通高玻璃幕墻安裝質(zhì)量控制

夏 旭（北京雙圓工程咨詢監(jiān)理有限公司， 北京 100080）

1 項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目位于北京朝陽區(qū)，建筑總高度為216 m，屬超高層建筑。該項(xiàng)目由地上45層塔樓（216 m）、地上4層裙樓（31.5 m）和地下5層地下室（25.05 m）組成，占地面積為8 427 m2，總建筑面積為186 895 m2。其中，地下5層建筑面積為46 895 m2, 地上建筑面積約為140 000 m2。設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.000相當(dāng)于黃海標(biāo)高38.60 m。

該項(xiàng)目建筑造型獨(dú)特，塔樓外邊八角，中間圓形，逐層外擴(kuò)，上大下小。建筑塔樓采用玻璃幕墻與層間不銹鋼內(nèi)凹漸變錯(cuò)位設(shè)計(jì)的單元式幕墻；首層大堂采用17 m高騎縫式全玻璃幕墻，是迄今為止全球最高坐地式雙夾膠中空全玻璃幕墻系統(tǒng)。該項(xiàng)目建筑功能多元，地下室為超市、美食廣場、美術(shù)館、商業(yè)、地下停車及機(jī)電設(shè)備等；地上為商業(yè)、辦公、私人公寓住宅及避難所等。

該項(xiàng)目通高玻璃幕墻涉及多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)超出現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)和施工難度之大為業(yè)界罕見，沒有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)施工過程中的監(jiān)理工作提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2 玻璃幕墻安裝概述

面玻配置為12HS+1.52SGP+12HS+16A+12HS+1.52SGP+12HS（雙夾層中空Low-e超白玻璃），面玻標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸為2 970 mm×17 000 mm，門頭上方尺寸為2 970 mm×11 300 mm，轉(zhuǎn)角板塊最大規(guī)格尺寸達(dá)到3 107 mm×17 000 mm，此玻璃單塊重量約為7.3 t（含黏框鋼件）。

肋玻配置為12TP×6+1.52SGP×5（夾層超白玻璃），標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸為1 020 mm×17 000 mm，單塊重量約為3.8 t（含粘框鋼件），門頭上方肋玻規(guī)格尺寸為600 mm×11 300 mm。

面玻安裝使用的吸盤架設(shè)計(jì)使用吸盤數(shù)量為24個(gè)，單個(gè)吸盤吸力為500 kg（最大吸力2 000 kg）。24個(gè)吸盤的吸力為500 kg×24＝12 000 kg＝12 t，取額定載重為10 t（吸力安全系數(shù)為4.0倍）。該項(xiàng)目面玻單塊最大尺寸為3 000 mm×17 100 mm，重量約為7.2 t（含輔件）。

隨車吊選用的型號(hào)為SQ3650（180 t），前端吊鉤使用前拆除，更換非標(biāo)15T安裝機(jī)械頭。隨車吊作業(yè)時(shí)將機(jī)械頭和特制吸盤連接。隨車吊在實(shí)驗(yàn)室安裝玻璃時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)最小1 mm上下、左右位移，滿足安裝和調(diào)節(jié)的要求。

2.1 超大玻璃安裝流程

測量放線→底部鋼件焊接→底部玻璃槽組裝→頂部鋼件焊接→頂部玻璃槽組裝→底部玻璃槽內(nèi)標(biāo)高調(diào)整（硅酮橡膠墊塊）→肋玻安裝→面材安裝→頂部鋼槽固定→臨時(shí)支撐固定→注膠→臨時(shí)固定點(diǎn)拆除注膠（結(jié)構(gòu)膠、密封膠）。

2.2 超大玻璃安裝工藝

2.2.1 測量放線

測量基準(zhǔn)點(diǎn)→投射基準(zhǔn)點(diǎn)→主控線彈測→外控點(diǎn)平面布置→外控線布置→層間標(biāo)高設(shè)置→測量埋件（結(jié)構(gòu)）偏差。

