建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的運(yùn)用

冷 冬，劉元清，劉 暢，游培洲

（中國建筑第七工程局有限公司西南公司，重慶 400000）

1 建筑幕墻概述

幕墻是建筑的外立面，類似于一層幕布，又名“帷幕墻”，是一種具有裝飾作用的輕型墻壁。一般是由框架和嵌板構(gòu)成，是現(xiàn)代建筑的主要組成部分，其在一定程度上保護(hù)和美化建筑物的外觀，改善建筑的質(zhì)量。高層建筑幕墻的優(yōu)點(diǎn)如下：①具有很好的抗震性能。采用了柔性的結(jié)構(gòu)，使幕墻具有更好的抗風(fēng)抗震性能。②靈活地設(shè)計(jì)。建筑幕墻是建筑的一種裝飾，設(shè)計(jì)師可以通過各種形式和色彩來創(chuàng)造各種藝術(shù)效果，使其與周邊的環(huán)境、綠化、光照、其他建筑融為一體，形成一種獨(dú)特的設(shè)計(jì)美。③重量輕。當(dāng)面積相同時(shí)，玻璃幕墻的重量大約為粉刷墻和混凝土掛板的十分之一。采用幕墻可以降低建筑的重量，減少施工成本。④易于維護(hù)。由于建筑幕墻是在建筑物的外墻上進(jìn)行的，可以方便地進(jìn)行后期的更新和維護(hù)，從而減少了維護(hù)費(fèi)用。

2 建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

2.1 維持幕墻面板穩(wěn)定

建筑幕墻是一種非承重的建筑外墻維修，一般包括兩個(gè)部分：面板和支承結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)是幕墻面板常用的支承結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體的工藝要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工，既能確保幕墻板與鋼架的黏結(jié)強(qiáng)度，又能保持幕墻板的質(zhì)量和穩(wěn)定性，防止因外力作用而導(dǎo)致的墻體面板脫落、破損，從而確保整個(gè)幕墻工程的施工質(zhì)量和安全效果。

2.2 保證幕墻施工安全

在進(jìn)行幕墻工程時(shí)，由于多種因素的影響，會使工程的實(shí)際安全性能降低。做好建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)的施工，既能保障幕墻的安全，又能防止其在工程中受到制約。采用鋼結(jié)構(gòu)作為支承結(jié)構(gòu)，可以有效地控制幕墻施工中的各種危險(xiǎn)因素，確保其施工的安全性，防止各種危險(xiǎn)因素的影響。但如果幕墻的承載能力較差，對其進(jìn)行加固處理，可以加強(qiáng)與主體結(jié)構(gòu)的配合，為幕墻結(jié)構(gòu)提供強(qiáng)大的支撐。

2.3 提升幕墻受力效果

目前，大部分的建筑都采用了幕墻結(jié)構(gòu)，以提高建筑的整體美感。在進(jìn)行幕墻工程時(shí)，還必須保證鋼結(jié)構(gòu)的合理布局，這樣既能保持幕墻的面板和地基的穩(wěn)定，又能提高幕墻的受力性能，從而防止幕墻在設(shè)計(jì)、施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而達(dá)到幕墻結(jié)構(gòu)整體施工的目的。同時(shí)，為了保證幕墻鋼結(jié)構(gòu)的受力效果和總體質(zhì)量的安全性，必須保證其施工工藝及技術(shù)的合理。

3 建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)施工要求

3.1 測量建筑幕墻尺寸

在進(jìn)行幕墻鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)前，要根據(jù)工程周邊規(guī)模、幕墻單元結(jié)構(gòu)、規(guī)模大小等因素，制定相關(guān)的施工方案，以確保幕墻工程的設(shè)計(jì)和施工過程中所起到的作用，防止工程幕墻鋼結(jié)構(gòu)由于基礎(chǔ)資料不合理而導(dǎo)致的問題。為了保證幕墻工程的最終測試結(jié)果及有關(guān)資料的準(zhǔn)確性，進(jìn)而為今后的工程建設(shè)工作的順利進(jìn)行提供了有效的參考。

3.2 提高人員安全意識

由于幕墻鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中存在著一些安全隱患，一旦出現(xiàn)疏忽，將會造成工程的安全問題，從而影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和安全水平。因此，在進(jìn)行幕墻鋼結(jié)構(gòu)工程施工前，應(yīng)對有關(guān)工作人員進(jìn)行有效的培訓(xùn)，促進(jìn)有關(guān)人員盡快熟悉工程幕墻鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝，及時(shí)解決施工中存在的安全隱患，這對保證幕墻鋼結(jié)構(gòu)的安全與質(zhì)量起著十分關(guān)鍵的作用。同時(shí)，在做好所有的安全措施后，還要對幕墻鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，以保證工程的安全和整體的施工質(zhì)量。

