12 m通高無肋夾膠全玻璃幕墻施工關(guān)鍵技術(shù)

【摘" " 要】：針對現(xiàn)有全玻璃幕墻施工技術(shù)的不足，提出了通高無肋夾膠全玻幕墻，采用12 m通高玻璃，由8片12 mmSGP鋼化夾膠玻璃組成玻璃結(jié)構(gòu)，以實(shí)際工程為例，對其深化設(shè)計(jì)、加工、安裝及質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)闡述，因幕墻整體采用無肋設(shè)計(jì)，室內(nèi)采光效果較好，視野通透。

【關(guān)鍵詞】：幕墻；全玻璃；無肋

【中圖分類號】：TU767 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：A 【文章編號】：1008-3197（2024）06-77-04

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2024.06.020

Key Technology for Construction of 12 m High Ribbed Laminated Full Glass

Curtain Wall

【Abstract】： A view of the shortcomings of existing all glass curtain wall construction technology， a high ribbed laminated all glass curtain wall is proposed， which uses 12 meter high glass and consists of 8 pieces of 12mm SGP tempered laminated glass to form a glass structure. Taking actual engineering as an example， the detailed design， processing， installation， and quality control of the curtain wall are emphasized. Due to the overall ribbed design of the curtain wall， the indoor lighting effect is good and the view is transparent.

【Key words】： curtain wall; all glass; no ribs

大尺寸全玻璃幕墻因通透性、美觀性及較好的空間利用率在重要建筑物及地標(biāo)性建筑物中的應(yīng)用逐漸增多。目前受材料性能限制，全玻璃幕墻迎風(fēng)面積大，側(cè)向穩(wěn)定性及平面外彎曲性能不足，直接影響幕墻設(shè)計(jì)尺寸；采用加肋全玻璃幕墻，設(shè)置多道橫向龍骨，將幕墻玻璃分隔成多個單元，雖提高了幕墻整體高度，卻降低外立面的美觀性及室內(nèi)采光效果。本文介紹了通高無肋夾膠全玻幕墻，采用12 m通高玻璃，由8片12 mmSGP鋼化夾膠玻璃組成玻璃結(jié)構(gòu)。肋全玻幕墻構(gòu)造簡單，視野通透，沒有幕墻構(gòu)造占據(jù)室內(nèi)外空間的問題[1]。

1 工程概況

魏公村小區(qū)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目地下4層，地上17層，地上為2棟塔樓，標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.45 m，建筑總高度80 m，中庭部位6層頂為鋼結(jié)構(gòu)穹頂屋面。中庭南北立面由24塊矩形+異形12 m通高無肋夾膠全玻幕墻組成，安裝總面積為665 m2，玻璃構(gòu)造為8片夾膠玻璃，單塊玻璃面板厚度為12 mm，玻璃幕墻總厚度為125.12 mm，玻璃幕墻型號為：6×12 mmTP/1.52 mm SGP（雙銀Low-E，12#）+20 mm Ar+12 mm TP/1.52 mm SGP/12 mm TP鋼化夾膠全超白中空玻璃，暖邊充氬氣，單塊最大質(zhì)量為9 000 kg。

2 深化設(shè)計(jì)及加工

2.1 深化設(shè)計(jì)

南北立面幕墻采用無玻璃肋拼接形式，由于玻璃幕墻總體尺寸及單塊質(zhì)量較大，玻璃迎風(fēng)面積增加大，其側(cè)向穩(wěn)定性及平面外彎曲性能須進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，通常通過增加玻璃面板厚度、玻璃層數(shù)及幕墻總體厚度來確保玻璃幕墻的整體安全性能。本工程幕墻劃分為多個單元，考慮到在室內(nèi)一側(cè)設(shè)置20 mm寬中空層，玻璃幕墻由8片12 mm厚SGP鋼化夾膠玻璃組成，中空層外層玻璃為6片夾膠，內(nèi)層玻璃為2片夾膠，玻璃與玻璃之間采用撕裂強(qiáng)度較高的SGP膠片，在雙片玻璃之間不產(chǎn)生位移或氣泡，有效防止玻璃破碎時飛濺，膠片參與力學(xué)計(jì)算，提高玻璃抗風(fēng)性，可減少全玻幕墻總體厚度，多層玻璃疊加導(dǎo)致室內(nèi)光照及玻璃的透光性受到影響，所以全部采用超白玻璃。玻璃板塊之間采用硅酮結(jié)構(gòu)膠（雙組份結(jié)構(gòu)膠Sikasil" SG-500S），接縫處上下端1/4處設(shè)置長度為150 mm的硅橡膠墊塊，側(cè)邊為黑色硅酮結(jié)構(gòu)膠（型號陶熙DC993N，玻璃廠家底涂），接縫端部采用硅酮密封膠（WS-305S）封邊。見圖1。

