北京商務(wù)中心區(qū)某超高層建筑17m高全玻璃幕墻安裝技術(shù)

肖 洪，邱海鵬，李張鵬，楊 昕，王學明

(1.中建三局集團有限公司(北京)，北京 100097； 2.北京江河幕墻系統(tǒng)工程有限公司，北京 101300)

1 工程概況

朝陽區(qū)東三環(huán)北京商務(wù)中心區(qū)(CBD)核心區(qū)Z12地塊項目位于景輝街與金和東路交叉口東南角，總建筑面積186 895m2，總建筑高度216m，由地上45層塔樓、地上4層裙房和5層地下室組成。采用17m高全玻璃幕墻，面積約62 300m2。面材玻璃配置為：12mm厚超白半鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白半鋼化雙銀Low-e玻璃+16mm厚空氣層+12mm厚超白半鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白半鋼化玻璃。17m高玻璃肋配置為：12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃。11m高玻璃肋配置為：12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃+1.52mm厚SGP膠片+12mm厚超白鋼化玻璃。

2 玻璃幕墻施工特點

1)幕墻單元板均由工廠預(yù)制，加工精度較高，材料浪費較少，可提高幕墻表觀質(zhì)量，易保證施工質(zhì)量，并滿足設(shè)計要求。

2)施工速度快、效率高，且施工噪聲低，無污染，有利于保護環(huán)境，減少因施工工藝不當造成的返工，降低施工成本。

3)工藝流程清晰易懂，操作人員易掌握，施工便捷，可操作性強，便于項目管理，可規(guī)范化、標準化施工流程。

4)幕墻單元板面積大、高度大，最大單元板高達17m，寬達3.3m，重約7.2t。

3 施工工藝

17m高全玻璃幕墻采用座立式安裝傳力體系，利用汽車式起重機和特制電動吸盤進行安裝。超大玻璃頂部和底部均采用玻璃鋼槽與螺栓固定(見圖1，2)，傳遞豎向荷載。面材玻璃與玻璃肋采用結(jié)構(gòu)膠連接(見圖3)，傳遞水平荷載。施工工藝流程為：測量放線→底部鋼件焊接→底部玻璃鋼槽組裝→頂部鋼件焊接→頂部玻璃鋼槽組裝→底部玻璃鋼槽內(nèi)標高調(diào)整→玻璃肋安裝→面材玻璃安裝→頂部玻璃鋼槽固定→臨時支撐固定→打膠→臨時固定點拆除并補膠(結(jié)構(gòu)膠、密封膠)。

圖1 頂部連接節(jié)點

圖2 底部連接節(jié)點

圖3 面材玻璃與玻璃肋連接節(jié)點

1)測量放線

測量放線流程為：測量基準點→投射基準點→彈測主控線→布置外控點→布置外控線→設(shè)置層間標高→測量埋件(結(jié)構(gòu))偏差。

2)底部鋼件焊接

底部鋼件為15mm厚鋼板組合鋼件，現(xiàn)場測量放線定位，采用200mm長└160×100×14與面材玻璃下方15mm厚鋼件及預(yù)埋件相連，采用200mm長└160×100×14與肋板下方15mm厚鋼件及預(yù)埋件相連，角鋼與鋼件及預(yù)埋件均采用焊接方式連接，角焊縫高度≥8mm。

3)底部玻璃鋼槽組裝

底部玻璃鋼槽由└160×100×14組合而成，角鋼與15mm厚鋼件采用M16螺栓連接。為保證角鋼可開長條孔，螺栓固定時加設(shè)墊片。玻璃鋼槽調(diào)整完成后，墊片與角鋼焊接固定。面材玻璃鋼槽進出位允許偏差為6mm，標高允許偏差為5mm，槽口兩端水平度允許偏差為5mm；玻璃肋鋼槽進出位允許偏差為6mm，標高允許偏差為5mm，槽口兩端水平度允許偏差為5mm。

4)頂部鋼件焊接

頂部鋼件包括玻璃肋鋼件和面材玻璃固定鋼件，玻璃肋鋼件直接焊接在主體結(jié)構(gòu)上，焊縫為8mm高角焊縫。首先在主體結(jié)構(gòu)上焊接200mm×200mm×12mm(長×寬×厚)鋼方通，然后在鋼方通底部焊接組合鋼件，焊縫為8mm角焊縫，鋼件與鋼方通間加設(shè)10mm厚鋼板支撐肋板，組成面材玻璃固定鋼件。

5)頂部玻璃鋼槽組裝

面材玻璃、玻璃肋頂部采用由└160×100×14組成的鋼槽固定，角鋼與頂部固定組合鋼件采用M16螺栓連接。

6)底部玻璃鋼槽內(nèi)標高調(diào)整

在距面材玻璃底部500mm處布置2個108mm×108mm×15mm(長×寬×厚)鋼板調(diào)節(jié)支撐點，在距玻璃肋底部約1/4處布置2個108mm×108mm×15mm(長×寬×厚)鋼板調(diào)節(jié)支撐點，調(diào)節(jié)支撐點底部設(shè)置M30螺栓，用于調(diào)整玻璃標高。

