高層建筑玻璃幕墻施工技術(shù)探討

楊波 宦旭東 張永 袁洵

摘要：自改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，建筑行業(yè)掘地而起，其已然成為我國(guó)的主導(dǎo)型與支柱型產(chǎn)業(yè)。然而，在建筑行業(yè)發(fā)展過程中卻衍生了諸多問題，尤其是建筑施工中的玻璃幕墻技術(shù)，其會(huì)對(duì)高層建筑施工質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)前，我國(guó)諸多專家就該問題展開深入研究，其最終目的是更大程度上提高玻璃幕墻技術(shù)水平。對(duì)此，本文就高層建筑玻璃幕墻施工技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)的分析與研究。

關(guān)鍵詞：高層建筑;玻璃幕墻;施工技術(shù);質(zhì)量管控

一、前言

伴隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建筑行業(yè)正處于高速發(fā)展的重要階段，因此，應(yīng)結(jié)合城市發(fā)展的基本要求，建設(shè)大量城市建筑設(shè)施，且人們對(duì)建筑設(shè)施質(zhì)量的要求越來越高，特別是高層建筑。然而，就目前的實(shí)況來看，高層建筑發(fā)展年限比較短，且進(jìn)步也比較緩慢，無法達(dá)到一個(gè)高技術(shù)水平，在施工過程中，若控制不好玻璃幕墻技術(shù)的施工質(zhì)量，會(huì)引發(fā)各類問題。因此，為保證建筑工程的整體質(zhì)量，必須重視對(duì)玻璃幕墻技術(shù)的合理化應(yīng)用，以求更大程度上提高高層建筑的外觀質(zhì)量，從而推進(jìn)高層建筑的進(jìn)一步發(fā)展。

二、玻璃幕墻的作用

當(dāng)前，在建筑工程施工過程中，特別是高層建筑，玻璃幕墻應(yīng)用范圍十分廣泛。玻璃幕墻主要是達(dá)到保護(hù)外墻與裝飾的效果，且在玻璃幕墻施工建設(shè)中，強(qiáng)調(diào)兩者的有效融合與平和，從而將技術(shù)與藝術(shù)有效的融為一體，進(jìn)而提高建筑工程的特色。一般來講，玻璃幕墻按不同的系統(tǒng)可分為：全玻幕墻、點(diǎn)支式玻璃幕墻與框架式玻璃幕墻。其中框架式包括明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻與半隱框玻璃幕墻。而半隱框玻璃幕墻則又包括橫隱豎明玻璃幕墻和橫明豎隱玻璃幕墻。玻璃幕墻的中間位置是中空玻璃，且中空玻璃有兩層、三層的，這就需要結(jié)合建筑工程的具體需求來選擇玻璃層數(shù)[1]。中空玻璃本身就具備很好的防風(fēng)、防結(jié)霜、防潮隔熱等功能。夏季時(shí)，玻璃幕墻能夠?yàn)樽粽趽?0.0%的太陽(yáng)輻射，也可滿足人們對(duì)自然光的實(shí)際需求。同時(shí)，玻璃幕墻具有一定的隔熱性能，其可以讓建筑工程內(nèi)部冬暖夏涼特性變得更加突出，可有效改善居民的生活氛圍。此外，使用玻璃幕墻施工技術(shù)，能減少建筑暖氣、空調(diào)而產(chǎn)生的費(fèi)用，可滿足節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展的基本需求。不管是對(duì)生態(tài)環(huán)境還是建筑工程效益來說都具有重要的影響。從整體角度來講，玻璃幕墻既可滿足建筑工程外圍、滿足實(shí)際節(jié)能環(huán)保的需求，還能充分發(fā)揮其裝飾性功能，以進(jìn)一步美化建筑工程的形象，進(jìn)而滿足人們對(duì)辦公環(huán)境、居住環(huán)境的實(shí)際要求，以求更大程度上促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

三、玻璃幕墻的類型與結(jié)構(gòu)

（一）類型

當(dāng)前，我國(guó)建筑行業(yè)越來越發(fā)達(dá)，且建筑施工中所使用到的玻璃幕墻類型愈來愈多，主要表現(xiàn)為框支撐玻璃幕墻、全玻璃墻與點(diǎn)支撐玻璃幕墻等[2]。在高層建筑中，框支撐玻璃幕墻的使用數(shù)量最多，且框支撐玻璃幕墻又可分為兩種情況：

1. 在型材凹槽內(nèi)部鑲嵌好玻璃，且玻璃框是明框，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較強(qiáng)，且工作性能良好。

2. 框支撐玻璃幕墻主要被應(yīng)用到室內(nèi)設(shè)計(jì)之中，主要是借助硅酮膠來粘合、密封玻璃板與框架，讓建筑效果更為現(xiàn)代化，也能更加彰顯現(xiàn)代化氣息[3]。高層建筑玻璃幕墻詳見圖1。

