，先在玻璃上標出吊夾的安裝位置，按要求在吊夾安裝位置涂刷無影膠，蒙上一層無紡布，然后粘貼吊夾銅片，無影膠干燥時間較長，可采用紫外線燈照射方式，縮短干燥時間。待無影膠干燥后根據(jù)標識的位置安裝玻璃吊夾，玻璃吊夾須對應上部承重鋼架的預留螺栓孔。為了使玻璃的安裝和定位調整有一定的活動空間，吊夾通常采用三維可調活動掛件。調整吊夾中心對準玻璃固定槽后，緊固連接器和玻璃吊夾，所有緊固件應設置有防松脫裝置，并按要求做好防腐涂層。

3.2.5 安裝玻璃底部U型鋼槽

在玻璃下方及側邊安裝固定U型槽，使其與主體結構連接，用于控制吊掛玻璃及玻璃肋的進出及擺動。按照設計圖紙，以幕墻控制線為依據(jù)，測放出面玻璃及肋玻璃空間位置，并在混凝土樓板上彈設墨線，安裝玻璃底部U型鋼槽，并在鋼槽內玻璃分格1/4處各放置一塊橡膠墊塊。

3.2.6 玻璃吊裝準備工作

（1）玻璃采用汽車吊裝、吸盤、簡易支架進行吊裝。為了防止玻璃破碎，在吊裝時吊裝應保持平穩(wěn)，吊裝過程中需采用自制簡易支架固定玻璃再吊裝，簡易支架既是玻璃提升安裝的輔助裝置又是玻璃轉運工具，玻璃四邊采用專用保護膠套保護，簡易支架每隔1m用布帶綁緊固定。簡易支架如圖3所示。

圖3 簡易支架示意圖

（2）采用承重為10t，長度為5m的玻璃吊帶，將玻璃吊帶的吊耳套進支架橫梁的兩端，垂直掛在簡易支架上，采用20t吊車進行吊裝。

3.2.7 安裝玻璃肋

玻璃肋設置在每片吊掛玻璃的接縫處，用于支撐固定面玻璃。在安裝前先檢查玻璃肋有無裂紋和崩邊，再檢查吊夾銅片位置，并標注清楚中心位置，最后進行玻璃吊裝。吊裝先清理干凈下部固定槽內的灰土，放置橡膠墊塊彈性連接，墊塊寬度與槽口寬度一致，墊塊長度應大于100mm，厚度應大于10mm，至少放置2塊橡膠墊塊在每塊玻璃的下部，將玻璃肋提升至吊裝高度，將玻璃肋底部塞入U型鋼槽內，使其底部坐落在墊塊上，穿入不銹鋼螺栓組將玻璃肋頂部的玻璃夾與不銹鋼吊桿連接。

3.2.8 安裝玻璃面板

（1）玻璃安裝前應檢查校對預埋件標高、橫梁的高度和水平度等，清潔表面及槽底部雜物。采用吊車玻璃起吊至安裝高度，慢慢移近就位位置，使玻璃對準位置緩慢靠近。

（2）為了避免玻璃在升降、移位時碰撞腳手架，需要工人在腳手架上把控好玻璃的擺動，待工人握住手動吸盤，摘除拼縫一側的玻璃保護膠套。利用吊掛電動吸盤緩慢吊高玻璃，待玻璃的下端稍微高出下部U型槽口，應及時將玻璃輕輕拉入槽口，使其底部坐落在墊塊上。吊裝過程中應做好隔擋，避免與相鄰的玻璃、與下端金屬槽口發(fā)生碰撞。

（3）在鋼橫梁上反復調節(jié)桿螺栓，使玻璃提升和正確就位。玻璃就位后應調整玻璃上下、左右、前后的位置，相鄰玻璃偏差應≤1mm，幕墻平整度≤2.5mm，檢查玻璃側邊的垂直度及玻璃上下縫隙是否符合要求。玻璃就位后，先將玻璃與吊夾臨時固定。玻璃與吊夾的連接應為彈性連接，扭緊時采用扭矩扳手，扭緊力矩應以不能易夾碎玻璃，又不能夾緊玻璃為標準。經試驗，項目玻璃吊夾的扭緊力矩為38N·m，單個玻璃吊夾，每側夾板與玻璃的接觸面積應不小于20×100mm2。調整玻璃的垂直度和水平度，采用泡沫塑料圓條填塞好上、下邊框槽口，臨時固定玻璃。檢查、調整所有連接器的松緊度、吊夾的夾緊度，連接器的松緊度使得玻璃吊夾和玻璃底邊支撐墊塊受力相協(xié)調。

