鋼結(jié)構(gòu)建筑雙層冰花玻璃幕墻施工技術(shù)

張啟涵

鄭州寶冶鋼結(jié)構(gòu)有限公司 河南 鄭州 450000

引言

冰花是冰雪環(huán)境的代表，更是冰雪藝術(shù)文化最直觀的體現(xiàn)。冰花玻璃是采用TP10+1.52SGP+TP10超白鋼化夾膠陶瓷數(shù)碼打印，形成自然狀態(tài)下的冰晶冰花紋理，達(dá)到良好的冰雪建筑裝飾效果，營(yíng)造出堅(jiān)固、寒冷、純凈、透明的冰雪意境，突出了冰雪建筑的主題。

1 工程概況

圖1 項(xiàng)目效果圖

中原文旅城歡樂(lè)世界一期（商業(yè)、歡樂(lè)體驗(yàn)中心）項(xiàng)目是冰雪樂(lè)園主題示范建設(shè)項(xiàng)目，位于新鄉(xiāng)市平原城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)神農(nóng)山路以東，平原大道以南。項(xiàng)目總建筑面積11515.96m2，建筑高度最高49.5m，含3個(gè)單體，采用雙層冰花玻璃幕墻，完美展示了冰雪世界的魅力[1]。

2 幕墻工程概述

本工程玻璃幕墻系統(tǒng)采用雙層玻璃幕墻，內(nèi)側(cè)采用斷橋隔熱明框玻璃幕墻，外幕墻采用冰花玻璃幕墻。

2.1 內(nèi)側(cè)斷橋隔熱明框玻璃幕墻

2.1.1 面板。玻璃采用TP12+16A+TP12中空鋼化超白Low-E玻璃，鍍膜層在第二面（相對(duì)室外），顏色根據(jù)建筑師和業(yè)主封樣確定；層間玻璃背襯2mm厚粉末噴涂鋁單板，襯板距最近玻璃面不小于75mm，襯板后側(cè)需根據(jù)計(jì)算要求設(shè)置加強(qiáng)肋，顏色根據(jù)建筑師和業(yè)主封樣確定。東立面核心筒位置采用面板為3mm鋁單板，表面氟碳噴涂。

2.1.2 龍骨。

（1）玻璃幕墻采用鋁合金型材包鋼形式，立柱鋼龍骨經(jīng)過(guò)計(jì)算采用160×80×8mm鍍鋅鋼方管，橫梁鋼龍骨經(jīng)過(guò)計(jì)算采用120×60×5mm鍍鋅鋼方管，主次龍骨采用螺栓連接；連接角碼的規(guī)格為63×40×5mm鍍鋅角鋼。

（2）外包鋁型材室內(nèi)采用6063-T5材質(zhì)鋁合金型材；玻璃壓座及外裝飾壓板均采用6063-T6材質(zhì)鋁合金型材，壓板與壓座間采用M6十字槽盤(pán)頭不銹鋼機(jī)制釘@300連接。

2.1.3 幕墻熱工構(gòu)造設(shè)計(jì)。

（1）采用中空LOW-E玻璃， 16mm厚中空層；

（2）非透明幕墻面板背后的設(shè)置70mm厚巖棉板，容重100Kg/m3。

2.1.4 幕墻密封膠。

（1）明框幕墻玻璃與型材之間膠縫大于5mm（膠縫寬度應(yīng)滿足變形和防水要求），密封膠采用建筑用中性耐候硅酮密封膠。

（2）硅硐建筑密封膠的施工厚度應(yīng)大于3.5mm，施工寬度不宜小于施工厚度的2倍；較深的密封槽口底部應(yīng)采用聚乙烯發(fā)泡材料填塞。

2.1.5 幕墻密封膠條。幕墻用橡膠材料選用三元乙丙橡膠，執(zhí)行參考標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)《建筑幕墻》GB/T 21086中的規(guī)定，顏色為白色[2]。

