【摘要】大型玻璃幕墻已經廣泛應用。由于造型日趨復雜,施工難度越來越大。分析其特點,了解其在重力、風、地震等復雜情況下的空間受力及變形特性,從而在選擇承包人、設計、材料、加工制作、安裝及施工安全的全過程中,采取相應的技術、管理措施,確保玻璃幕墻的施工安裝質量和使用安全。
【關鍵詞】玻璃幕墻;質量;控制
1.玻璃幕墻的應用
近年來隨著我國大規(guī)模的經濟建設,各類建筑風采各異,為城市增添了美景。玻璃幕墻是公共建筑中一種應用較為廣泛的結構形式,特別是應用于城市地標性的建筑物,如高層樓宇、公共建筑中,形式有平面型、弧面型、蛋殼性,立面造型各異。
由于玻璃幕墻的造型日趨復雜,由平面結構向空間結構發(fā)展,其受力情況越來越復雜,考慮的受力因素多,材料的性能及組織結構的復雜,不僅加大了設計的難度,在施工中如何保證合理的施工計劃,施工工藝,施工管理,才能控制好玻璃幕墻的質量,不僅要保證承載能力極限的安全,更為是要滿足日常的實用的正常。故對玻璃幕墻的質量控制與管理不僅是管理方面的,更為重要的是還要有滿足各類玻璃幕墻施工及監(jiān)控的技術能力。
2.玻璃幕墻工程的特點
玻璃幕墻的形式可以分為明框幕墻和隱框幕墻兩個大類。明框幕墻由于使用效果較隱框幕墻差,故一般只在規(guī)模較少的項目上使用,大量的特別是對外觀要求較高的項目,基本上全部使用的是隱框的玻璃幕墻。玻璃幕墻的主要受力結構一般都是采用鋼結構和鋁結構,由于空間受力結構復雜型,玻璃幕墻設計時,除正常的驗收外,還應充分考慮到各種荷載和作用,特別是組合作用的應力與變形,更要注意局部薄弱環(huán)節(jié)對結構整體性的影響。
此外,玻璃幕墻結構還要考慮到防空氣滲透、防雨水滲漏,對于風壓大、臨海、多雨、環(huán)境濕度大的地方,幕墻將長期處于不利的工作環(huán)境中,由于施工現場的檢測手段有限,如何才能防空氣�透是幕墻工程的難點,在風壓和雨水的共同作用下,防滲難度將更大。
玻璃幕墻工程封邊封口、拼縫的平整度和直線度以及玻璃及其他材料間會有許多形式不同的封邊封口,玻璃板材拼縫較多。由于封邊封口的工序較為復雜,操作難度大,影響質量的因素多,如受操作者的影響、工序交叉的影響、材料種類及設計節(jié)點作法的影響等,使封邊封口及拼縫的質量控制難度加大。這些特點,表明了玻璃幕墻結構設計與施工的復雜性,必須全過程的質量管理與控制,才能保證玻璃幕墻的質量。
3.玻璃幕墻工程的施工管理
3.1幕墻施工管理
由于大型玻璃幕墻設計與安裝專業(yè)性很強,結構設計與結構部分的安裝,幕墻部分的設計與安裝,必須由有資質的高水準專業(yè)單位設計施工,才可能保證玻璃幕墻工程的安全和滿足正常使用的要求。幕墻的結構與施工,應符合有關結構設計、施工規(guī)范的要求。在超限設計與施工的情況下,應通過有關部門組織的專題審查,方可以設計與施工。
3.2材料質量控制
大型玻璃幕墻的材料包括型鋼、型鋁、玻璃、結構膠、密封材料等,所有用于工程的原材料均應符合國家規(guī)范的要求。為了保證進到施工現場的各類材料質量,還必須按規(guī)定按比例抽樣檢測,檢查材料的化學成分和力學性能,合格后方可加工。對于工廠加工的構建,還應在加工場地有專職的質量管理人員。對于加工后的構件,亦應按規(guī)定做好試驗檢測工作,確保構件的加工質量。
3.3材料加工制作管理
材料加工制作質量是保證安裝質量的基本條件。大型項目由于對加工偏差的控制嚴格,基本上要求在工廠加工,以保證加工質量。材料加工前,必須查驗其出廠合格證和產地證書,核對其型號,同時還要檢查表面是否完好無損傷。
4.幕墻框架安裝管理
大型的玻璃幕墻工程通常是在結構上特別是柔性結構上安裝,由于計算模型和真實結構間存在差異,加上不可避免的構件制作安裝存在誤差及材料的變異、離散等因素,還有施工周期長,結構的內力受到溫度變化的影響。因此,要確保幕墻安裝準確位置,施工安裝之前應熟悉幕墻的結構體系構造、受理性能以及玻璃幕墻安裝的特點與節(jié)點構造,定出確實可行施工方案,才能保證安裝工程的質量。
4.1測量與定位
