高層建筑玻璃幕墻施工關(guān)鍵技術(shù)探究

楊 彬

（中鐵十局集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 引言

玻璃幕墻應(yīng)用于高層建筑，改變了建筑帶給人的冷觀感，使建筑的外觀更有藝術(shù)感、多樣性。作為一種新興工藝，玻璃幕墻因其結(jié)構(gòu)的特殊性，技術(shù)含量高，實(shí)施過程不易控制。玻璃幕墻在高層建筑中的應(yīng)用需建立在足夠掌握關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，因此，對高層建筑玻璃幕墻施工技術(shù)需進(jìn)行深入研究。

2 工程概況

招遠(yuǎn)市科技孵化中心項(xiàng)目，其建筑總面積為142 460.06m2，結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒結(jié)構(gòu)，其中1#樓和2#樓建筑高度達(dá)99.96m，屬高層建筑。在外裝飾設(shè)計(jì)中，1#樓和2#樓整體采用了玻璃幕墻與石材幕墻相結(jié)合的設(shè)計(jì)形式，其中玻璃幕墻總面積達(dá)到34 000m2，玻璃板塊形狀包括矩形玻璃與三角玻璃兩種，所用玻璃種類有6+12Ar+6鋼化中空雙銀LOW-E玻璃和8+12Ar+6鋼化中空雙銀LOW-E玻璃。玻璃幕墻極為復(fù)雜，是整個(gè)項(xiàng)目施工中的難點(diǎn)。

3 玻璃幕墻施工技術(shù)難點(diǎn)分析

本項(xiàng)目中，玻璃幕墻施工面臨的技術(shù)難點(diǎn)主要有下幾方面。

3.1 累計(jì)誤差伴隨著建筑高度增加放大

玻璃幕墻是在廠家生產(chǎn)完成后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場組裝而成的，幕墻構(gòu)件制作由機(jī)械完成，且為定制生產(chǎn)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)執(zhí)行較為標(biāo)準(zhǔn)，到達(dá)施工現(xiàn)場后，幾乎無大的可調(diào)節(jié)性，組裝時(shí)可操作范圍小。但幕墻施工存在施工誤差，并且隨著建筑高度不斷上升，施工誤差將會增大。就需要采取針對性措施，把誤差控制到可通過構(gòu)件調(diào)節(jié)進(jìn)行控制的程度，并避免發(fā)生累計(jì)。

3.2 垂直度控制難度大

高層建筑幕墻垂直度控制技術(shù)至今沒有重大突破。預(yù)埋件的位置不僅關(guān)系到龍骨位置，更與幕墻結(jié)構(gòu)的整體垂直度有關(guān)，預(yù)埋件在施工過程中預(yù)埋，干擾因素多、易出現(xiàn)碰撞而發(fā)生偏位。此外，高層建筑施工中，主體結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)施工誤差，前置預(yù)埋件后期難以消除。

3.3 玻璃自爆后期更換代價(jià)大

玻璃幕墻板塊尺寸往往較大，大規(guī)格玻璃在受熱后易發(fā)生膨脹變形，出現(xiàn)較大的約束反力，導(dǎo)致玻璃炸裂。高層建筑中，玻璃遭受疊加荷載效應(yīng)，增加了自爆的概率。施工過程中，玻璃發(fā)生自爆后可以及時(shí)更換，但幕墻安裝完成、施工措施拆除后，再進(jìn)行更換難度大、費(fèi)用高。

3.4 嚴(yán)密性控制不易

缺少排水系統(tǒng)或排水設(shè)計(jì)不合理，會導(dǎo)致滲漏水問題。因密封條質(zhì)量不佳、規(guī)格不符或使用不規(guī)范，使膠縫厚度不均勻或因密封膠的不規(guī)范使用，導(dǎo)致安裝開啟窗的操作不合格，都有可能造成滲水、漏水現(xiàn)象。也有部分滲漏水現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是設(shè)計(jì)不夠周密、忽略細(xì)部處理導(dǎo)致的。滲漏水問題不及時(shí)解決，就會產(chǎn)生巨大的腐蝕作用，影響玻璃幕墻的使用壽命。

3.5 光污染控制標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)