3.3 加固工程施工要點(diǎn)

對焊縫進(jìn)行修理，并對不符合標(biāo)準(zhǔn)的焊縫進(jìn)行檢查。所有焊接件都要根據(jù)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行肉眼和超聲波檢驗(yàn)。在鋼筋連接前，確定鋼筋的設(shè)計(jì)是在卸載情況下進(jìn)行的。在更換支架和支架時(shí)，為了保證結(jié)構(gòu)在拆除之前和之后的穩(wěn)定，相鄰的楔塊應(yīng)被安全地支承。在更換軸承時(shí)，要對軸承內(nèi)嵌的部位進(jìn)行加固。在深度梁配筋施工中，應(yīng)對鋼板梁的長度及蓋板的開孔尺寸進(jìn)行現(xiàn)場測試。當(dāng)采用鋼板構(gòu)造深度梁時(shí)，橫向立柱會分開。深度梁施工完畢后，采用10 mm 厚的鋼板進(jìn)行焊接，然后用深度梁與原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行牢固地焊接。在施工全過程中，要特別關(guān)注鋼架在施工期間的變形和支座的位移。一旦出現(xiàn)不正常的狀況，就必須馬上停止工作，并采取臨時(shí)的輔助措施。

3.4 重視施工前的準(zhǔn)備工作

為確保幕墻工程的質(zhì)量，在工程建設(shè)中應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作，第一，在進(jìn)行施工前，規(guī)劃人員要對其進(jìn)行詳細(xì)的了解和掌握，以確保其達(dá)到幕墻的設(shè)計(jì)要求。第二，在建材的采購過程中，必須對原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，防止有劣質(zhì)產(chǎn)品混入施工現(xiàn)場，影響施工質(zhì)量。第三，在進(jìn)行硅膠封口之前，要對其進(jìn)行耐久性測試。在測試過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章制度。只有如此，才能確保產(chǎn)品在保修期間達(dá)到產(chǎn)品的品質(zhì)要求。第四，在施工之前，要針對項(xiàng)目的實(shí)際情況，制訂一套科學(xué)的、切實(shí)可行的施工管理體系從而確保工程建設(shè)的平穩(wěn)進(jìn)行，以防期間出現(xiàn)各種突發(fā)情況。第五，在工程開始之前，要嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定，對幕墻工程的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行校核。在進(jìn)行了確認(rèn)后，在安裝幕墻前，應(yīng)首先取得規(guī)劃部門和監(jiān)控部門的同意。

3.5 幕墻施工技術(shù)要點(diǎn)

在建筑幕墻時(shí)，應(yīng)注意若干技術(shù)問題。第一點(diǎn)，就是理論上和實(shí)際上的差別。目前，有關(guān)的施工工藝已趨于成熟，但在設(shè)計(jì)及最后的施工中仍有一定的偏差。相關(guān)的建筑工人要適應(yīng)，并能及時(shí)處理。要避免在幕墻與實(shí)際建筑物的間距上出現(xiàn)偏差，從而影響到整個(gè)建筑物的質(zhì)量以及保溫和空氣密度。第二，在現(xiàn)代化的建筑規(guī)劃及相關(guān)的實(shí)際運(yùn)作中，往往能使用因特網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此能有效地避免很多錯(cuò)誤，并能提高設(shè)計(jì)的精確度。所以，必須充分運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提升幕墻技術(shù)的優(yōu)勢。

3.6 控制預(yù)埋件施工質(zhì)量

預(yù)埋件的施工質(zhì)量控制對于整體建筑幕墻質(zhì)量具有較大影響，對此需要充分關(guān)注預(yù)埋件施工質(zhì)量，有效控制相關(guān)質(zhì)量問題和各項(xiàng)施工要點(diǎn)，最大程度上提升預(yù)埋件的施工可靠性。第一，要切實(shí)提升預(yù)埋件與主構(gòu)建連接出的強(qiáng)度，確保所使用的水泥強(qiáng)度要能夠達(dá)到C20 的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，在施工中還可能會出現(xiàn)鋼筋預(yù)埋位置出現(xiàn)偏移的情況，對此就需要對鋼筋進(jìn)行有效定位，減少偏移造成的質(zhì)量問題。第二，在施工過程當(dāng)中，需要關(guān)注混凝土澆筑環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，對混凝土質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格要求，同時(shí)在澆筑過程中也需要關(guān)注混凝土的沖擊是否會對其他構(gòu)件位置產(chǎn)生影響，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保澆筑過程的順利進(jìn)行。第三，在澆筑預(yù)埋件的過程中，需要使用質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的鋼板來當(dāng)做錨栓，不可食用經(jīng)過加工的其他鋼板類型。

