分析高層建筑單元式玻璃幕墻的施工技術

摘 要：單元式玻璃幕墻以其精巧的構造，豐富的表現(xiàn)力和輕質(zhì)、通透所體現(xiàn)的純凈品質(zhì)，使得它在現(xiàn)代建筑中的影響力越來越大。作為現(xiàn)代建筑的重要標志，高層建筑單元式玻璃幕墻施工過程中的難點和重點，還有安全、技術等方面的問題都會受到業(yè)內(nèi)人士的普遍關注。

關鍵詞：高層建筑；玻璃幕墻；施工

在玻璃科學技術迅速發(fā)展的前提下，出現(xiàn)了以玻璃和金屬骨架材料組裝成建筑外表面——玻璃幕墻這一獨特風格的外墻形式，從而徹底改變了傳統(tǒng)的以磚石或混凝土材料構成建筑的外圍護結構的歷史。玻璃幕墻的采用，不但可以充分發(fā)揮某些玻璃制品（例如低輻射鍍膜玻璃、陽光控制鍍膜玻璃等）的特殊功能以達到建筑節(jié)能的效果，而且還使得建筑外觀平滑、潔凈、光亮，特別是能將建筑周圍的景市風情、藍天白云盡映于幕墻之上，而且變幻無窮，引人入勝，提高了裝飾功能。

1 工程概況

南京綠地廣場紫峰大廈主樓外立面玻璃幕墻工程是一個具有時代美感，高標準超高層建筑。其設計風格為“新現(xiàn)代建筑”設計遵循現(xiàn)代建筑的原則和手法，注重造型，并有自己的特色和個性，領先世界潮流。本工程總建筑面積約為26.0704萬m2，幕墻工程面積近10萬m2。整幢大樓分為裙樓、主樓、副樓三個部分組成。主樓的主要功能是國際甲級品質(zhì)的南京國際金融中心辦公樓、五星級的酒店、會議中心和高級觀光廳，主樓最高高度約為450米，采用單元式及鋼板拉桿式幕墻系統(tǒng)進行安裝。

2 施工準備

2.1 項目部管理人員及施工班組的要求

項目部管理人員要求：項目經(jīng)理、技術負責人、設計人員、質(zhì)量員和安全員等主要管理人員都須具有本科及以上學歷、從事專業(yè)幕墻施工10年以上施工管理經(jīng)驗，獲得多次國家級優(yōu)質(zhì)工程獎項。

施工班組要求：選擇長期合作的勞務公司和從事專業(yè)幕墻施工的隊伍，專業(yè)技術工人要求年齡在 25～45歲，身體健康，無高血壓及恐高癥病史，具有5年以上幕墻施工經(jīng)驗。在上崗前進行體檢、專業(yè)知識培訓和安全技術交底。

2.2 圖紙會審及深化設計

圖紙會審前對主體結構進行現(xiàn)場踏勘及初步測量，對施工圖、節(jié)點處理詳圖與實際不符合之處予以圖上標記，隨后組織設計、業(yè)主、監(jiān)理和總包等單位進行圖紙會審。根據(jù)業(yè)主、監(jiān)理及總包單位對工程提出的要求，結合設計和施工規(guī)范對圖紙進行深化設計，達到標準化施工要求。

2.3 單元式玻璃幕墻的“四性”試驗

本工程玻璃幕墻的“四性”試驗除了要符合國標外還要符合設計單位美國標準，對單元式玻璃幕墻的水密性、氣密性、抗風壓變形性、層間位移等適應能力有更高的要求。在深化設計得到設計單位、業(yè)主等確認后，按圖制作樣品到檢測單位進行組裝，試驗試件包括幕墻的典型單元、典型拼縫和典型開啟部分。先按國標要求、再按美國標準進行“四性”試驗，經(jīng)過局部的改進和調(diào)整，順利通過兩國標準的試驗，合格后進入大批量制作和安裝。

2.4 建筑節(jié)能材料的應用

節(jié)能環(huán)保材料應用方面主要有：中空LOW-e玻璃，層間和收口部位保溫棉等材料，設計氣密性等級為 3級（q<2.0m3/m.h），中空 LOW-e 玻璃傳熱系數(shù)等級為 4級（K<3.0W/m2K），整體 K 值小于 2.0W/m2K。根據(jù)工程的節(jié)能設計要求，對進場節(jié)能材料性能進行復驗，比如幕墻玻璃的可見光透射比、傳熱系數(shù)、中空玻璃露點以及保溫材料的導熱系數(shù)、密度等。

2.5 測量放線

幕墻施工前對主體結構實物尺寸進行整體測量和復核，以掌握建筑物結構尺寸的偏差值。按每個單位幕墻設置垂直、水平方向的控制線并做好標識。嚴格控制測量誤差，要求垂直方向偏差不大于15mm，水平方向偏差不大于5mm，中心位移不大于3mm，測量必須經(jīng)過反復檢驗、核實，確保準確無誤并做好標識。

