超大板塊折線幕墻玻璃安裝工藝應(yīng)用

王猛

（中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京中鐵裝飾工程有限公司，北京 100040）

0 引言

新建鐵路站房越來越具有特色，成為了地方標(biāo)志性建筑，也成為展示鐵路外在形象的窗口［1］。超大板塊折線幕墻玻璃作為一種新型的幕墻玻璃，相對于傳統(tǒng)石材幕墻施工存在的不足［2］，可以完美詮釋超大板塊玻璃在站房中實(shí)用簡約、節(jié)能環(huán)保、時(shí)尚現(xiàn)代、虛實(shí)兼?zhèn)涞娘L(fēng)格，折線玻璃之間呈直角排列，形成棱鏡效果，較好契合“經(jīng)濟(jì)藝術(shù)”的特點(diǎn)。但是由于站房項(xiàng)目的特殊性，使得施工方案確定較慢，相對于民建項(xiàng)目施工工期通常較為緊張，即使加快材料的運(yùn)送效率及增加施工人員，仍然滿足不了施工的工期要求。因此，以北京朝陽站站房工程為例，總結(jié)通過安裝施工軌道的超大板塊折線幕墻玻璃安裝工藝，為工期緊張情況下的幕墻玻璃安裝提供參考。

1 工程實(shí)例分析

1.1 工程概況

北京朝陽站外立面幕墻，從標(biāo)高0.000 到屋面挑檐吊頂之間，幕墻范圍包括：玻璃幕墻、鋁板幕墻、陶土板幕墻、玻璃雨棚、公交站房雨棚、中央站房內(nèi)的進(jìn)站盒子幕墻等，站房建筑俯視圖見圖1。

北京朝陽站的超大板塊折線幕墻玻璃位于西站房17～24 m區(qū)域?qū)蛹爸醒胝痉扛呒軐幽?、北、東3個(gè)面的陶土板盒子位置處，折線幕墻玻璃總面積達(dá)3 200 m2。折線幕墻玻璃建筑面積最多的位于西站房西立面軸17～24 m區(qū)域?qū)?，幕墻玻璃總長177 m，單塊折線玻璃高度5.995 m，質(zhì)量760 kg。

圖1 北京朝陽站建筑俯視圖

1.2 工程特點(diǎn)及重難點(diǎn)

北京朝陽站折線幕墻玻璃均采用HS12+2.28PVB+HS12+16A+HS12+2.28PVB+HS12 半鋼化夾膠中空超白Low-E 鍍膜玻璃［3］。通過BIM 應(yīng)用對作為幕墻支撐體系的豎向無框架結(jié)構(gòu)的整體支撐受力體系進(jìn)行分析［4］，得出該體系幕墻具有豎向承載構(gòu)件規(guī)格大、跨度大，承受有風(fēng)荷載、地震荷載及自重荷載，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜的特點(diǎn)，對玻璃及結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)力變化影響較大，夾層玻璃外露邊需進(jìn)行密封處理。因?yàn)檎劬€幕墻層間高度6 450 mm（見圖2），玻璃自身高度6 000 mm、自質(zhì)量730 kg，需考慮限制其水平位移和大跨度支撐變形，增加了安裝難度。巨大的玻璃運(yùn)送上樓及安裝是工程的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

圖2 折線幕墻層間結(jié)構(gòu)凈空

1.3 解決辦法

考慮限制折線幕墻玻璃水平位移和大跨度支撐變形的問題，通過上口使用特制鋼構(gòu)件與預(yù)埋件連接，使用根據(jù)玻璃配置定制的U 形槽口與鋼構(gòu)件螺栓連接（見圖3），這樣既能很好地限制U 形槽的后期位移，又能在玻璃安裝時(shí)根據(jù)螺栓孔進(jìn)行細(xì)微的誤差調(diào)節(jié)。