光污染的影響比較嚴(yán)重，會使人的視力受損，引發(fā)安全事故；降低勞動生產(chǎn)率，影響產(chǎn)品質(zhì)量；不利于休息質(zhì)量，影響健康。大面積玻璃幕墻會因光照作用產(chǎn)生強(qiáng)烈的光污染，因此，現(xiàn)行規(guī)范對玻璃幕墻特別是高層建筑中的玻璃幕墻設(shè)定了嚴(yán)格的光污染控制指標(biāo)。

3.6 老化與脫膠問題嚴(yán)重

隨著暴露在空氣中的時(shí)間增長，夾膠玻璃邊緣夾膠片和接縫處密封膠易發(fā)生老化，顏色日漸泛黃，影響幕墻整體外觀效果。隨著老化的加重，甚至?xí)霈F(xiàn)脫膠現(xiàn)象，加大幕墻使用性和安全性隱患。

3.7 防火、防雷設(shè)置要求高

高層建筑對防火要求極高，設(shè)計(jì)漏項(xiàng)、防火層位置錯(cuò)誤、節(jié)點(diǎn)大樣不細(xì)致、材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等原因，都可能導(dǎo)致幕墻防火層設(shè)置不滿足規(guī)范要求，埋下安全隱患。雷雨天氣下，高層建筑玻璃幕墻易產(chǎn)生高伏感應(yīng)電壓，危害人身與設(shè)備安全，必須高度重視防雷設(shè)計(jì)和施工，確保防雷系統(tǒng)穩(wěn)定生效。

4 玻璃幕墻施工技術(shù)難點(diǎn)的應(yīng)對措施

4.1 分區(qū)控制，減少累計(jì)誤差

施工放線時(shí)，實(shí)行分區(qū)控制，分區(qū)分段設(shè)置基準(zhǔn)線，根據(jù)分區(qū)基準(zhǔn)線進(jìn)行區(qū)段內(nèi)的放線施工，減少施工累計(jì)誤差，提高放線精度。本項(xiàng)目共設(shè)置8條縱橫交錯(cuò)的基準(zhǔn)線，大大消減了施工誤差的累計(jì)，保證了幕墻單元成功拼接。

4.2 后設(shè)基準(zhǔn)支座，調(diào)節(jié)垂直度偏差

建筑主體結(jié)構(gòu)完成后，在幕墻支座預(yù)埋的基礎(chǔ)上加設(shè)基準(zhǔn)支座，用以調(diào)節(jié)垂直度偏差。根據(jù)分區(qū)基準(zhǔn)線，分別向左右兩個(gè)方向引出基準(zhǔn)鋼支座中心線，安裝后置基準(zhǔn)支座，再通過后置基準(zhǔn)支座設(shè)置垂直度控制線。對已經(jīng)發(fā)生的偏位，應(yīng)先對具體情況進(jìn)行檢查，彈好軸線進(jìn)行判斷，若偏位小于10mm，則通過拼接的方式進(jìn)行糾正，若凹入10mm以上，就要先補(bǔ)焊鋼板至標(biāo)高位置，而后安裝幕墻構(gòu)件。

4.3 “堵排結(jié)合”保證幕墻水密性

幕墻系統(tǒng)采用內(nèi)注密封膠防水，并且內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的排水系統(tǒng)，橫向線條外設(shè)置泄水孔和滴水，采取堵、排結(jié)合，保證幕墻的水密性和氣密性。

注膠要按“向注膠縫內(nèi)填塞泡沫條—清潔注膠縫—粘貼刮膠紙—注膠—刮膠”的順序進(jìn)行，清潔膠縫時(shí)要先擦洗干凈，再使用專業(yè)溶劑揩擦。其中，需要重點(diǎn)關(guān)注的部位是開啟窗框周邊的接縫位置，作業(yè)時(shí)一定要格外仔細(xì)。清潔完成后0.5h內(nèi)完成注膠，若超過0.5h，就必須重新執(zhí)行清潔步驟；刮膠時(shí)沿同一方向刮平膠縫，刮膠后及時(shí)撕掉膠紙，玻璃表面不能留有余膠。本工程注膠作業(yè)時(shí)，選擇了φ20mm的泡沫條，塞好后，其凹入表面與玻璃表面之間有大約4mm的距離；清潔時(shí)用了“兩塊抹布法”。

