中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)研究

文｜廣東省第一建筑工程有限公司 華瑞榮

一、引言

我國(guó)在十四五規(guī)劃中提出加強(qiáng)核心城市群，推進(jìn)都市圈建設(shè)，城市不斷加快建設(shè)，建筑外觀效果成為城市建設(shè)的新亮點(diǎn)，高層建筑為提升裝飾效果大量采用玻璃幕墻，成為城市建設(shè)名片。我國(guó)的玻璃幕墻施工技術(shù)自上世紀(jì)80年代以來(lái)逐漸推廣應(yīng)用，幕墻應(yīng)用材料主要有玻璃、石材、金屬（鋁合金板、鋼板）、非金屬（陶瓷板、千思板）等，近年來(lái)社會(huì)各界環(huán)保意識(shí)大大加強(qiáng)，人們對(duì)玻璃幕墻產(chǎn)生的光污染、石材幕墻的放射性問(wèn)題、金屬幕墻的采光節(jié)能問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，在當(dāng)前工業(yè)技術(shù)急速發(fā)展過(guò)程中幕墻應(yīng)用新型技術(shù)在保證經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)上滿足控制光污染、減少放射性，提升節(jié)能效果，成為新時(shí)期幕墻施工技術(shù)研究的重點(diǎn)。中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻體系恰好能滿足這些技術(shù)要求，下面以實(shí)例說(shuō)明在幕墻工程中對(duì)這一項(xiàng)新型技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

二、中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻體系幕墻施工技術(shù)應(yīng)用

1.工程概況

東澳島南沙灣酒店為4棟建筑組成，建筑面積為48000m2，天然基礎(chǔ)，主體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。外墻裝飾為外墻仿砂巖、幕墻，幕墻施工面積為3300m2，經(jīng)過(guò)對(duì)幕墻材料、結(jié)構(gòu)、功能多方比選，對(duì)現(xiàn)有幕墻工程中存在的光污染大、放射性高、造價(jià)高等問(wèn)題進(jìn)行研究，最后決定采用“中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻”新型體系，體系中內(nèi)層為中空玻璃幕墻，外層為鏤空鋁板幕墻。

2.中空玻璃—鏤空鋁板雙層幕墻技術(shù)特點(diǎn)和原理

中空玻璃—鏤空鋁板雙層幕墻體系采用原材料為中空l(shuí)ow—E鋼化玻璃、鏤空鋁合金板材，龍骨材料主要有化學(xué)螺栓、鋼板、鋁方條、高強(qiáng)螺栓、U型鋁條，幕墻采用內(nèi)層中空玻璃，外層鏤空鋁板雙層設(shè)計(jì)的形式。雙層設(shè)計(jì)組合形式較好滿足節(jié)能環(huán)保要求，外立面采用鏤空鋁合金板，鋁板鏤空?qǐng)D案采光效率經(jīng)過(guò)計(jì)算模擬選定，鋁板阻擋直射入室的陽(yáng)光直接降低內(nèi)層玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)，在減少光污染的同時(shí)鏤空設(shè)計(jì)能達(dá)到降低內(nèi)層玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)30%的效果，內(nèi)層采用中空玻璃具有隔音、保溫、隔熱、節(jié)能、防盜的特點(diǎn)。雙層組合式設(shè)計(jì)能很好的滿足設(shè)計(jì)中造型生動(dòng)、立面美觀大方起到裝飾外墻作用，新型龍骨體系有良好的剛性，安裝時(shí)間短，施工簡(jiǎn)便，降低成本，滿足節(jié)能環(huán)保要求。

3.施工重難點(diǎn)分析

（1）收口、收邊問(wèn)題

在本工程中由于設(shè)計(jì)采用中空玻璃、鏤空鋁板、內(nèi)外龍骨雙層構(gòu)造形式，層次變化較多，造型獨(dú)具特色且安裝精度要求高，施工結(jié)構(gòu)的收口、收邊比較多，收口、收邊的施工處理是本工程施工質(zhì)量的難點(diǎn)和關(guān)鍵。

針對(duì)收口、收邊施工重難點(diǎn)問(wèn)題，項(xiàng)目部組織技術(shù)人員詳細(xì)研究設(shè)計(jì)圖紙中的轉(zhuǎn)角、收口、收邊、線條結(jié)構(gòu)做法，施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝工人實(shí)施詳細(xì)的操作技術(shù)交底，說(shuō)明收口、收邊的工序和相關(guān)注意事項(xiàng)。測(cè)量時(shí)對(duì)放樣結(jié)果實(shí)施嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，分配4組技術(shù)人員跟蹤管理轉(zhuǎn)角、收口、收邊、線條的施工操作全程，完成后按照規(guī)范要求檢查收口、收邊質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求。