圖3 玻璃上口節(jié)點(diǎn)連接

在安裝時(shí)，將折線玻璃的具體分格通過精準(zhǔn)的測量放線放樣在對應(yīng)的預(yù)埋件鋼件上。這樣做可以在安裝玻璃時(shí)減少每個(gè)玻璃的放樣時(shí)間，較快地一次性得到每塊玻璃的具體位置；允許誤差±1 mm，減少了累計(jì)誤差；保證玻璃的進(jìn)出分格在一條直線上，達(dá)到建筑美觀的目的。針對結(jié)構(gòu)層間操作困難、玻璃自質(zhì)量大的問題，使用軌道吊裝安裝方案，簡單、快捷，便于現(xiàn)場安裝。

2 安裝工藝及核心要點(diǎn)

施工前，依照我國鐵路站房工程施工的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，結(jié)合工程實(shí)際情況，編制施工技術(shù)資料管理計(jì)劃，形成完整的《技術(shù)資料計(jì)劃書》，報(bào)監(jiān)理和建設(shè)單位審批、備案，為創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程做好準(zhǔn)備［5］。

2.1 施工工藝流程

2.1.1 安裝工藝具體施工流程

施工工藝：放線→復(fù)檢埋件→修正埋件→安裝鋼支座→安裝鋼龍骨→玻璃面板安裝→調(diào)整定位→玻璃肋安裝→調(diào)整定位→清洗→注膠、交驗(yàn)。

2.1.2 鋼支座安裝

鋼支座的預(yù)裝焊接工作在土建施工完成后根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，先初步定位埋件位置后點(diǎn)焊固定，再經(jīng)校核無誤后滿焊固定，安裝好的鋼支座水平度必須滿足落地大玻璃槽鋼安裝要求。

鋼骨架之間的焊接工作必須按先上下交替焊、再左右交替焊的順序進(jìn)行，防止鋼構(gòu)件局部受熱膨脹使分格位置偏差過大，影響玻璃板塊安裝。

2.1.3 鋼龍骨安裝

上下部位鋼龍骨的安裝，采用槽鋼焊接于鋼支座上的方式。安裝時(shí)先調(diào)整其位置，經(jīng)校核無誤后最終固定。為保證焊接符合設(shè)計(jì)要求，要確保槽口焊接后除去焊渣做好防腐處理。

2.1.4 玻璃面板安裝

在底部鋼槽內(nèi)水平墊入橡膠玻璃墊，每塊玻璃墊塊數(shù)量應(yīng)為2 個(gè)，厚度不小于5 mm，長度不應(yīng)小于100 mm［6］。安裝時(shí)，先將玻璃勻速運(yùn)到待安裝位置，當(dāng)玻璃到位時(shí)，在腳手架上的安裝人員應(yīng)盡早抓住吸盤，控制穩(wěn)定玻璃，以免碰撞；玻璃穩(wěn)定后，先墊入玻璃墊塊，安裝人員應(yīng)注意保護(hù)玻璃，將玻璃慢慢擺入槽中，待玻璃定位好后再在上下部U 形槽內(nèi)用泡沫填充棒固定住玻璃，防止玻璃在槽內(nèi)擺動(dòng)造成意外破裂。隨后，進(jìn)行整體立面平整度的檢查，其平面度偏差不得超過4 mm，確認(rèn)完全無誤，符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求才能進(jìn)行注膠［7］。

2.1.5 清洗、注膠

完成玻璃面板安裝后，應(yīng)及時(shí)報(bào)驗(yàn)并注膠，以免玻璃活動(dòng)而造成誤差。用二甲苯擦凈玻璃需注膠的部位，折線玻璃90°拼角位置縫隙用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠注實(shí)，注意平直，留凈寬17 mm 注膠厚度，所有需注膠部位應(yīng)粘貼保護(hù)膠紙，注意膠紙與膠縫平行，注膠應(yīng)飽滿、密實(shí)、平整、無縫隙，保證膠縫美觀、流暢［8］。

