有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工技術(shù)探究

毛仕方

（江蘇寶構(gòu)建設(shè)有限公司，江蘇 徐州 221004）

1 引言

玻璃幕墻在近數(shù)十年來，發(fā)展迅速，已經(jīng)開始走向成熟。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，一些新材料與新工藝開始出現(xiàn)在幕墻市場上，玻璃幕墻走向點支撐式結(jié)構(gòu)走過了明框與隱框兩個階段。點支式玻璃幕墻施工技術(shù)近年來在我國的建筑幕墻行業(yè)中也得到了越來越多的關(guān)注與應(yīng)用，它按照支撐受力體系不同可以分為駁接點支式和鋼結(jié)構(gòu)點支式兩大類。后者在實際應(yīng)用中具有著強(qiáng)大的生命力，為建筑師們提供了一個廣闊的設(shè)計平臺，促進(jìn)了建筑幕墻技術(shù)的發(fā)展與延伸。鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工簡單、風(fēng)格時尚，施工完成后，建筑視野相當(dāng)開闊，具有強(qiáng)烈的藝術(shù)感，目前已經(jīng)在高檔樓宇中得到廣泛應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻主要由玻璃面板、駁接系統(tǒng)以及鋼支撐結(jié)構(gòu)組成。以下重點對施工技術(shù)進(jìn)行探究，結(jié)合施工的工藝流程圖對其中需要注意的問題點進(jìn)行羅列，針對這些問題，應(yīng)該如何進(jìn)行制定對策，并就如何保證質(zhì)量方面提出一些建議。

2 點支撐玻璃幕墻的構(gòu)成與分類

2.1 點支撐玻璃幕墻構(gòu)成

點支撐玻璃幕墻主要由三部分組成。首先是玻璃面板，點支撐幕墻會使用鋼化夾膠玻璃來做面層，它有著和支撐結(jié)構(gòu)可靠連接的特性，同時由于與支撐結(jié)構(gòu)只采用了為數(shù)不多的連接點，所以將會引起應(yīng)力相對集中的現(xiàn)象，此時對玻璃的抗拉強(qiáng)度和質(zhì)量要求都會較高一些。

鋼爪是其主要的連接件，在連接時把鋼爪的鋼軸和玻璃四個角的圓形孔進(jìn)行連接，在鋼軸與孔之間通過套管來做內(nèi)襯，需要保持玻璃和鋼爪間的足夠活動空間。鋼爪一般使用不銹鋼進(jìn)行精密制造，有較高的強(qiáng)度，應(yīng)該能夠承受得住面板的壓力，同時可應(yīng)對風(fēng)力與地震的作用力。

支撐幕墻的支撐結(jié)構(gòu)則是主要是由單根的桿件與拉索、拉桿等來組成。單根桿件橫梁與立柱彎曲構(gòu)成，它的制作相對來說簡單一些，而且應(yīng)用最為廣泛。

2.2 點支撐玻璃幕墻的細(xì)化分類

全玻璃式點支撐幕墻是其中的一類，支撐結(jié)構(gòu)使用的是玻璃肋，這種結(jié)構(gòu)有助于形成更好的穩(wěn)定性。玻璃肋支撐在主體結(jié)構(gòu)的上面，而且安裝有鋼制的連接板，使用不銹鋼爪接件安裝固定于連接板上。點支撐的面板玻璃四個角都有開孔，安裝時，使用的連接件中的螺栓把面板與結(jié)構(gòu)件連接在一起。這種點支撐玻璃幕墻施工方便快捷，簡約豪華，一般會在高度較低但寬度較大的場所，適合于商業(yè)展覽使用或是體育場的第一層大廳[1]。

鋼結(jié)構(gòu)式玻璃幕墻的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)使用的是圓鋼結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式可以是框架、桁架、美化工字鋼。面板用螺栓穿過玻璃孔與連接件相互連接。

拉索式玻璃幕墻一般使用于藝術(shù)展廳或是政府展廳中，它主要由玻璃面板、連接件與索桁架組成，這種結(jié)構(gòu)充分利用了鋼材的抗拉性能，鋼材具有強(qiáng)大的抗拉性能，使點支撐幕墻能夠顯得更加輕盈。