（4）待全部吊掛玻璃安裝、調整完成后，檢查玻璃幕墻的整體立面平整度，檢查合格后方可打膠。玻璃安裝示意圖如圖4所示。

圖4 玻璃安裝示意圖

3.2.9 注密封膠

（1）玻璃安裝、調整完成并固定后，所有注膠部位的玻璃和金屬表面都要用丙酮或專用清潔劑擦拭干凈，待玻璃干燥后，為避免玻璃受到密封膠污染，應在打膠前粘貼膠帶紙。

（2）玻璃面板與玻璃肋交接處存在3條拼縫，3條拼縫同時打膠，一次成型。先用透明結構密封膠嵌注固定玻璃肋與玻璃面板之間的縫隙，采用結構硅酮密封膠進行柔性連接，以確保玻璃之間連接的結構強度。注膠要勻速、勻厚，拼縫橫平豎直，縫寬均勻，膠縫平整光滑，無氣泡、空腔等現(xiàn)象，表面無明顯劃痕、變形、局部壓砸等缺陷。注膠后應采用工具刮膠、勾縫，使成型后的膠面均勻、密實、平整、無流淌，膠縫呈微凹曲面，橫豎縫直線度應小于2.5mm。注膠操作時應避免玻璃受污染，多余的膠液應立即擦凈，最后撕開紙膠帶。膠縫的寬度為8mm，在地震設防要求較高或者風荷載較大地區(qū)，可適當增大膠縫的寬度。

（3）注膠施工應避開風雨天進行，防止雨水和風沙侵入膠縫，且施工溫度應大于5℃，溫度太低則膠液的固化時間延緩，會發(fā)生流淌現(xiàn)象，甚至會影響拉伸強度。

3.2.10 表面清潔和成品保護

玻璃幕墻安裝固定和打膠完成后，需對幕墻易滲漏部位進行淋水試驗，保證幕墻不滲水，再擦洗清理整個幕墻的玻璃。在幕墻外側0.5m～1m處設置圍護欄桿，懸掛警示牌及醒目標志，并在易碰觸部位設圍擋進行成品保護。

4 質量控制措施

（1）幕墻定位軸線的測量放線必須準確，確保幕墻垂直精度，幕墻上、下中心線偏差應≤2mm。

（2）玻璃面板邊緣、孔洞邊緣均應按要求進行細磨磨邊和倒角處理，倒角寬度不應小于1mm，玻璃安裝前檢查玻璃磨邊，嚴禁出現(xiàn)崩邊崩角現(xiàn)象。

（3）玻璃兩邊嵌入槽口不應小于18mm，玻璃與固定槽口應保持一定間隙，間隙一般不小于8mm，每塊玻璃下部均應設置彈性墊塊。玻璃不得與固定槽直接接觸，應設置彈性材料隔離。

（4）鋼橫梁水平偏差不宜大于2mm，縱向偏差不宜大于1.5mm；鋼橫梁中線與底框中線的垂直偏差不宜超過3mm；所有接縫高低差不宜大于2mm。

（5）吊夾與玻璃之間需設置彈性材料隔離，嚴格按照擰緊力矩緊固，避免因夾持力過大造成玻璃破損炸裂或因夾持力不足引起玻璃松脫。

（6）打密封膠前應將玻璃板縫清理干凈，待干燥方可打膠。打膠作業(yè)應連續(xù)、均勻，膠縫平直、光滑、密實。

5 結語

通過優(yōu)化創(chuàng)新、方案改革，總結超高吊掛式玻璃肋支撐全玻璃幕墻施工技術，對吊掛式玻璃肋玻璃幕墻的施工工藝、控制要點及重難點進行分析總結，得出以下結論：

（1）通過對其細部構造的精心改進，使吊掛式玻璃肋支撐全玻璃幕墻安裝質量優(yōu)良?？赏茝V性強，在大面積連續(xù)玻璃幕墻領域具有廣泛的應用前景。

（2）玻璃與玻璃肋之間的拼縫3條縫一起打膠一次成型，工藝簡單、快捷、易于掌握。

（3）玻璃在吊裝過程中需要采取特殊的保護措施。自制簡易支架固定玻璃再吊裝，簡易支架既是玻璃提升安裝的輔助裝置又是玻璃轉運工具，是一種簡易、經濟、實用的施工方法。