全玻幕墻頂部采用30 mmU形鋼件（與原結(jié)構(gòu)焊接）+30 mm厚轉(zhuǎn)接鋼件（通長設(shè)置）+24 mm厚雙L形轉(zhuǎn)接鋼件+15 mm厚不銹鋼玻璃通槽，除U形鋼件采用焊接連接方式外，其余部位均采用螺栓連接，幕墻板塊與通槽之間設(shè)置400 mm×120 mm×10 mm亞克力墊塊，間距100 mm。全玻幕墻底部在主體結(jié)構(gòu)施工時設(shè)置預(yù)埋件，30 mm厚鋼轉(zhuǎn)接件與預(yù)埋件焊接（通長設(shè)置），其余鋼件與頂部連接方式相同。底部玻璃鋼通槽與鋼轉(zhuǎn)接件之間設(shè)置抵抗變形的不銹鋼承重塊，下部不銹鋼承重塊與鋼件焊接固定并于上部不銹鋼承重塊使用直徑30 mm的不銹鋼銷釘連接，具有足夠的承載能力，垂直方向不能移動，水平雙方向均可適度進(jìn)行擺動，可以釋放玻璃幕墻受溫度變形應(yīng)力和風(fēng)荷載產(chǎn)生的側(cè)向應(yīng)力。見圖2和圖3。

2.2 加工

采用全超白中空玻璃優(yōu)質(zhì)玻璃原片，玻璃原片的質(zhì)量直接影響到玻璃在鋼化后產(chǎn)生自爆的重要因素，尤其是超大尺寸的玻璃原片，表面不得有劃傷、輥輪印、磨傷、擦傷等破壞，在室外光線下，距玻璃板0.3 m觀察不可見，空氣面不允許錫缺陷，點(diǎn)狀缺陷中不允許有光畸變點(diǎn)，相鄰兩個缺陷的距離須＞300 mm，切割工序加工前須對原片進(jìn)行清洗。為防止出現(xiàn)不合格原片及原片在均質(zhì)處理后產(chǎn)生自爆現(xiàn)象，采用在線缺陷掃描儀核檢。

對玻璃原片進(jìn)行磨削加工，邊部精磨拋光，將玻璃邊部打磨平整，結(jié)構(gòu)玻璃邊部進(jìn)行倒角處理，角部45°安全角或R角、孔、缺周邊打磨，避免微裂紋造成破損隱患，消除因玻璃切割造成的微小裂縫，提高玻璃強(qiáng)度。為減少玻璃自爆概率，除提高玻璃原片的質(zhì)量和控制表面壓力差值＜12 MPa外；還應(yīng)使用鋼化爐機(jī)組對玻璃進(jìn)行適度鋼化，并通過在線掃描儀監(jiān)測應(yīng)力斑狀態(tài)，確保玻璃質(zhì)量達(dá)標(biāo)。對結(jié)構(gòu)玻璃進(jìn)行100%均質(zhì)處理，玻璃經(jīng)鋼化處理后，表面形成壓應(yīng)力，內(nèi)部板芯層呈張應(yīng)力，壓應(yīng)力和張應(yīng)力共同構(gòu)成一個平衡結(jié)構(gòu)體系。鋼化玻璃自爆是其固有特性，為減少全玻幕墻玻璃安裝后出現(xiàn)自爆現(xiàn)象，可預(yù)先進(jìn)行“引爆”。采用調(diào)試片在室外不同距離觀察透過、反射影影像效果來控制外觀視覺影像變形。采用高精度數(shù)顯表面應(yīng)力儀測量，每片玻璃應(yīng)力差值在9 MPa內(nèi)方可進(jìn)行批量加工。