3 鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工的方法和步驟

鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻在表面上顯得比較美觀與時尚，但由于每個建筑物的特色不同，功能不同，但并不是所有的都適合使用此種結(jié)構(gòu)施工，它只適合于非抗震設(shè)計，而且高度低于150m的普通建筑[2]。鋼結(jié)構(gòu)在平常其他的施工過程中也可能做為設(shè)計要素進(jìn)行使用，它的特點就是穩(wěn)定性高，但隨著業(yè)主的使用用途不同，使用效果不同，對于鋼結(jié)構(gòu)的選擇也會有所不同。

它的施工需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，每一個步驟與環(huán)節(jié)都要做到完善才能做出最佳效果。

第一步是準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備工作做好，才能保證整個過程的連續(xù)性。第二步是準(zhǔn)備好相關(guān)的零件，第三步進(jìn)行安裝鋼支撐，第四步安裝駁接系統(tǒng)與玻璃面板，第五步使用板縫耐候膠進(jìn)行處理。最后經(jīng)過驗收后可以投入使用。

4 鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工的技術(shù)措施

鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻的施工流程如下：測量放線--預(yù)埋件埋設(shè)檢查與確認(rèn)--鋼結(jié)構(gòu)體系安裝--駁接座焊接--駁接爪的安裝--面板吊裝--孔位調(diào)整--固定駁接頭--調(diào)整、打膠--幕墻清洗與現(xiàn)場清理。在整個施工過程中可以把技術(shù)措施分為兩個主要部分，尤其需要注意的是在這兩個階段中的技術(shù)細(xì)節(jié)。它們分別為施工準(zhǔn)備階段與加工階段。

4.1 施工準(zhǔn)備階段

在采購材料之前，首先要進(jìn)行型號、規(guī)格的確定，根據(jù)參數(shù)來確定適合的供應(yīng)商。這個時候最好是請一些專業(yè)人士把關(guān)，避免采購到假冒產(chǎn)品，影響產(chǎn)品質(zhì)量。在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場時，要進(jìn)行必要的檢查，對材料的規(guī)格、半成品的外觀、是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行確認(rèn)，同時要求廠家提供合格報告與質(zhì)量檢驗證明，確保進(jìn)場的材料滿足規(guī)范使用要求。[3]

除了要關(guān)注材料外，對工具也需要必要的準(zhǔn)備。機(jī)械設(shè)備與工具是工程順利進(jìn)行的保障，機(jī)具的采購與進(jìn)場檢查同樣需要認(rèn)真確認(rèn)。對設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)時，要保證它的加工精度要求，定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保延長使用壽命，保持良好效果。

常用的垂直運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備包括土建的外用電梯、塔吊與井架，以及電動葫蘆與手動葫蘆；機(jī)電設(shè)備包括電焊機(jī)、氬弧焊機(jī)與型村切割機(jī)；手工工具則主要包括玻璃吸盤、電動螺絲刀、電鉆、電錘，以及常用的常規(guī)小型工具，如扳手、鋼尺、卷尺、膠槍等。雖然這些工具在施工現(xiàn)場經(jīng)常會遇到，但它同樣需要管理。如果有一個工具不到位的話，甚至?xí)绊懙秸麄€工程的工期，將會大大影響到交付時間，引起的業(yè)主的不滿。

4.2 加工階段

首先是玻璃加工，玻璃的面板加工時會有一定的偏差，這種偏差要在允許范圍之內(nèi)，開孔時，要做好充分的定位工作，只有定位準(zhǔn)確，才能在連接過程中做到最好。機(jī)械打孔過程中，要保證孔位與孔徑準(zhǔn)確無誤，孔的周圍與毛刺。

幕墻構(gòu)件加工中的桿件端頭斜度允許偏差為1.5°。[4]鉚釘?shù)某叽缙顟?yīng)該與《鉚釘用通孔》規(guī)定進(jìn)行比對，只有達(dá)到要求才能符合規(guī)范。

在施工時，要按照地震第七強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)防，設(shè)計方面需要符合《建筑設(shè)計規(guī)劃》中的規(guī)定，幕墻單元間需要有一定的伸縮縫；單元與主體間的連接件在地震力下有足夠的承受力與變動調(diào)節(jié)能力；要選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)膠厚度，讓玻璃在地震的作用下能夠有足夠的緩沖作用；選擇合適的耐候膠，防止玻璃幕墻在強(qiáng)烈的振動下產(chǎn)生拉裂；保持相對間隙，避免相互撞裂。