2.1.6 埋件規(guī)格。埋件采用現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件（非幕墻范圍）。

2.1.7 其他。

（1）其豎向外裝飾條寬度為70mm，出玻璃面為25mm，橫向外裝飾條寬度為70mm，出玻璃面為25mm。

（2）鋁型材室外可視面作氟碳噴涂（顏色以封樣為準(zhǔn)）處理，室內(nèi)可視面作粉末噴涂（顏色以封樣為準(zhǔn)）處理，鋁型材不可視面陽(yáng)極氧化處理。

（3）橫豎龍骨采用2個(gè)M8×110mm不銹鋼螺栓連接（配平彈墊）。

2.1.8 設(shè)計(jì)要求。

（1）明框部分采用隔熱條處理。隔熱墊塊采用尼龍66+25%強(qiáng)化玻璃纖維。

（2）采用現(xiàn)場(chǎng)濕密封系統(tǒng)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)密封膠的填注位置及要求。明框裝飾條處采用三元乙丙膠條密封，同時(shí)玻璃位置采用硅酮密封膠密封。

（3）明框處玻璃面板的固定靠型材的壓板來(lái)實(shí)現(xiàn)，該壓板通長(zhǎng)布置，使連接強(qiáng)度更加合理。

（4）橫梁在自重作用下的撓曲變形應(yīng)小于3mm。

（5）明框幕墻承重墊塊應(yīng)采用邵氏硬度為85±5的硬質(zhì)PVC塑料塊或氯丁橡膠塊，并應(yīng)模壓成形，放置在板塊距兩端400mm，厚度不應(yīng)小于3mm，長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算確定且不小于150mm。

（6）鋁合金壓板與橫梁的連接螺栓間距不應(yīng)大于300mm，螺栓距壓板端部的距離不應(yīng)大于50mm。

（7）明框幕墻組裝時(shí)，應(yīng)采取措施控制玻璃與鋁合金框料之間的間隙。

2.2 外幕墻冰花玻璃幕墻

2.2.1 面板。玻璃采用TP10+1.52SGP+TP10超白鋼化夾膠陶瓷數(shù)碼打印玻璃，屋頂壓頂位置采用TP8+1.52SGP+TP8超白鋼化夾膠玻璃；逃生窗口采用TP19超白鋼化陶瓷數(shù)碼打印玻璃。

2.2.2 龍骨。玻璃幕墻采用拉桿及夾具方式連接，豎向拉桿采用Φ18不銹鋼拉桿（SUS.316）連接，橫向采用Φ12不銹鋼拉桿（SUS.316）連接，內(nèi)外幕墻采用不銹鋼圓管Φ32×4（SUS.316）連接。

2.2.3 幕墻密封膠：玻璃與玻璃之間采用25mm透明結(jié)構(gòu)膠密封。

2.2.4 牛腿規(guī)格：標(biāo)準(zhǔn)位置牛腿采用16mm鋼板加工而成；轉(zhuǎn)角位置采用20mm鋼板加工而成；牛腿之間采用Φ34×4圓鋼管連接，牛腿均直接焊接與預(yù)埋板上。

2.2.5 其他：外幕墻拉桿及夾具的最終顏色由設(shè)計(jì)師指定；馬道及燈槽的尺寸及樣式最終顏色由設(shè)計(jì)師指定。

3 施工工藝流程

操作流程：腳手架/吊籃搭設(shè)→測(cè)量放線→結(jié)構(gòu)連接件施工→鋼龍骨安裝（含外幕墻生根鋼架）→鋁龍骨安裝→巖棉背襯板安裝→內(nèi)幕墻玻璃安裝→馬道安裝→外幕墻冰花玻璃安裝及機(jī)具拉桿調(diào)試配套安裝→打膠清洗[3]。