對于已經(jīng)發(fā)生的滲漏水現(xiàn)象，要查明原因后采取相應(yīng)措施，例如密封膠脫殼后發(fā)生裂縫，就要先將脫殼清除，然后掃刷、擦洗，再進(jìn)行補(bǔ)嵌，經(jīng)測試確認(rèn)合格即可。

4.4 多措并舉，降低玻璃自爆率

（1）材料使用及加工。采用優(yōu)質(zhì)鋼化玻璃以避免受熱后膨脹不均；對玻璃加工過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，把好質(zhì)量關(guān)，缺陷嚴(yán)重的玻璃必須放棄，玻璃周邊要做細(xì)磨倒角；使用滿版彩釉避免熱量過度累積。

（2）幕墻連接設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，合理設(shè)置安裝間隙；幕墻連接件與幕墻豎向龍骨均采用螺栓連接，保證大面安裝的精度及吸收變位能力；橫梁與豎梁的連接采用可伸縮結(jié)構(gòu)，滿足了橫梁因溫差作用而產(chǎn)生的伸縮效應(yīng)，幕墻龍骨與玻璃面板之間采用壓板連接方式，保證浮動式連接。

4.5 使用特種玻璃，減少光污染

設(shè)計(jì)采用LOW-E玻璃，要求反射比≤0.3，透光率≥0.52，透光折減系統(tǒng)≥0.45；樓層主體以上用點(diǎn)狀彩釉，層間使用滿版彩釉，既可遮陽，又能透光，還有環(huán)保功能。

4.6 采用中性硅酮耐候膠，延長老化時(shí)限

為避免脫膠和老化問題，可將超出外沿的膠片割除，然后涂一層中性硅酮耐候膠，可起到保護(hù)作用，既能防止老化和脫膠，還可增加外觀美感，延長玻璃使用壽命。但使用前要注意對中性硅酮耐候膠和夾膠片進(jìn)行相容實(shí)驗(yàn)，合格方可使用，涂抹時(shí)必須連續(xù)，不可中斷。

4.7 優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保幕墻防火、防雷性能

設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮防火問題，細(xì)致繪制節(jié)點(diǎn)大樣，注明防火材料的規(guī)格以及用錨釘加固的要求。設(shè)計(jì)過程中要使橫梁與層高相協(xié)調(diào)，每層都要單獨(dú)設(shè)置防火區(qū)，樓面要有橫梁，還要有防火隔層。采用防火材料或不可燃材料將幕墻與樓層、隔墻間的縫隙填實(shí)填密，用密封膠將面縫嵌嚴(yán)。發(fā)現(xiàn)防火層不合格時(shí)，要檢查原設(shè)計(jì)方案，確認(rèn)無防火隔層設(shè)計(jì)后，由設(shè)計(jì)與建設(shè)部門共同研究并安排補(bǔ)做，還可將木質(zhì)防火隔層換為防火材料，并用錨釘釘牢，若無法更換，可在表面涂防火材料。

對幕墻防雷進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)置防雷環(huán)，并使之與建筑主體的防雷系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，以使幕墻防雷系統(tǒng)形成體系。防雷系統(tǒng)所用的全部材料必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和防雷標(biāo)準(zhǔn)。對已發(fā)現(xiàn)缺失或失效的防雷系統(tǒng)，要進(jìn)行系統(tǒng)補(bǔ)裝，使其與主體系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，每3層設(shè)置一道防雷措施。在安裝時(shí)，要檢查整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)格以及安裝質(zhì)量，確定接地電阻≤10Ω。

5 結(jié)束語

通過對招遠(yuǎn)科技孵化中心項(xiàng)目的玻璃幕墻施工展開技術(shù)研究，采用分區(qū)控制、后設(shè)基準(zhǔn)支座、堵排結(jié)合、優(yōu)化材料和設(shè)計(jì)等多種方式，很好地解決了高層建筑幕墻施工誤差積累、垂直度偏差、嚴(yán)密性不佳和光污染嚴(yán)重等應(yīng)用中面臨的難題，確保了項(xiàng)目成功實(shí)施，為類似項(xiàng)目提供了可參考的經(jīng)驗(yàn)。