4 建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的運(yùn)用對策

4.1 立柱安裝技術(shù)

為了確保建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和整體質(zhì)量，必須根據(jù)施工需要和建筑的總體規(guī)模形式，在合適的位置進(jìn)行柱式結(jié)構(gòu)的安裝，并通過柱式結(jié)構(gòu)對建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大支撐，從而達(dá)到建筑幕墻板和鋼結(jié)構(gòu)的施工要求，在加強(qiáng)建筑幕墻板與鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的同時(shí)，充分體現(xiàn)了柱式安裝技術(shù)在建筑幕墻鋼結(jié)構(gòu)中的作用。另外還要根據(jù)實(shí)際施工條件進(jìn)行立柱的安裝順序的調(diào)整，以達(dá)到幕墻鋼結(jié)構(gòu)的施工要求。比如，某工程幕墻板的鋪設(shè)和鋼結(jié)構(gòu)的安裝，就必須根據(jù)建筑的規(guī)模和幕墻的分布來確定立柱的安裝位置，加強(qiáng)柱子結(jié)構(gòu)對幕墻鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際支護(hù)效果，因此，在幕墻鋼結(jié)構(gòu)工程中，避免了由于立柱安裝位置不當(dāng)造成的問題，對保證其在幕墻鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用效果起到了重要的作用。

4.2 幕墻玻璃技術(shù)

目前，在高層建筑幕墻工程中，玻璃是最常用的一種。玻璃是幕墻的主體材料，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意框架和玻璃的組合。玻璃幕墻的框架一般是由鋁合金材料制成，與玻璃材料配合的幕墻應(yīng)嚴(yán)格掌握大小、間距等關(guān)系，在框架上逐層地進(jìn)行玻璃幕墻的安裝。在玻璃和框架的接合部，要用一些附屬設(shè)備來固定，一般都使用螺栓之類的小部件，必須保證它的穩(wěn)定。高層建筑采用的玻璃幕墻具有較高的強(qiáng)度，可以達(dá)到建筑規(guī)范的要求。在安裝玻璃時(shí)，要對玻璃的受力點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，以確保玻璃的整體受力均勻，防止玻璃在安裝時(shí)受到的力不均勻，從而導(dǎo)致玻璃破裂。

4.3 鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)

目前，在幕墻鋼結(jié)構(gòu)工程中，有兩種主要的連接技術(shù)：螺栓連接和焊接。螺栓連接技術(shù)是采用錨固法加固幕墻鋼結(jié)構(gòu)，使其在穩(wěn)定狀態(tài)下能有效地銜接，從而保證幕墻各部分的鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，保證幕墻鋼結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。為增強(qiáng)螺釘固定技術(shù)的作用，必須確保其強(qiáng)度及效應(yīng)，并且根據(jù)其螺栓的構(gòu)造特性，在施工幕墻鋼結(jié)構(gòu)的接頭處加強(qiáng)了扭矩扳手的使用，從而為幕墻鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接的處理提供了方便。

在施工過程中，屋頂、樓板的平面剛度和垂直鋼柱受力都是很大的。為了有效地確保鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和整體質(zhì)量，對其進(jìn)行焊接以確保其質(zhì)量和使用性能。橫向焊接是目前普遍采用的一種現(xiàn)場焊接技術(shù)，它能保證對焊的位置，保證其質(zhì)量達(dá)到高層建筑的質(zhì)量。在焊接鋼管時(shí)，應(yīng)使用二氧化碳保護(hù)焊。在施工中要注意控制焊接速率，以確保焊接的質(zhì)量。在分段焊接時(shí)，應(yīng)采取對稱的方法，盡量避免焊縫的變形。同時(shí)，還要對焊接過程中的特殊情況進(jìn)行檢驗(yàn)，在熱態(tài)達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)，需要對焊接過程進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。法蘭厚度不大時(shí)，需采用水冷設(shè)備。對窄縫鋼筋，應(yīng)在焊縫中采用全熔透的坡口，但應(yīng)確保其寬度不超出規(guī)定范圍。