由于玻璃幕墻工程均為空間作業(yè),且是原有的結構上安裝,與原結構的設計與施工關系密切,特別是較為柔性的空間網架和殼結構上安裝幕墻,協(xié)調與配合九更為重要。空間上如何測量與定位?如何和考慮多種因素組合作用下的變形:等等,非常重要。測量與定位首先必須和結構施工單位協(xié)調好控制網和控制點,確定結構定位系統(tǒng)和結構安裝協(xié)調變形完成后定位。在理論上確定結構變形后,還應測量幕墻結構的實際變形位置,為安裝提供前提條件。
4.2安裝幕墻框架時,重點應按彈線位置校正準確后,將豎框連接件與主體結構連接件上的螺栓錨固牢固。吊裝整體幕墻框架時,應做框架的保護工作,防止幕墻形體變形和擦傷幕墻框架表面。幕墻安裝就位后應采取臨時固定,以保證結構件的穩(wěn)定性和施工的安全性。幕墻是建筑物的重要結構之一,安裝質量好壞,直接影響建筑物造形和裝飾效果。因此,應重視和認真做好幕墻校正工作,校正幕墻平面位置和垂直度、平整度、安裝中心線達到合格后,方可固定。
4.3幕墻的玻璃安裝
玻璃是幕墻結構的重要組成部分,由于其易脆、易刮傷的特性,要求安裝時
吊裝玻璃時應采用專用吊裝機具及其專用吊環(huán),卡住玻璃板塊,再用起重設備吊裝就位。玻璃就位后,應及時校正,對于粘結幕墻應立即用結構硅酮密封膠將四周密封嵌固,點式玻璃幕墻應將節(jié)點螺栓緊固連接,絕不允許臨時固定。粘結材料位應采用與接觸材料相容的結構硅酮密封粘結,其粘結寬度、厚度應滿足設計強度的要求,同時要注意不要污染玻璃。
4.4變形縫、墻面轉角節(jié)點質量
幕墻的安裝位置和形體變化也比較復雜。為了減輕各種因素的影響,幕墻必須設置伸縮縫、沉降縫、抗震縫并對其墻面轉角節(jié)點進行處理,以保證幕墻承受外力作用時不損壞。變形縫設置及墻面轉角節(jié)點處理,必須符合設計要求和有關規(guī)范的規(guī)定,寬度和深度應確保水密性、耐火性的要求。接縫構件及填充材料必須滿足變形縫的工作性能,密封材料必須保證為水密性,彈性好的柔性材料,其在縫內的壓縮拉伸、不得超過密封材料技術標準規(guī)定的容許變形率。
變形縫必須能保證墻體變形、位移的承受能力,即在風作用及地震作用下,按照抗震規(guī)范設計的原則,做到“小震不壞,中震可修,大震不倒”的原則,變形縫應滿足復雜作用下幕墻能夠滿足設計和使用要求。墻面轉角處必須嚴格遵守設計要求進行節(jié)點處理,保證傾斜時橫向接縫的密封材料能產生剪切變形。
5.幕墻工程的安全管理
玻璃幕墻的安全管理包括施工階段和正常使用階段,安全是工程管理的重點,安全責任重于泰山,應做好技術和管理兩方面的工作,才能保證真正的安全。
玻璃幕墻安裝都是高空作業(yè),必須有足夠的安全管理措施,才能保證施工安全。如在離地面高于3m,則應搭設水平安全網。安裝用的施工機具,在使用前應進行嚴格檢驗,如手電鉆、電動改錐、焊釘槍等電動工具應作絕緣電壓試驗;手持玻璃吸盤和玻璃吸盤安裝機,應進行吸附重量和吸附持續(xù)時間試驗。施工人員應配備安全帽、安全帶等,做好高空作業(yè)的各項準備。同時,施工現場還應做好各類防火措施,我國一些大型建筑幕墻施工時不慎失火而造成重大損失的慘痛教訓必須接受。
要保證幕墻工程的使用安全,防雷接地也是必須做好的工作,幕墻是建筑物中最易受雷擊和引雷的部位之一,必須設置防雷接地裝置,以保護建筑物和人身的安全。施工過程中,應保證防雷裝置的各部位的連接點應牢固可靠,滿足防雷接地裝置設防的設計方案和技術要求。
玻璃幕墻的保護是提高工程耐久性的必要條件,要制定玻璃幕墻的構件、玻璃和密封等的保護措施,不得使其發(fā)生碰撞變形、變色、污染和排水管堵塞等現象。為了防腐蝕,清洗玻幕墻時,應使用的中性清潔劑,同時還應進行腐蝕性檢驗,清潔完成后,還應用清水沖洗干凈。
6.結語
大型玻璃幕墻的設計施工越來越復雜,施工時必須對幕墻和結構整體的受力和變形有深刻的理解,并充分考慮這些因素的影響大小和方式。這是一個系統(tǒng)工程,涉及專業(yè)多,要求專業(yè)水準高,場地作業(yè)面積大,時間長,在技術上、管理上準好準備,才能確保工程質量,為城市增光添彩。