7)玻璃肋安裝

采用汽車式起重機和特制電動吸盤安裝玻璃肋，將玻璃肋直接水平推進玻璃鋼槽內(nèi)。玻璃肋底部直接落槽，使用M12螺栓將底部鋼槽與玻璃底部鋼護邊連接固定，鋼槽與鋼護邊間墊設(shè)3mm厚膠皮。玻璃肋頂部采用φ24mm不銹鋼銷軸固定，在頂部鋼槽與玻璃鋼護邊間墊設(shè)5mm厚膠皮。室內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架臨時固定玻璃肋，使用腳手架頂絲頂緊玻璃肋，頂絲與玻璃間墊設(shè)5mm厚膠皮。如果遇長時間停工，需在玻璃肋端部設(shè)置1個桁架鋼柱，作為防護鋼架，以免玻璃肋失穩(wěn)。

8)面材玻璃安裝

使用汽車式起重機和特制電動吸盤安裝面材玻璃，單個吸盤吸力為5 000N，最大吸力為20 000N。各吸盤獨立控制，某個吸盤失效時，系統(tǒng)警報響起，施工自動暫停，增加了施工安全性。面材玻璃安裝時，首先將玻璃下部放進底部玻璃鋼槽內(nèi)；然后水平推進頂部玻璃鋼槽，待玻璃就位調(diào)整完成后安裝外側(cè)鋼槽；最后在面材玻璃與鋼槽間墊設(shè)膠皮，采用M12螺栓將鋼槽與面材玻璃底部鋼護邊連接固定，面材玻璃頂部采用結(jié)構(gòu)膠固定。安裝第1塊面材玻璃時(相鄰位置面材玻璃未安裝)，在面材玻璃中間位置采用捆綁帶進行臨時固定，便于吸盤拆除，捆綁帶固定在室內(nèi)腳手架上。

9)頂部玻璃鋼槽固定

頂部玻璃鋼槽固定時，玻璃面板兩側(cè)與鋼槽之間空隙使用100mm×60mm×10mm尼龍墊塊塞實，并使用混合膠將縫隙填實。剩余部分空隙使用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠密封。

10)臨時支撐固定

面材玻璃和玻璃鋼槽安裝完成后，采用鋁板夾具固定與玻璃肋連接的臨時支撐。臨時固定點從底部開始布置，經(jīng)計算確定臨時固定點間距為2.8m，共設(shè)置5個臨時固定點。

11)打膠

結(jié)構(gòu)膠斷面厚18mm，寬26mm，打膠分2次完成，第1次打膠寬度為18～21mm，待結(jié)構(gòu)膠完全固化后進行第2次打膠。為檢查第1次打膠固化程度，留設(shè)3組500mm長膠縫試件(第2次打膠前檢查)。每次打膠完成后，進行膠縫成品保護，利用幕墻塑料保護膜設(shè)置三角形覆蓋保護區(qū)域。臨時支撐固定點固定后，將電動吸盤移開，采用工程車進行打膠，首先在2塊面材玻璃間填充泡沫棒，泡沫棒內(nèi)側(cè)與玻璃肋接觸，外側(cè)填塞至面材玻璃中空層。在打膠位置粘貼美紋紙，打膠前清理2遍玻璃縫隙，第1遍使用濕布擦拭，確?；覊m擦拭干凈；第2遍使用有機溶劑擦拭，確保附著在膠縫內(nèi)的污漬清洗干凈，待有機溶劑揮發(fā)干燥后，按步驟有序打膠。如果打膠過程中膠縫被污染，需清理干凈后繼續(xù)打膠。面材玻璃與玻璃肋接觸位置打硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，膠縫寬18mm。面材玻璃間打耐候密封膠，膠縫寬20mm。上下玻璃鋼槽與玻璃間打硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，膠縫寬25mm，打膠完成后需檢驗?zāi)z縫質(zhì)量與強度。

12)臨時固定點拆除并補膠

硅酮結(jié)構(gòu)密封膠完全固化后將臨時固定點拆除，并在臨時支撐固定點位置進行補膠。

4 驗收標準

根據(jù)GB/T 21086—2007《建筑幕墻》規(guī)定本工程全玻璃幕墻安裝允許偏差，如表1所示。

表1 全玻璃幕墻安裝允許偏差 mm

5 結(jié)語

安裝北京商務(wù)中心區(qū)(CBD)核心區(qū)Z12地塊項目17m高全玻璃幕墻時，通過使用構(gòu)造簡單、受力明確、使用方便、安全實用的施工設(shè)備，達到良好施工效果。幕墻安裝完成后需對拼縫外觀質(zhì)量、拼縫直線度、幕墻垂直度等進行檢測，偏差需滿足有關(guān)規(guī)范要求。