3 安裝工藝

從端部開始，依次向另一端進(jìn)行安裝。見圖4。

3.1 鋼轉(zhuǎn)接件安裝

安裝工作范圍所有大玻璃頂?shù)讉?cè)鋼件底座（鋼轉(zhuǎn)接件），根據(jù)所放出的控制線，再次復(fù)核無誤后，把對應(yīng)鋼轉(zhuǎn)接件按照圖紙要求安裝到對應(yīng)的預(yù)埋件上。底座安裝完成后將玻璃上下的L形鋼件（內(nèi)側(cè)）全部按圖安裝在鋼轉(zhuǎn)接件上，并仔細(xì)校對L形鋼件上孔位是否與圖紙一致，同時預(yù)裝上部外側(cè)L形鋼件，校對好安裝與圖紙尺寸無誤后，進(jìn)行全面焊接。底部鋼轉(zhuǎn)接件焊縫均為一級焊縫，焊接完成后進(jìn)行超聲波探傷檢測，出具檢測報告合格后方可進(jìn)行下道工序，所有鋼結(jié)構(gòu)焊接完，驗(yàn)收合格后再涂刷防銹漆。

3.2 吸盤法安裝

目前全玻璃幕墻安裝大多采用電動吸盤安裝工藝，通用性強(qiáng)，較為便捷，與普通玻璃幕墻安裝使用小型電動吸盤相比，大尺寸全玻幕墻需定制多爪電動吸盤，主要由動力單元、液壓控制閥、液壓缸、吸盤、傳動主框架，旋轉(zhuǎn)軸等受力體系構(gòu)成，最大額定載質(zhì)量為15 t，吸盤規(guī)格為450 mm×850 mm（鋁合金材質(zhì)），液壓擺動缸許安轉(zhuǎn)角度為±180°，全部采用壓力傳感器，每個吸盤具備獨(dú)立的報警裝置，單吸盤獨(dú)立控制，可實(shí)現(xiàn)不同角度大尺寸無肋玻璃幕墻的可靠安裝[2]。

電動吸盤安裝大尺寸全玻幕墻方便快捷，適應(yīng)性強(qiáng)，如玻璃發(fā)生自爆、撞擊、變形等不可控因素發(fā)生破碎時可能會導(dǎo)致電動吸盤失效，致使玻璃脫落，在電動吸盤吊裝的過程中，應(yīng)使用專用綁帶將電動吸盤和玻璃牢靠的綁扎在一起，增加全玻幕墻安裝的安全措施，防止玻璃在吊裝過程中發(fā)生掉落風(fēng)險，同時為作業(yè)人員提供安全保障。

3.3 室內(nèi)（外）側(cè)上下L形鋼板安裝

全玻璃幕墻固定槽采用2個30 mm厚L形鋼夾板背靠背拼接成U形槽，L形鋼件單件質(zhì)量達(dá)600 kg，需采用流動式起重機(jī)進(jìn)行安裝，鋼件陰角部位按照間距860 mm設(shè)置12 mm厚加勁肋。L形鋼件中間設(shè)置15 mm不銹鋼玻璃通槽與L形鋼件使用M16×90不銹鋼螺栓組連接，間距500 mm，并墊設(shè)尼龍墊塊，全玻璃幕墻直接安裝在通槽內(nèi)。底部通槽下每間隔350 mm焊接不銹鋼承重塊，起到彎曲變形消能效果。安裝時，根據(jù)測設(shè)的標(biāo)高、位置控制線，確定室內(nèi)側(cè)L形鋼夾板的安裝位置，完后將室內(nèi)側(cè)L形鋼夾板通過多個螺栓套件與水平鋼夾板進(jìn)行栓接固定。室內(nèi)側(cè)L形鋼夾板固定好之后應(yīng)進(jìn)行全面檢查，室內(nèi)側(cè)L形鋼夾板安裝必須通順平直。要用分段拉通線校核，對螺栓連接造成的偏位要進(jìn)行調(diào)直，所有緊固件應(yīng)緊固可靠并有防松脫裝置。