4 施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 鋼龍骨安裝

4.1.1 鋼角碼與立柱的連接?？紤]到施工安裝的安全性及可操作性，立柱在安裝之前首先將固定橫梁的鋼角碼在樓層內(nèi)用五金件螺栓與立柱連接起來(lái)，鋁合金角碼與立柱接觸處加設(shè)柔性墊片，防止噪音產(chǎn)生，隔離墊的面積不能小于鋁合金角碼與鋁合金立柱的接觸面積。連接完畢后，吊出樓層，再進(jìn)行就位安裝。鋼角碼連接節(jié)點(diǎn)如下圖。

圖2 鋼角碼連接節(jié)點(diǎn)

4.1.2 立柱安裝調(diào)節(jié)。待立柱吊出樓層后，將立柱與鋼轉(zhuǎn)接件用螺栓相連，將螺栓擰到6分緊，進(jìn)行上下、左右、前后的調(diào)節(jié)。經(jīng)檢查符合要求后再進(jìn)行擰緊，高低、左右控制在2～3mm之內(nèi)如圖示。安裝立柱的同時(shí)安裝上層立柱固定的鋼插芯。立柱連接節(jié)點(diǎn)如下圖。

圖3 立柱連接節(jié)點(diǎn)

4.1.3 立柱的分格安裝控制。立柱的安裝依據(jù)豎向鋼直線以及橫向魚(yú)絲線進(jìn)行調(diào)節(jié)安裝，直至各尺寸符合要求，立柱安裝后進(jìn)行軸向偏差的檢查，偏差控制在±1mm范圍內(nèi)。立柱尺寸控制要求如下圖。

圖4 立柱尺寸控制

底層立柱安裝完畢后，在安裝上一層立柱時(shí)，將上一根立柱先插到下一根立柱上的鋼插芯上，在通過(guò)上面的螺栓固定在鋼轉(zhuǎn)接件上進(jìn)行立柱的就位調(diào)節(jié)安裝，立柱安裝調(diào)節(jié)完畢，兩立柱之間打膠密封，防止雨水入侵。上下連接套筒插入長(zhǎng)度不得小于250mm。

4.1.4 橫梁安裝。

（1）立柱安裝完畢一根后進(jìn)行橫梁的安裝，首先將橫梁的一端插入已經(jīng)安裝好的立柱上的角碼上，將橫梁擔(dān)住。然后進(jìn)行下一根立柱的安裝。橫梁為主要受壓構(gòu)件，易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，因而立柱上的孔位、角碼的孔位應(yīng)采用過(guò)渡配合，孔的尺寸比螺桿直徑大0.1～0.2mm。橫梁安裝節(jié)點(diǎn)如下圖示。

圖5 橫梁安裝節(jié)點(diǎn)

（2）在橫梁兩端安裝2mm防噪聲隔離片（2mm縫或打膠處理），以減少鋁合金幕墻熱脹冷縮會(huì)產(chǎn)生噪音。

圖6 防噪聲隔離片節(jié)點(diǎn)

（3）橫梁在安裝兩端的高低查應(yīng)控制在±1mm范圍內(nèi)，其標(biāo)高偏差不大于3mm。橫梁尺寸控制如下圖示。

圖7 橫梁尺寸控制

4.2 背板和保溫棉的安裝

橫梁立柱安裝完畢后，進(jìn)行保溫棉和背襯鋼板的安裝。

4.3 內(nèi)幕墻玻璃安裝

4.3.1 玻璃壓塊安裝。

（1）先將玻璃壓塊固定在橫梁、立柱上，保留安裝間隙，后續(xù)玻璃面板安裝后，根據(jù)實(shí)際情況上下左右調(diào)整，調(diào)整完畢再將螺栓擰緊固定。玻璃壓板節(jié)點(diǎn)如下圖示。

圖8 玻璃壓板節(jié)點(diǎn)