（二）結(jié)構(gòu)

把結(jié)構(gòu)骨架與玻璃進(jìn)行有效的組合，從而形成了玻璃幕墻的整體結(jié)構(gòu)。在幕墻結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)骨架可讓玻璃重量與幕墻重量在傳輸和連接時(shí)的穩(wěn)定性更強(qiáng)[4]。結(jié)構(gòu)骨架還能控制整個(gè)支撐體系，也能保障幕墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，為確保玻璃幕墻的穩(wěn)定性與安全性，要確保玻璃幕墻結(jié)構(gòu)形式良好。如今，玻璃幕墻愈發(fā)受到施工方的喜愛，其應(yīng)用范圍也變得更加廣泛，這對(duì)建筑外觀產(chǎn)生了很好的美化效果，還能從一定條件下讓設(shè)計(jì)師心生靈感，讓設(shè)計(jì)師的思維更加開闊，也能讓整個(gè)設(shè)計(jì)更具現(xiàn)代化氣息。

四、高層建筑玻璃幕墻施工技術(shù)的要點(diǎn)

（一）測(cè)量放線

在高層建筑玻璃幕墻施工技術(shù)體系中，測(cè)量放線工作非常關(guān)鍵。因此，在實(shí)際施工過程中，工作人員需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況實(shí)施多次測(cè)量，一直到相關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)際情況相符，還能保證數(shù)據(jù)的精確度與合理性，可為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。測(cè)量好目標(biāo)數(shù)據(jù)后，工作人員精準(zhǔn)選擇高層建筑玻璃幕墻的基準(zhǔn)軸線，以找準(zhǔn)點(diǎn)位。在選擇點(diǎn)位時(shí)，需要在幕墻基準(zhǔn)軸線上選擇，也可在一些關(guān)鍵樓層中選取，選擇的關(guān)鍵點(diǎn)不可超出兩個(gè)，能大大提升玻璃幕墻施工質(zhì)量。測(cè)量與選點(diǎn)工作完畢后，即可開展幕墻放線工作，將前期所選擇的關(guān)鍵點(diǎn)作為始發(fā)點(diǎn)，而后實(shí)施放線[5]。對(duì)于玻璃幕墻而言，前期的測(cè)量工作十分重要的，在放線過程中，測(cè)量工作必須要聯(lián)系工程實(shí)況，全面考慮工程項(xiàng)目的影響因素以后再次進(jìn)行測(cè)量，為保障工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，必須要確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，因此，測(cè)量工作在整個(gè)高層建筑玻璃幕墻施工中是十分關(guān)鍵的。

（二）預(yù)埋件處理

在施工過程中處理預(yù)埋件時(shí)，工作人員要意識(shí)到在實(shí)際工作之前要精準(zhǔn)計(jì)算相關(guān)的數(shù)據(jù)，這樣能確保在實(shí)際施工時(shí)，預(yù)埋件尺寸可以與模型大小相等[6]。在工程中，把預(yù)埋件應(yīng)用其中之后，主要是將預(yù)埋件內(nèi)的鋼筋和高層建筑結(jié)構(gòu)焊接到一起。而后，開展混凝土澆筑工作，且需要注意的是，在澆筑混凝土?xí)r，不可隨意移動(dòng)預(yù)埋件，還要控制好錨板下方混凝土澆筑的言密度，從而確保工程項(xiàng)目的質(zhì)量。因此，在施工過程中應(yīng)用預(yù)埋件技術(shù)，為確保施工質(zhì)量，必須要確保預(yù)埋件位置不能移動(dòng)，不過一點(diǎn)點(diǎn)都不移動(dòng)也是不可能的，這就需要結(jié)合高層建筑的實(shí)際情況來控制移動(dòng)距離，但是移動(dòng)距離要控制到20.0 mm以內(nèi)。

（三）主龍骨安裝

結(jié)合具體的節(jié)點(diǎn)圖，要求在兩個(gè)相鄰連接物中間垂直放置主龍骨，而后運(yùn)用螺栓加以固定，而后借助防腐薄片來予以調(diào)整，等到調(diào)整以后以滿足最終基準(zhǔn)[7]。此外，對(duì)于插件與連接的加工工藝，要求插件間距與位置要具備足夠的合理性，若插件間隔過短，既會(huì)浪費(fèi)建筑成本，還會(huì)導(dǎo)致高層建筑玻璃幕墻重量加重。因此，在主龍骨施工時(shí)，應(yīng)科學(xué)控制立柱高差，特別是兩根柱子的間隔，上下兩根立柱間距至少要控制在20 mm，如圖2所示。