2.2.2 底部鋼件焊接

底部鋼件為15 mm厚鋼板組合鋼件，現(xiàn)場按照測量放線定位，用160 mm×100 mm×14 mm角鋼，200 mm長，間距675 mm，與面玻下面的15 mm厚鋼件與預(yù)埋件連接；用160 mm×100 mm×14 mm角鋼，200 mm長，與肋板下面的15 mm厚鋼件與預(yù)埋件連接。角鋼與鋼件、角鋼與埋件之間的連接全部采用焊接方式，焊縫高度不小于8 mm角焊縫。

2.2.3 底部玻璃槽組裝

底部玻璃槽采用160 mm×100 mm×14 mm角鋼組合，角鋼與15 mm厚鋼件采用M16螺栓連接。角鋼為保證條件量開長條孔，螺栓固定時(shí)加墊片。玻璃槽調(diào)整完成后，墊片與角鋼之間焊接。

2.2.4 頂部鋼件焊接

頂部鋼件為玻璃肋鋼件和面玻固定鋼件。玻璃肋直接在主體結(jié)構(gòu)上焊接組合鋼件，焊縫為8 mm角焊縫。面玻固定鋼件分臉部分，首先在主體結(jié)構(gòu)上焊接200 mm×12 mm鋼方通，然后在鋼方通底部焊接組合鋼件，鋼件與鋼方通之間加10 mm厚鋼板支撐肋板。焊接縫為8 mm角焊縫。

2.2.5 玻璃頂部固定點(diǎn)安裝

面玻頂部固定和玻璃肋位置頂部固定采用160 mm×100 mm×14 mm角鋼組合成的鋼槽，角鋼與頂部固定組合鋼件采用M16螺栓組連接固定。

2.2.6 底部玻璃槽內(nèi)標(biāo)高調(diào)整支撐墊塊

超大玻璃采用坐地式受力方式，玻璃標(biāo)高采用底部調(diào)節(jié)螺栓來調(diào)節(jié)玻璃槽底部標(biāo)高。面玻底部、玻璃肋底部分別布置兩個(gè)108 mm×108 mm×15 mm鋼板調(diào)節(jié)支撐點(diǎn)，布置在距玻璃邊部1/4位置，布置在距玻璃邊部1/4位置。調(diào)節(jié)支撐點(diǎn)底部設(shè)置M30螺栓，用來調(diào)節(jié)玻璃標(biāo)高。

2.2.7 肋玻安裝

采用隨車吊和特制電動(dòng)吸盤進(jìn)行安裝。玻璃肋直接用隨車吊和特制電動(dòng)吸盤從A架上卸車，吊至待安裝位置。玻璃肋直接水平推進(jìn)玻璃槽內(nèi)。由于玻璃板塊較重，玻璃板塊的使用隨車吊和特制電動(dòng)吸盤進(jìn)行調(diào)節(jié)。

玻璃肋底部固定：底部直接落槽，用M12螺栓組將底部鋼槽和玻璃底部鋼護(hù)邊連接固定，鋼槽和玻璃鋼護(hù)邊之間墊3 mm厚膠皮。

玻璃肋頂部固定：采用φ24 mm不銹鋼銷軸固定，鋼槽和玻璃鋼護(hù)邊之間墊5 mm厚膠皮。

玻璃肋臨時(shí)固定：室內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架進(jìn)行臨時(shí)固定，使用腳手管頂絲擠緊玻璃肋，頂絲與玻璃之間墊5 mm厚膠皮。

2.2.8 面玻安裝

面玻安裝使用隨車吊和特制電動(dòng)吸盤。安裝時(shí)先將玻璃下部放進(jìn)底部玻璃槽內(nèi)，頂部玻璃槽水平推進(jìn)。面玻安裝時(shí)，上、下鋼槽的外側(cè)鋼槽暫時(shí)不裝，待玻璃就位調(diào)整好后進(jìn)行外側(cè)鋼槽安裝。在面玻和鋼槽之間墊膠皮。面玻底部采用M12螺栓組將鋼槽和面玻底部鋼護(hù)邊連接固定；頂部采用道康寧雙組份結(jié)構(gòu)膠固定。