（2）交叉作業(yè)協(xié)調(diào)施工問(wèn)題

在本工程施工中涉及石材安裝工、玻璃安裝工、測(cè)量工、電工、焊工，選擇經(jīng)考核合格特種作業(yè)施工經(jīng)驗(yàn)豐富的焊工進(jìn)行焊接作業(yè)，焊接、防銹、安裝準(zhǔn)確度要達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，幕墻主要構(gòu)件安裝過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要勤吊勤靠控制安裝精度，幕墻專業(yè)隊(duì)伍需與土建、電氣、裝飾、給排水、消防專業(yè)隊(duì)伍交叉作業(yè)，合理安排不同空間穿插作業(yè)區(qū)域和不同工種進(jìn)退場(chǎng)時(shí)間，對(duì)操作人員進(jìn)行崗前安裝作業(yè)培訓(xùn)和質(zhì)量安全技術(shù)交底，施工責(zé)任清晰，落實(shí)到人。

（3）控制安裝偏差值，復(fù)核定位點(diǎn)

幕墻施工的質(zhì)量管理主要對(duì)幕墻垂直度、水平度、表面平整度、板材立面垂直度、板材上沿水平度、接縫直線度、接縫高低差、接縫寬度、陽(yáng)角方正等指標(biāo)實(shí)施嚴(yán)格控制，保證不同構(gòu)件的安裝精度和可靠度滿足設(shè)計(jì)要求，避免重裝拖延工期。

對(duì)土建施工預(yù)留的幕墻安裝構(gòu)件位置、洞口尺寸、安裝點(diǎn)定位進(jìn)行復(fù)核。做好定位放樣工作，要保證幕墻安裝質(zhì)量，基準(zhǔn)面定位放樣測(cè)定、安裝過(guò)程的玻璃、鋁板尺寸控制是一大重點(diǎn)。施工現(xiàn)場(chǎng)放樣之前先通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬整體安裝造型，確定幕墻基準(zhǔn)面點(diǎn)坐標(biāo)，以此為基準(zhǔn)展開(kāi)放樣工作，先放層標(biāo)高和開(kāi)間軸線，校核無(wú)誤后再細(xì)分幕墻的具體分格線。

4.原材料質(zhì)量控制、安裝機(jī)械的配備

（1）本幕墻工程采用的主要材料規(guī)格

主骨架：內(nèi)層龍骨180mm×65mm×3mm鋁合金立柱，66mm×60mm×3mm鋁合金橫梁；外層鏤空鋁板幕墻龍骨60mm×40mm×2.0mm鋁合金扁通立柱，40mm×40mm×2.0mm鋁合金方通橫梁。

板材：內(nèi)層玻璃幕墻玻璃為6mm（low-e）+12A+6mm雙鋼化中空玻璃，外層鏤空鋁板幕墻為5mm厚鏤空鋁板。

其他材料：M12×120化學(xué)螺栓，M12×120不銹鋼連接螺栓，300mm×200mm×10mm鍍鋅鋼板，M6、M8不銹鋼螺絲，20mm×20mm×3mm鋁合金角鋁。

（2）主要安裝機(jī)械設(shè)備

施工機(jī)具：沖擊鉆、手電鉆、磨光機(jī)、拉釘槍、空壓機(jī)、砂輪切割機(jī)、電焊機(jī)。

檢測(cè)儀器：經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鉛垂儀、卷尺、水平靠尺等。

（3）材料質(zhì)量保證措施

入場(chǎng)材料有出廠合格證、生產(chǎn)許可證，送檢材料包括鋁合金型材、玻璃、密封膠、耐候膠及構(gòu)配件，經(jīng)見(jiàn)證取樣送檢測(cè)單位檢驗(yàn)合格后方可使用。幕墻材料運(yùn)輸過(guò)程和現(xiàn)場(chǎng)裝卸、安裝要有可靠保護(hù)措施，與玻璃型材接觸部位配以膠墊防護(hù)，加工好的鋁板立起放置，下部用方條墊起。

5.主要施工工藝流程及操作要點(diǎn)

（1）工藝順序

本工程采用中空玻璃—鏤空鋁板雙層幕墻體系，與以往安裝玻璃、鋁合金板幕墻工藝流程中工作準(zhǔn)備、放線、后置埋件安裝、預(yù)埋鋼板安裝焊接、防雷接地工作順序相同，后續(xù)安裝中增加了內(nèi)層龍骨、內(nèi)層玻璃，外層龍骨、外層鋁板安裝步驟。