（四）次龍骨安裝

在安裝方式上，次龍骨和主龍骨的安裝方法相似，其最大的區(qū)別在于次龍骨需要安裝橫梁，而主龍骨則需要安裝豎骨[8]。因此，在施工時(shí)，工作人員應(yīng)結(jié)合事先所設(shè)計(jì)好的方案在橫梁與豎骨間放置一定的柔性貼片，而后使用螺栓將其連接到一起。另外，在安裝過程中，要做好相關(guān)的防雷與防腐處理。在制定相關(guān)的防類措施時(shí)，主要是針對(duì)豎骨位置，而防腐措施則是在表層涂抹富鋅漆。通過一系列的處理以后，工作人員需要密切檢查每道施工工序，也要做好一定的記錄，確保次龍骨精準(zhǔn)安裝之后才可開展下一步安裝。

（五）玻璃安裝

對(duì)于高層建筑玻璃幕墻而言，玻璃安裝工作非常重要。因此，在實(shí)際施工過程中，要加強(qiáng)對(duì)玻璃安裝工作的重視。在未安裝玻璃之前，要嚴(yán)格檢查安裝工序，檢查各項(xiàng)流程是否科學(xué)而合理，特別是要做好安全工作，要求在安裝以前，對(duì)安裝所需的材料進(jìn)行檢查，且安裝時(shí)也要了解各類注意事項(xiàng)，確保各項(xiàng)工作無誤以后才進(jìn)行施工，如圖3所示。安裝時(shí)，必須要按照之前所制定的安裝工序與執(zhí)行流程進(jìn)行操作，且為保證安裝平整度，可借助拉線方式來調(diào)整平整度[9]，另外，可根據(jù)項(xiàng)目施工過程來調(diào)整安裝時(shí)的裂縫，然而，若所出現(xiàn)的裂縫比較大，可使用膠縫方式來處理，能緩解此類問題，從而提高項(xiàng)目施工質(zhì)量。

（六）電纜張力

在安裝電纜前，應(yīng)安裝上主結(jié)構(gòu)以形成一個(gè)可靠的系統(tǒng)。全部連接到電纜的支撐原件與耳板都必須和主結(jié)構(gòu)進(jìn)行緊密的相連。施工人員需要對(duì)鋼節(jié)點(diǎn)的構(gòu)建情況是否符合標(biāo)準(zhǔn)予以測(cè)試，測(cè)試其是否和強(qiáng)度相互兼容。同時(shí)，還要對(duì)壓力計(jì)、檢查設(shè)備額等進(jìn)行資格檢測(cè)。為滿足整個(gè)電纜鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)嚴(yán)格控制好拉伸順序，嚴(yán)格遵循電纜張緊原理。水平與垂直電纜的預(yù)張緊順序要同時(shí)是進(jìn)行三個(gè)跨度拉緊處理，還要同時(shí)由中間向兩側(cè)拉伸[10]。一般來講，電纜張力主要分為四個(gè)重要階段：第一階段主要適用50.0%的設(shè)計(jì)價(jià)值;第二階段主要適用于80.0%的設(shè)計(jì)價(jià)值;第三階段主要適用于100.0%的設(shè)計(jì)價(jià)值;第四階段則適用于滿足要求。電纜張力的每個(gè)階段均保持約1.0 min，主要是為了傳遞電纜張力。同時(shí)，工作人員需要對(duì)每個(gè)階段的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的記錄，對(duì)各個(gè)邊緣位置節(jié)點(diǎn)間的距離進(jìn)行科學(xué)的檢查，精準(zhǔn)測(cè)量邊緣位置的變形尺寸。在水平與垂直電纜張緊過程中，應(yīng)對(duì)總承包方、甲方等的工作推進(jìn)情況進(jìn)行跟蹤，并記錄好相關(guān)信息。

（七）數(shù)據(jù)收集與分析

對(duì)于高層建筑玻璃幕墻施工而言，數(shù)據(jù)收集與分析屬于基礎(chǔ)性工作。高層建筑玻璃幕墻施工前，應(yīng)對(duì)建筑外墻開展多次測(cè)量處理，及時(shí)找準(zhǔn)玻璃幕墻的實(shí)際基準(zhǔn)軸線，確定好安裝點(diǎn)位，以形成精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，還要進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，以保證外墻和玻璃幕墻實(shí)現(xiàn)完美的契合，以求更大程度上提高玻璃幕墻的應(yīng)用率。此外，需要認(rèn)真核對(duì)與分析整棟建筑的埋筋情況、施工圖、造型、主體結(jié)構(gòu)和材料合格證等相關(guān)資料，以制定合理的施工方案，以防止施工中發(fā)生一些不可預(yù)見的時(shí)間，確保數(shù)據(jù)收集、分析的質(zhì)量，還要確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，從而保障高層建筑玻璃幕墻施工質(zhì)量。