面玻安裝第一塊（相鄰位置面玻沒有安裝）時(shí)需要進(jìn)行臨時(shí)固定，臨時(shí)固定措施按照實(shí)驗(yàn)室安裝的經(jīng)驗(yàn)在面玻中間位置用5T綁帶進(jìn)行固定，便于吸盤拆除。臨時(shí)固定綁帶系在室內(nèi)腳手架上。

2.2.9 臨時(shí)支撐固定

面玻和玻璃槽安裝完成后，采用鋁板夾具與玻璃肋連接臨時(shí)支撐固定。臨時(shí)固定經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，考慮到安裝完成后冬季無法注膠，靠臨時(shí)固定點(diǎn)進(jìn)行固定。臨時(shí)固定點(diǎn)采用5個(gè)固定點(diǎn)，間距2.8 m，從底部開始布置。若跨年時(shí)停在非轉(zhuǎn)角部位，需設(shè)置桁架柱作為端部玻璃的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)。

2.2.10 注 膠

結(jié)構(gòu)膠斷面18 mm×26 mm，注膠分兩次完成，第一次完成19 mm長，待結(jié)構(gòu)膠完全固化后進(jìn)行二次注膠。為檢查第一次注膠的固化程度，每次注膠時(shí)留設(shè)三組500 mm長同工程實(shí)體的膠縫試件。第二次注膠前先檢查試件的固化程度。按結(jié)構(gòu)膠廠家報(bào)告完全固化時(shí)間為5 d。

每次注膠完成后，進(jìn)行膠縫成品保護(hù)。利用幕墻塑料保護(hù)膜將膠縫位置做成三角形區(qū)域覆蓋保護(hù)。

（1）臨時(shí)支撐固定點(diǎn)固定牢固后，將電動(dòng)吸盤移開，采用工程車進(jìn)行注膠，首先在兩塊面材之間填充泡沫棒，泡沫棒內(nèi)側(cè)與玻璃肋接觸，外側(cè)填塞至面材中空層位置。

（2）貼美紋紙，在擬注膠位置玻璃上貼美紋紙。

（3）注膠之前清理玻璃縫隙。

（4）面玻與肋玻接觸位置注硅酮結(jié)構(gòu)膠密封膠，膠縫寬度為18 mm。

（5）面材之間注耐候密封膠，膠縫寬度為20 mm。

（6）上下玻璃槽與玻璃之間注硅酮結(jié)構(gòu)膠密封膠，膠縫寬度為25 mm。

3 玻璃幕墻質(zhì)量控制特點(diǎn)與難點(diǎn)

3.1 不同用途玻璃的配置情況

面玻配置：12 mm超白半鋼化+1.52SGP+12 mm超白半鋼化雙銀Low-e（4號(hào)）+16A（暖邊條）+12 mm超白半鋼化+1.52SGP+12 mm超白半鋼化。

肋玻配置：12 mm超白半鋼化+1.52SGP+12 mm超白半鋼化+1.52SGP+12 mm超白半鋼化+1.52SGP+12 mm超白半鋼化+1.52SGP+12 mm超白半鋼化+1.52SGP+12 mm超白半鋼化。

3.2 玻璃安裝的場地要求

施工占用區(qū)域需平整、清潔，周邊應(yīng)無其他單位工作，以免造成玻璃損壞。玻璃安裝期間，從西側(cè)北門到西立面及南立面的區(qū)域需要警戒封閉，其他人員、車輛不得進(jìn)入該范圍。

3.3 受力復(fù)雜

整個(gè)幕墻結(jié)構(gòu)受力體系采用坐地式（底端支承式），門頭上方的玻璃向外傾斜0.9°；面玻和肋玻上下短邊采用特殊構(gòu)造設(shè)計(jì)，既滿足受力要求，又能很好地保護(hù)玻璃面材避免局部應(yīng)力集中受損；面玻和肋玻豎向長邊方向完全依靠硅酮結(jié)構(gòu)膠連接，傳力模型和受力分析極其復(fù)雜。