2.6 組裝車間的設置

在積極響應國家綠色施工要求、落實節(jié)能減排措施并確保工程質(zhì)量的前提下，施工原材料由公司總部統(tǒng)一采購，加工成半成品，包裝運輸?shù)浇M裝廠后進行單元拼裝。在加工廠設置三條單元板塊組裝流水作業(yè)線，即“單元式玻璃幕墻生產(chǎn)線”，生產(chǎn)線均配全套單元組裝用工、器具及轉(zhuǎn)運車輛。在組裝線上完成單元板塊組裝工作并嚴格進行質(zhì)量檢驗，檢驗合格后按計劃發(fā)運至工地進行吊裝，減少了單元式板塊整體運輸距離和損傷，較大程度的降低了施工成本。

3 材料采購

施工材料品質(zhì)直接影響到工程質(zhì)量，公司材料采購部有完善的材料采購程序和質(zhì)量檢驗、驗收管理制度，可保證使用材料的品質(zhì)，從而確保工程質(zhì)量。

4 制作

單元式玻璃幕墻具有工廠加工程度高、制作和組裝精度要求高、便于質(zhì)量控制、板塊現(xiàn)場安裝施工機械化程度高、可與土建同時施工的特點，有利于縮短整體建筑施工周期。制作單元式玻璃幕墻的工藝裝備直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，采用的全進口工藝裝備可分為兩類：一類是原材料加工過程中所需要的工藝裝備，主要保證零件的加工質(zhì)量；另一類為裝配所需要的工藝裝備，如定位夾具、拼裝模胎等，主要用于保證構件的組裝質(zhì)量和減少變形。由于本工程單項工程量大，加工、制作難度高，流水化作業(yè)生產(chǎn)程度高等特點，結合公司的生產(chǎn)組織形式、專業(yè)化程度和生產(chǎn)規(guī)模采用專業(yè)分工的大流水作業(yè)的生產(chǎn)組織方式。

單元式玻璃幕墻板塊組裝工藝流程：準備工作→型材加工→單元體組框→單元框架上的EPDM膠條的安裝→掛件安裝→背板及保溫巖棉安裝→固定玻璃安裝→板塊清洗→成品檢驗→成品固化。

5 運輸

5.1 單元板塊運輸

驗收合格的單元板塊用桁車吊裝在定制鐵架的運輸車上，板塊疊加高度不超過2m，鐵架與運輸車輛綁扎牢固，運輸至工地堆料場地。

5.2 工地卸貨及堆放

運輸車輛按照規(guī)定線路進入工地，到達指定的卸貨堆放場地，然后利用工地塔機進行卸貨。卸完貨后，利用鏟車將剛卸下的板塊立即轉(zhuǎn)運到事先準備好的預堆放場地，按單元編號一次疊放。endprint

5.3 工地轉(zhuǎn)運

吊裝前用鏟車根據(jù)單元組件的編號將相應的單元組件放到小推車上，然后用小車轉(zhuǎn)運到各個吊裝位置。單元板塊在樓層內(nèi)運輸所使用機具為門式起重機液壓車及搬運推車，設計時已考慮到樓內(nèi)空間高度及單元板塊轉(zhuǎn)運架的寬度。

6 吊裝

單元板塊的吊裝在施工過程中是難度較大的一個重要環(huán)節(jié)，由于單元板塊分格大，最大分格為 2.0×5.2m，最大單塊總重量為900kg，總高度為450m，施工過程極其復雜，精度要求高，危險性大，應加強安全管理力量，特別是4級風力時的吊裝作業(yè)需加強對板塊穩(wěn)定性措施。主樓 3個立面設置 2個吊裝區(qū)域，同時進行吊裝作業(yè)。

現(xiàn)場吊裝采用自爬式起重機、單臂起吊機和門式液壓起重機等設備，懸挑操作平臺和吊裝設備都經(jīng)過核算，杜絕超荷載使用。

6.1 吊裝施工

吊裝前編制吊裝專項施工方案，經(jīng)公司和監(jiān)理單位審核通過后實施吊裝作業(yè)。安裝順序：垂直方向由下往上進行、水平方向由右往左進行及由左往右進行。按施工進度，初步設置三組平行作業(yè)設計三臺單臂吊車，第一組從10層開始水平安裝每天安裝10片，第二天陸續(xù)接連安裝，第二組與第一組，第三組與第二組首次安裝時間差開一天，以利于水槽打膠試水及保證單元板安裝質(zhì)量和安裝安全。待安裝程序穩(wěn)定后，力爭每天每組安裝15片，以保證工期順利實現(xiàn)。