2.2 核心要點(diǎn)

超大板塊折線幕墻玻璃安裝工藝核心點(diǎn)在于玻璃安裝方式采用坐立式安裝，下口采用定制的L形折彎鋼板及方鋼管焊接成鋼支座，在玻璃安裝坐立在鋼支座上后，使用角鋼與定制的L形折彎鋼板進(jìn)行固定，進(jìn)而形成一種可活動(dòng)調(diào)節(jié)玻璃位移的安裝槽（見圖4）。要保證玻璃面板不形成機(jī)動(dòng)體系，上下兩端必須用鋼構(gòu)件完全限制其水平位移，在這種情況下如何入上口槽口安裝玻璃是重點(diǎn)。

圖4 玻璃下口節(jié)點(diǎn)連接

2.3 安裝方案的選用

為了滿足施工工期要求，也為了解決玻璃因板塊大安裝困難的問題，同時(shí)要防止安裝誤差，所以在選用信譽(yù)優(yōu)秀的玻璃廠家前提下，分別考慮吊籃配合電動(dòng)吸盤車安裝、自制“炮車”工具安裝、安裝軌道吊裝3種方案（見圖5）。

圖5 玻璃安裝方案

（1）吊籃配合電動(dòng)吸盤車安裝方案。吸盤車的負(fù)載曲線數(shù)據(jù)見圖6，滿足質(zhì)量為760 kg的超大板塊玻璃的安裝要求。但經(jīng)現(xiàn)場安裝試驗(yàn)，該吸盤車由于折線幕墻的陰陽角原因，不能很好地靈活安裝玻璃，還由于配合吊籃成本高，1 d 只可滿足4 塊玻璃的安裝，不能滿足工期的要求，因此最終取消了此施工方案。

圖6 吸盤車負(fù)載曲線

（2）自制“炮車”工具安裝方案。通過滑索原理，自制“炮車”安裝玻璃，該安裝方案經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，可安裝自質(zhì)量達(dá)1 000 kg的超大玻璃，滿足施工工期要求，1 d 可安裝7～8 塊超大玻璃。但每安裝1 塊需要8個(gè)施工人員相互配合，且由于該輔助工具移動(dòng)略有不便，因此，只作為候選安裝方案。

（3）安裝軌道吊裝方案?？紤]后期玻璃維修及更換方便，提出在玻璃上口增加檢修軌道，由于該軌道現(xiàn)階段也可用于施工，因此決定把檢修軌道提前安裝在折線上口。軌道吊裝玻璃施工簡單、方便、快捷，能夠很好地節(jié)省施工安裝時(shí)間，通過此方案，減少了現(xiàn)場施工人員的工作量，在大塊玻璃到達(dá)現(xiàn)場后，經(jīng)過對基層龍骨和鋼構(gòu)件安裝焊接嚴(yán)格檢查后，確認(rèn)安裝焊接牢固、安全后，施工人員便可直接通過軌道把玻璃吊裝到指定的位置處，減少了安裝工作大量依靠人力和外部機(jī)械的工作量，由此達(dá)到節(jié)省施工時(shí)間的目的。

通過樣板施工和系統(tǒng)比選，最終因?yàn)榘惭b軌道吊裝方案具有施工便捷和節(jié)省人力成本的優(yōu)點(diǎn)，選定為實(shí)施方案。

3 結(jié)束語

北京朝陽站軌道吊裝超大幕墻玻璃的成功實(shí)施，說明超大板塊折線幕墻玻璃安裝工藝能夠解決實(shí)際問題，不僅節(jié)約了站房施工工期，還降低了施工成本。此工藝增加了超大玻璃設(shè)計(jì)和施工方面的技術(shù)儲備，也為京哈高鐵的順利通車奠定了基礎(chǔ)，可為其他幕墻玻璃安裝施工提供參考。