4 監(jiān)理質(zhì)量控制

4.1 技術(shù)創(chuàng)新

無論是超大幕墻的深化設(shè)計(jì)，還是加工制造的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，抑或是施工方案的編制和專用設(shè)備的斟酌定制，無不體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新的重要性。在經(jīng)歷兩輪設(shè)計(jì)圖紙專家論證和多項(xiàng)幕墻性能測試成功的基礎(chǔ)上，監(jiān)理單位配合建設(shè)單位多次走訪山東、天津、遼寧、廣東、香港等地，實(shí)地學(xué)習(xí)考察材料供應(yīng)商、設(shè)備生產(chǎn)商和類似在建工程，最終確定了“定制電動(dòng)吸盤+隨車吊”的創(chuàng)新施工方案。該施工方案一次性通過專家論證，為通高玻璃順利安裝奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.2 嚴(yán)控質(zhì)量

為了實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)、高品質(zhì)的精品工程目標(biāo)，從一開始監(jiān)理部就制定了細(xì)致嚴(yán)苛的品控計(jì)劃，包括深入調(diào)研玻璃原片和深加工企業(yè)，過程中派監(jiān)理工程師駐廠監(jiān)造和驗(yàn)收等。安裝過程中，項(xiàng)目部在總監(jiān)理工程師領(lǐng)導(dǎo)下，對(duì)超大玻璃安裝質(zhì)量嚴(yán)格控制，如玻璃加工對(duì)角線偏差控制在±3 mm以內(nèi)，17 m高幕墻的垂直度偏差控制在±5 mm以內(nèi)，膠縫寬度偏差在±2 mm以內(nèi)，縫隙直線度（中縫偏移）在±2 mm以內(nèi)。

4.3 建立“樣板制度”

在每一分項(xiàng)工程技術(shù)交底之后，選擇技術(shù)水平中上等的工人制作樣板，既能保證質(zhì)量，又利于施工工藝和施工方法的推廣。樣板做完后，由施工隊(duì)質(zhì)檢員、施工隊(duì)長、項(xiàng)目部施工員、技術(shù)員、質(zhì)量員聯(lián)合檢查，總結(jié)樣板在設(shè)計(jì)、加工和安裝過程中存在的問題，并制定改進(jìn)措施。內(nèi)部驗(yàn)收合格后報(bào)總包、監(jiān)理驗(yàn)收，嚴(yán)格按照樣板的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的，追查原因，進(jìn)行返工，決不留情，以保證每一道工序的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不留質(zhì)量隱患。

4.4 強(qiáng)化驗(yàn)收

按照GB/T 21086-2007《建筑幕墻》第11.5.1條“點(diǎn)支承幕墻組裝質(zhì)量應(yīng)符合表75的要求”（如表1所示），來開展驗(yàn)收。

表 1 指點(diǎn)承幕墻、全玻幕墻組裝就位后允許偏差

超大玻璃全玻幕墻高17 m，小于30 m，垂直度允許偏差≤10 mm。該項(xiàng)目的全玻幕墻為一塊玻璃通高布置，不涉及橫縫的直線度。

5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

施工安裝過程中，監(jiān)理部多次配合建設(shè)單位接待外部客戶參觀考察。在超大玻璃板塊現(xiàn)場安裝過程中，筆者公司總工辦及安全組領(lǐng)導(dǎo)多次親臨現(xiàn)場指導(dǎo)工作，給予了項(xiàng)目部極大的技術(shù)支持。施工單位還牽頭組織編制了《落地式超大玻璃幕墻工程質(zhì)量驗(yàn)收企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，填補(bǔ)了行業(yè)空白，可為后續(xù)類似工程的實(shí)施提供規(guī)范指引。

綜上所述，玻璃幕墻工作技術(shù)與施工過程中的安全性和施工質(zhì)量等密切相關(guān)，而幕墻行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了今非昔比的發(fā)展，仍然需要在超高、超大幕墻型式中的施工技術(shù)、質(zhì)量控制等方面加以創(chuàng)新和改進(jìn)，根據(jù)當(dāng)下的施工技術(shù)和相關(guān)的問題，做好技術(shù)能力提升，嚴(yán)格監(jiān)督管理工作，保證消除不安全的因素，提升品質(zhì)，為建筑幕墻的更好發(fā)展奠定基礎(chǔ)。