單元板安裝前，按順序擺放在吊裝作業(yè)區(qū)。吊裝前，用專用吊單繩先連接，然后掛在裝有保險鎖的專用小板車吊鉤上，檢查保險鎖是否安全閉合，慢速啟動小吊機，依次抽掉單元板下面小平板車，小心將單元板下端著地。當單元板離地時，上一層的安裝工人應注意控制起吊鋼絲繩的回蕩，以保護單元板的表面不碰及樓層砼，并將板塊上升到離下一單元板20-30公分距離，然后緩慢下降至固定位置，準確拼入下方單元板上口槽，檢查縫隙和距離，用水平儀觀測單元板的水平標高。若有誤差進行微調(diào)，直至符合標準為止。清潔單元板上口槽的灰塵，裝滯水條、放水蓋。

在施工電梯位及收口部位，錯縫單元板的安裝存在一定的難度，在此位置安裝預留縫形式。主樓單元板的安裝順序從10F作為起底層，在電梯口位置預留4～5塊單元板待以后電梯拆除后收口。10/F預留5～6塊，11/F預留4～5塊…… 以此類推。收口位置所需的單元板應在塔吊拆除前將其吊至待裝樓層，按編號堆放，以備安裝。

6.2 綠色施工要求

綠色施工是在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術進步，最大限度地節(jié)約資源與減少對環(huán)境負面影響的施工活動。實現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)?！本唧w要求如下：建立綠色施工管理體系和管理制度，實現(xiàn)目標管理；實施電子資料管理，減少紙質(zhì)資料；建立綠色施工項目自評制度，每月不少于一次，且每個階段不少于一次；建立機械保養(yǎng)、限額領料、廢棄物再生利用等管理與檢查制度；建立可回收再利用物資清單，制定并實施可回收廢料的管理辦法，提高廢料利用率，金屬類邊角余料100% 回收；選用先進機械、低噪聲設備進行施工，并合理安排施工順序及施工區(qū)域，減少作業(yè)區(qū)設備機具數(shù)量，選擇功率與負荷相匹配的施工機械設備，避免大功率機械設備低負荷長時間運行；制定建筑垃圾減排計劃，建筑垃圾的回收再利用率應達到30% 以上；施工現(xiàn)場設置封閉式垃圾站，施工垃圾、生活垃圾應分類存放，并按規(guī)定及時清運消納。對有毒有害廢棄物的分類率應達到100%，對有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨貯存、設置安全防范措施和醒目標識；現(xiàn)場存放的油料和化學溶劑等易燃易爆物品設專門庫房，地面應做防滲漏處理，廢棄的集中處理，不得隨意傾倒；材料運輸工具適宜，裝卸方法得當，防止損壞和遺灑，根據(jù)現(xiàn)場平面布置就近卸載，避免和減少二次搬運；連接件切割和焊接作業(yè)時應有避光措施，并采取可靠的接火措施，防止火災的發(fā)生；現(xiàn)場安裝，連接件、玻璃和輔料等材料損耗不超出預算定額損耗率的70%；現(xiàn)場臨建設施、安全防護設施采用定型化、工具化和標準化。

6.3 安全措施及吊裝注意事項

（1）板塊吊裝前認真檢查各起重設備的可靠性、安裝方式的正確性，認真核實所吊板塊重量，嚴禁超重吊裝。（2）在吊裝區(qū)域設置警戒線禁止非操作人員進入，在 20m 以外設置禁入標志，安全員、安全巡視員現(xiàn)場監(jiān)管，禁止無關人員進入吊裝區(qū)域。（3）對起重工與起重機械操作者在作業(yè)前做好安全技術交底工作，并要統(tǒng)一思想、聽從指揮，集中精神，認真配合，嚴防誤操作。（4）單元板塊起吊后，不得在板塊下部停留、作業(yè)。（5）單元板塊必須按安裝順序進場，嚴禁在樓層內(nèi)集中堆放。（6）在惡劣天氣如下雨、大霧、5級以上大風天氣時應停止吊裝作業(yè)，防止起吊時單元板塊因搖晃而與已經(jīng)安裝就位的單元板塊發(fā)生碰撞。（7）吊裝工作屬臨邊作業(yè)，操作者必須系好安全帶，所使用工具必須系繩，防止落物傷人。

7 結語

超高層建筑幕墻施工是一項技術含量高、安全風險大的工作，只有掌握整個施工過程中的要點，精心策劃，科學管理，嚴抓質(zhì)量安全關，才能完成用戶滿意的精品工程。

參考文獻

[1] JGJ/T139-2001，玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準[S].2001.

[2] DBJ/CT014-2001，全玻璃幕墻工程技術規(guī)程[S].2001.

[3] GB50205-2001，鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].2001.

[4] GB50026-2007，工程測量規(guī)范[S].2007.

[5] 李書田.現(xiàn)代建筑外墻裝飾材料與施工[M].北京：中國電力出版社，2010.

作者簡介：姚飛（1979.01- ），男，研究方向：工程管理。endprint