（八）防護(hù)施工

對(duì)于高層建筑玻璃幕墻而言，防護(hù)施工是重要組成內(nèi)容。在事件過程中，玻璃和金屬接觸的實(shí)際面積極易產(chǎn)生大量水分與雜物，從而會(huì)大大提高有害物質(zhì)對(duì)金屬的腐蝕性。面對(duì)此類問題，加強(qiáng)對(duì)玻璃幕墻的有效防護(hù)是非常必要的。通常來講，熱浸鍍鋅技術(shù)就是確保金屬不被腐蝕的重要途徑。因此，只有系統(tǒng)做好連接件、預(yù)埋件、骨架等的熱浸鍍鋅處理工作，才能實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的質(zhì)量化與經(jīng)濟(jì)化，從而更大程度上發(fā)揮出高層建筑玻璃幕墻的實(shí)際功能。

五、高層建筑玻璃幕墻施工質(zhì)量控制措施

（一）做好施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作

為實(shí)現(xiàn)高層建筑玻璃幕墻施工的高效性，加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的管控，應(yīng)做好施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作，優(yōu)化質(zhì)量管理制度，成立相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)指揮機(jī)制，要求管理者及時(shí)掌握項(xiàng)目的工程進(jìn)度與各項(xiàng)參數(shù)的精準(zhǔn)度，以便及時(shí)糾正偏差。技術(shù)員要對(duì)施工情況進(jìn)行全程的指揮，要求施工人員嚴(yán)格按照一定的施工方案予以執(zhí)行，還要落實(shí)好相關(guān)的安全生產(chǎn)責(zé)任機(jī)制，要求將責(zé)任落實(shí)到人，讓各方都能做好質(zhì)量監(jiān)管工作。此外，玻璃幕墻安裝工作是高空作業(yè)，其具有一定的危險(xiǎn)性，在實(shí)際施工過程中，應(yīng)將安全保障機(jī)制落實(shí)并執(zhí)行到位，無可為了追趕工期、追趕進(jìn)度選擇在惡劣天氣條件下進(jìn)行施工，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)智能機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，杜絕各類安全事故，充分發(fā)揮出監(jiān)理人員、管理人員與施工人員的專業(yè)職能，強(qiáng)調(diào)各方的溝通與交流，從而控制玻璃幕墻施工質(zhì)量。

（二）加強(qiáng)對(duì)玻璃幕墻施工材料質(zhì)量的把控

在高層建筑玻璃幕墻施工中會(huì)涉及玻璃、結(jié)構(gòu)膠、型鋁、型鋼與密封材料等，對(duì)于此類材料，必須要做到嚴(yán)格審批。

1. 應(yīng)嚴(yán)格檢查材料供應(yīng)商的行業(yè)資質(zhì)，對(duì)各種材料實(shí)施抽樣檢查，保證各項(xiàng)材料的環(huán)保性、隔熱性能以及符合承重功能等要求都滿足標(biāo)準(zhǔn)。

2. 密切檢查各種材料的型號(hào)與尺寸是否都符合標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制材料尺寸，以保證玻璃幕墻能夠保持一致。等到檢查完材料質(zhì)量以后，要求專人監(jiān)管與防護(hù)材料，制定科學(xué)的防護(hù)機(jī)制，不因光照、雨水等而影響到精密構(gòu)件出現(xiàn)變色、變形與碰撞現(xiàn)象。

（三）提高施工人員的專業(yè)技能

在施工過程中，會(huì)涉及機(jī)械設(shè)備與精密構(gòu)件安裝工作，此類操作技術(shù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較高、難度高。另外，玻璃幕墻安裝主要以高空作業(yè)為主，這就需要對(duì)施工人員的技術(shù)與身體素質(zhì)進(jìn)行有效的審核，對(duì)于那些不適宜高空作業(yè)、施工技術(shù)不過關(guān)的人員是不被允許參與施工的。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)玻璃幕墻設(shè)計(jì)師、工程師的專業(yè)化培訓(xùn)，且在制定相關(guān)施工方案與施工時(shí)可咨詢那些專業(yè)的技術(shù)人員。

六、結(jié)論

綜上所述，玻璃幕墻是高層建筑外墻防護(hù)的主要形式，控制好幕墻的施工質(zhì)量，會(huì)對(duì)建筑工程的功能與美學(xué)展示產(chǎn)生極大的影響。在具體時(shí)間過程中，工程建設(shè)人員要密切把控好幕墻的具體應(yīng)用形態(tài)，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)把控工作，以求更大程度上提高幕墻施工技術(shù)，利于推動(dòng)建筑裝飾工程施工質(zhì)量的進(jìn)一步提升。

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