（2）璃板塊的副框通過(guò)壓塊固定在鋁合金框上，壓塊的安裝間距不大于300mm，用螺栓倒扣連接緊固。玻璃副框節(jié)點(diǎn)如下圖示。

圖9 玻璃副框節(jié)點(diǎn)

4.3.2 玻璃安裝。先裝上玻璃托條，用電動(dòng)吸盤(pán)吸住玻璃上下左右移動(dòng)，玻璃板塊依據(jù)垂直分格鋼絲線進(jìn)行調(diào)節(jié)。相鄰二單元板高低差控制在≤1mm。待調(diào)整到位后，用不銹鋼螺栓和鋁合金壓塊固定在鋁合金龍骨上。玻璃板塊依據(jù)板片編號(hào)圖進(jìn)行安裝，施工過(guò)程中不得將不同編號(hào)的板塊進(jìn)行互換。同時(shí)注意內(nèi)外片的關(guān)系。玻璃面板偏差控制及玻璃面板安裝如下圖所示。

圖10 玻璃面板偏差控制

圖11 明框玻璃幕墻面板安裝節(jié)點(diǎn)

4.3.3 打膠清理。待玻璃板塊安裝后，檢查整個(gè)板面是否橫平豎直，檢查合格后填塞泡沫棒進(jìn)行打膠。

4.4 外側(cè)拉桿幕墻施工

外玻璃幕墻采用拉桿及夾具方式連接，豎向拉桿采用Φ18mm 不銹鋼拉桿（SUS.316）連接，橫向采用Φ12mm 不銹鋼拉桿（SUS.316）連接，內(nèi)外幕墻采用不銹鋼圓管Φ32×4（SUS.316）連接；玻璃采用TP10+1.52SGP+TP10超白鋼化夾膠陶瓷數(shù)碼打印玻璃，屋頂壓頂位置采用TP8+1.52SGP+TP8超白鋼化夾膠玻璃；逃生窗口采用TP19超白鋼化陶瓷數(shù)碼打印玻璃。

4.4.1 不銹鋼拉桿施工。不銹鋼拉桿與鋼立柱牛腿栓接、端頭夾具與豎向不銹鋼上端銷(xiāo)軸固定，下端用絲扣調(diào)節(jié)緊固，橫向拉桿與夾具雙向用絲扣調(diào)節(jié)緊固。拉桿系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)如下圖示。

圖12 拉桿系統(tǒng)橫向節(jié)點(diǎn)

圖13 拉桿系統(tǒng)豎向節(jié)點(diǎn)

4.4.2 不銹鋼方形玻璃肋球鉸夾具安裝及拉桿調(diào)試。不銹鋼方形玻璃肋球鉸夾具安裝主要通過(guò)擰緊調(diào)整拉桿，保證駁不銹鋼方形玻璃肋球鉸夾具平面平整度，整個(gè)面上的平整度偏差不大于±3mm。不銹鋼方形玻璃肋球鉸夾具節(jié)點(diǎn)如圖14所示。

圖14 不銹鋼方形玻璃肋球鉸夾具節(jié)點(diǎn)

4.4.3 冰花玻璃面板安裝。面板玻璃采用TP10+1.52GSP+TP10超白鋼化夾膠陶瓷數(shù)碼打印玻璃，用電動(dòng)吸盤(pán)吸住玻璃讓玻璃板塊上下左右移動(dòng)固定。

圖15 項(xiàng)目效果圖

4.4.4 打膠。密封膠采用透明硅酮耐候結(jié)構(gòu)膠，膠縫寬度不大于25mm。

5 結(jié)束語(yǔ)

本次針對(duì)中原融創(chuàng)文旅項(xiàng)目雙層冰花玻璃幕墻施工技術(shù)研究總結(jié)，其內(nèi)側(cè)采用斷橋隔熱明框玻璃幕墻，外幕墻采用拉桿式冰花玻璃幕墻，呈現(xiàn)出良好的冰雪建筑效果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，積累了一定的工程經(jīng)驗(yàn)。