（2）測(cè)量放線

用測(cè)量?jī)x器作出定位控制線，從安裝位置引出豎向控制線，測(cè)量出立柱垂直線、橫向龍骨、收口位置水平控制線，依照水平、垂直控制線確定預(yù)埋鋼板、螺栓位置。

（3）后置埋件安裝及檢測(cè)

本工程幕墻后置埋件采用M12×120化學(xué)螺栓，鉆孔的孔徑、孔深達(dá)到施工要求，鉆完必須清孔。沖擊鉆鉆入的螺桿要等到藥劑管內(nèi)混合并充滿錨栓里面空隙后才能停止。注意鉆入孔內(nèi)保持干燥，如遇濕孔須提前清理內(nèi)部水。

（4）預(yù)埋鋼板及連接件焊接

預(yù)埋鋼板用化學(xué)螺栓穿入鍍鋅鋼板用螺母固定，用角碼點(diǎn)焊固定鋼板上，用吊線對(duì)立柱上連接件垂直控制進(jìn)行復(fù)測(cè)滿足要求后再實(shí)施滿焊，注意焊接的質(zhì)量，清理焊縫表面夾渣，觀察表面無(wú)氣泡檢查合格后再進(jìn)行涂刷二遍防銹漆及二遍銀灰色金屬漆，才能完成立柱支座施工作業(yè)。

（5）防雷接地焊接

在本幕墻中鋁合金龍骨的預(yù)埋鋼板、立柱、橫向龍骨焊接形成閉合防雷接地系統(tǒng)，在A區(qū)的二層和五層、C區(qū)的一層和四層、D區(qū)的三層和六層分別設(shè)置Φ12圓筋水平均壓環(huán)，沿豎直方向每間隔10m設(shè)置一根Φ12圓筋導(dǎo)電通路立柱。

（6）內(nèi)層幕墻龍骨安裝

支座完成后，用2條不銹鋼連接螺栓將龍骨立柱固定好，控制好立柱軸線的偏差值，軸線前后、左右誤差值不超過(guò)2mm和3mm范圍，柔性墊片隔開(kāi)角鋼與立柱接觸部位，用活動(dòng)接頭連接上下立柱，二者之間留有至少10mm空隙，以應(yīng)對(duì)立柱受外界溫度變化帶來(lái)的變形影響（圖1）。

圖1 內(nèi)層龍骨安裝

（7）龍骨橫梁安裝

安裝完成立柱后，確定橫梁標(biāo)高，再用鋁角碼連接橫梁和立柱，固定角碼使用M6不銹鋼螺絲，橫梁、立柱連接部位配用厚度為1mm橡膠墊片。

（8）幕墻玻璃安裝

本工程使用雙鋼化中空玻璃和耐侯密封膠，自上往下進(jìn)行安裝，調(diào)整控制玻璃水平度和垂直度分別不超過(guò)3mm和10mm，安裝完成后檢查幕墻表面平整度、接縫直線度、接縫高低差、接縫寬度，打膠前清理玻璃間的雜物，交接部位貼美紋紙，注膠控制用量，達(dá)到膠體充滿空隙且光滑、平整效果。

（9）外層龍骨、立柱、橫梁安裝

外層龍骨與內(nèi)層龍骨立柱對(duì)應(yīng)，M8不銹鋼螺絲固定支座待安裝完成后，用3mm厚鋁單板將外層幕墻立柱與支座相連，立柱偏差值符合要求后再進(jìn)行固定。

（10）幕墻鏤空鋁板安裝

將鋁合金角碼按照電腦排版大樣圖預(yù)先固定在外層龍骨上，采用M6不銹鋼螺絲固定，豎向間距350mm，鏤空鋁板搬運(yùn)至安裝位置，就位后調(diào)整鋁板水平和垂直度，達(dá)到要求后初擰螺絲，再調(diào)整平整度、接縫直線度后緊固螺釘，從上至下安裝鋁板，打膠方法與玻璃打膠相同（圖2）。

圖2 鋁板安裝效果圖

三、結(jié)語(yǔ)

本工程幕墻施工完畢后，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均符合規(guī)范要求，遮陽(yáng)系數(shù)降低30%以上，夏季節(jié)能60%以上，每平方米可節(jié)約造價(jià)500元/m2，施工可縮短工期約20日，工程的實(shí)踐應(yīng)用，該施工簡(jiǎn)便、維護(hù)費(fèi)用低、施工效率高、施工質(zhì)量好并且節(jié)能環(huán)保，能滿足現(xiàn)代建筑節(jié)能的要求。產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。