控制好玻璃面板的三維尺寸，確認(rèn)無誤后，先安裝玻璃頂部室外側(cè)L形鋼夾板，在底部室外側(cè)L形鋼夾板，并將下端所有鋼夾板螺栓擰緊固定牢靠。

3.4 注膠密封

玻璃不銹鋼通槽與L形鋼夾板之間施打耐候密封膠，覆蓋調(diào)節(jié)螺栓，防止露白；玻璃與玻璃之間的豎縫中間部位施注結(jié)構(gòu)膠，兩側(cè)表面施打耐候密封膠，寬度為20 mm。所有注膠部位的玻璃和金屬表面都要用丙酮或?qū)Ｓ们鍧崉┎潦酶蓛?，不能用濕布和清水擦洗，注膠部位表面必須干燥。沿膠縫位置粘貼膠帶紙帶，防止硅膠污染玻璃。要安排受過訓(xùn)練的專業(yè)注膠工施工，注膠時應(yīng)內(nèi)外雙方同時進(jìn)行，注膠要勻速、勻厚、不夾氣泡。注膠后專用工具刮膠，使膠縫呈微凹曲面，膠縫外觀橫平豎直、深淺一致、寬窄均勻、光滑順直[3]。

注膠工作不能在風(fēng)雨天進(jìn)行，防止雨水和風(fēng)沙侵入膠縫。另外，注膠也不宜在低于5 ℃的低溫條件下進(jìn)行，溫度太低膠液會發(fā)生流淌、延緩固化時間，甚至?xí)绊懤鞆?qiáng)度，打膠完成后需檢驗(yàn)?zāi)z縫質(zhì)量與強(qiáng)度[4]。嚴(yán)格遵照產(chǎn)品說明書要求施工。耐候硅酮嵌縫膠的施工厚度應(yīng)介于3.5～4.5 mm，太薄的膠縫對保證密封質(zhì)量和防止雨水不利。結(jié)構(gòu)硅酮密封膠必須在產(chǎn)品有效期內(nèi)使用，施工驗(yàn)收報告要有產(chǎn)品證明文件和記錄。

4 質(zhì)量注意事項(xiàng)

玻璃幕墻材料儲存過程中應(yīng)使用硬質(zhì)材料進(jìn)行覆蓋保護(hù)，防止磕碰。吊裝過程中，使用多爪電動吸盤進(jìn)行安裝，吊裝過程中應(yīng)避免出現(xiàn)大幅度晃動及傾斜安裝，避免出現(xiàn)撞擊現(xiàn)象導(dǎo)致玻璃幕墻受損或撞毀，吸盤與玻璃之間采用專用綁帶進(jìn)行綁扎，L形鋼件安裝時應(yīng)增加柔性材料保護(hù)，嚴(yán)禁撞擊玻璃，導(dǎo)致玻璃破壞。

通高無肋夾膠玻璃幕墻拼縫處結(jié)構(gòu)膠尤為重要，直接影響整體幕墻工程的建設(shè)質(zhì)量，對其施工質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制，室外打膠規(guī)避不良天氣，同時借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠使用規(guī)范性[5]。

5 結(jié)語

深化設(shè)計(jì)時，通過模擬驗(yàn)算，優(yōu)化了夾膠玻璃尺寸及構(gòu)造節(jié)點(diǎn)，確保了各工況下單元板塊自身剛度。通過優(yōu)化安裝流程，并借助汽車吊及定制的多爪吸盤，單元板塊的安全穩(wěn)定性及安裝精度大大提高。中庭大堂視野通透，自然光線充足，降低了建筑物能耗。此高度無肋夾膠全玻璃幕墻在國內(nèi)外應(yīng)用較少，該關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施為同類型全玻璃幕墻推廣及應(yīng)用提供有效技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]高 "琦，李春超，劉忠偉.無肋全玻幕墻應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)[C]. 2018年全國鋁門窗幕墻行業(yè)年會.中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會，2018.

[2]孫倉龍.大尺寸全玻璃幕墻的加工與安裝[J].建筑施工，2022，44（6）：1210-1212.

[3]張" 錚.高層建筑構(gòu)件式玻璃幕墻安裝施工工藝研究[J].科技資訊，2012，（16）：88.

[4]肖 "洪，邱海鵬，李張鵬，等.北京商務(wù)中心區(qū)某超高層建筑17 m高全玻璃幕墻安裝技術(shù)[J].施工技術(shù)，2021，50（9）：93-95.

[5]吳 "卓，王" 旭. 高層建筑幕墻施工質(zhì)量的管理與控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（23）：4110.