4.4 索桿結(jié)構(gòu)形式

索桿式結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)是由拉力作用于纜索突發(fā)構(gòu)件上的預(yù)應(yīng)力，以保證結(jié)構(gòu)的剛性和抗形變。其因其形狀多樣、光線成分好、透射性好、藝術(shù)效果好等特點(diǎn)，被廣泛地用于現(xiàn)代建筑幕墻的設(shè)計(jì)。然而，由于索爆結(jié)構(gòu)是一種具有幾何非線性的結(jié)構(gòu)，其自身的應(yīng)力對其剛度有較大的影響，給設(shè)計(jì)與施工帶來了一定的難度。

4.5 預(yù)變形施工技術(shù)

由于高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)多為不規(guī)則結(jié)構(gòu)，因此應(yīng)注意其變形，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際采取科學(xué)的處理措施。對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，制定合理的施工方案，對其施工質(zhì)量進(jìn)行控制，降低影響其變形的各種因素，保證其總體穩(wěn)定。為了避免構(gòu)件的變形，在進(jìn)行預(yù)形施工時(shí)，必須使用元件夾具和固定件。

4.6 幕墻骨架技術(shù)

高層建筑骨架的主體是骨架，是幕墻整體施工的關(guān)鍵。一般將骨架按其方向劃分為水平骨架和豎向骨架，這兩類骨架在高層建筑中起著不同的作用。橫梁是支撐幕墻結(jié)構(gòu)的主要保證，而橫梁往往具有良好的承載能力，對幕墻的施工非常關(guān)鍵；而垂直骨架則是為了確保高層建筑的縱向形狀。在施工中，必須嚴(yán)格控制骨架與地面的垂直度，并保證骨架的支承要求。這類幕墻骨架的施工與后面的幕墻安裝有著密切的聯(lián)系。幕墻骨架的施工必須遵循施工原理，由下而上逐漸進(jìn)行骨架施工，每一層骨架都要認(rèn)真檢查，確保垂直和水平方向與建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)一致，以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

4.7 吊裝與螺栓基礎(chǔ)技術(shù)

在建筑施工中，吊車、螺栓的安裝也是其中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其安裝質(zhì)量對工程的整體質(zhì)量有很大的影響。為此，必須重視起吊、錨固技術(shù)，并將其應(yīng)用于科學(xué)、合理的施工中。梁的安裝在整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)的施工中起著舉足輕重的作用，梁柱是建筑物的支柱，正確的安裝方法能提高建筑的整體穩(wěn)定性和安全性。因此，要確保梁的種類與質(zhì)量達(dá)到有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，在上梁前要做好安全保護(hù)，一切準(zhǔn)備就緒后才能進(jìn)行，具體步驟是：將主梁的兩邊系緊，將主梁緩緩抬起，先選定位置，再進(jìn)行吊裝，再將其他的次梁吊裝，利用單鉤多吊技術(shù)，節(jié)省了建設(shè)周期，加快了項(xiàng)目的建設(shè)。此外，在實(shí)際工程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與錨桿深度有著密切的聯(lián)系，在實(shí)際工程中應(yīng)合理地控制其埋設(shè)深度。不宜過深或過淺，否則會影響到鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在具體的埋入工藝中，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求，對埋入深度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保誤差小于5 mm。

4.8 幕墻打膠技術(shù)

在幕墻工程的后期，需要進(jìn)行幕墻的打膠，這種打膠是通過建筑泡沫棒在幕墻的空隙處進(jìn)行有效的填充。幕墻打膠工藝是一種既要有技術(shù)又要有經(jīng)驗(yàn)的施工工藝，在高層建筑幕墻施工中，如果打膠有質(zhì)量問題，將導(dǎo)致幕墻結(jié)構(gòu)開裂、滲漏。在進(jìn)行幕墻打膠時(shí)，必須對高層建筑的玻璃及框架進(jìn)行認(rèn)真地檢查，確保玻璃與框架之間的粘接牢固，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方能進(jìn)行打膠。打膠施工的總體質(zhì)量，除技術(shù)因素外，還與打膠材料密切相關(guān)。密封件的質(zhì)量對整個(gè)幕墻的施工質(zhì)量有很大的影響。在幕墻接縫等部位打上膠，然后再用工具將不均勻的膠面打磨均勻。

5 結(jié)束語

在幕墻工程中應(yīng)加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，保證幕墻與鋼結(jié)構(gòu)之間的粘合強(qiáng)度，使其具有更好的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。在幕墻結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)是一種高效的支撐形式，其能保證幕墻的施工效果，提高工程質(zhì)量。通過合理的技術(shù)支持，按照規(guī)范要求進(jìn)行幕墻鋼結(jié)構(gòu)的施工，保證了幕墻的質(zhì)量和外觀的美觀。