5 鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工的注有關(guān)事項

在安裝埋件時，需要注意的問題主要是位置問題。要及時根據(jù)施工控制線來進(jìn)行埋件的位置定位，位置不準(zhǔn)確與遺漏埋件的問題需要避免。后置埋件需要固定后置，這樣做的目的是避免結(jié)構(gòu)受到其他應(yīng)力。對于安裝后尺寸大于一定范圍的，要保持一定的警惕性，這樣是非常危險的。時刻做好相關(guān)抗拉拔試驗與施工數(shù)據(jù)記錄，以備日后參考。

安裝鋼支撐時需要注意，安裝完之后，再考慮焊接駁接座。鋼支撐的安裝需要吊車設(shè)備，及時檢查支撐鋼結(jié)構(gòu)是否是調(diào)整到位。如果間距過大，可以外伸梁進(jìn)行固定。二者間需要多于兩條螺栓進(jìn)行緊密固定。桁架式支承桿件間需要進(jìn)行焊接處理，焊縫高度需要注意，要大于6mm，主管不能進(jìn)行穿孔，而支管不能穿到主管中去。之后對焊接進(jìn)行表面處理，做好防火漆噴涂與防銹處理工作[6]。

安裝駁接系統(tǒng)時需要注意的是要提前用水平尺校準(zhǔn)水平度，用三維調(diào)整駁接爪，固定定位銷，這樣可以有效避免結(jié)構(gòu)溫差造成變形的情況。玻璃安裝時需要在四周鉆四個孔，孔徑需要盡量保持在最佳精度。每一個掛件上的爪都應(yīng)該與玻璃上相應(yīng)的孔所對應(yīng)，對于連長、對角線差、鉆孔位置等都不得超過允許偏差范圍。在駁接頭與孔結(jié)合之后，使用扳手堅固，力矩值需要保持好10Nm。為避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，在安裝之前，要檢查好駁接頭螺栓的質(zhì)量與相關(guān)部件的安全性，防患于未然。現(xiàn)代施工過程中會有更多的先進(jìn)的工具與儀器，要充分利用這些器具，對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效管理，提高整體質(zhì)量。[5]

在安裝玻璃時會用到吸盤。吸盤個數(shù)是由玻璃表現(xiàn)的清潔度與重量來確定的，在安裝時，要把玻璃通過吸盤先提起，使用螺栓先將駁接頭固定桿與駁接爪充分堅固，而且在安裝好，進(jìn)行微調(diào)，以此來確保玻璃水平到位，最后進(jìn)行完全緊固到位。

在打耐候膠之前要對玻璃進(jìn)行全面清潔，對板縫進(jìn)行必要的調(diào)整，保持大于10mm的間隙。要對板縫兩側(cè)進(jìn)行保護(hù)，可以采用膠帶的方式，在這個時候要保持它與膠縫相互平行，有利于完全填滿，在膠硬化之后，要及時清理邊緣雜質(zhì)。它的目的一是起到緩沖作用，二是進(jìn)行一定密封處理。在做底層填充時，一邊使用工具勾縫，一邊均勻地注膠，先橫打再豎打，確保沒有空心、氣泡、斷縫與夾渣，如果有夾渣存在時，需要及時做出清理。

6 鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻的質(zhì)量控制要點

在鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工當(dāng)中，需要其他專業(yè)技術(shù)結(jié)合進(jìn)行，保證交叉作業(yè)銜接良好。多個工序依次穿叉進(jìn)行，大大保證了交付周期，但在管理上需要投入更大的精力，避免相互影響。只有對于每一個環(huán)節(jié)都進(jìn)行有效地質(zhì)量控制，才能在最后的質(zhì)量驗收中取得良好的結(jié)果，也能在未來的工后使用過程中體現(xiàn)出更大的價值，對于施工方形象有巨大的推動作用。

6.1 測量放線

首先按照圖紙要求對幕墻大體位置測量放線，初步確定位置后進(jìn)行細(xì)分，將最細(xì)化的數(shù)值記錄在案。將多層層高分解誤差，確定方案；在墻體進(jìn)行吊裝時，要使用設(shè)備進(jìn)行彈線。共同確定好駁接座與鋼結(jié)構(gòu)架的安裝位置。[6]

6.2 預(yù)埋件的制作和埋設(shè)

幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接會極大的影響到產(chǎn)品最后的質(zhì)量，面板連接牢固，將會大大提高質(zhì)量，施工人員對照圖紙，確保安裝位置正確、尺寸符合設(shè)計要求，并進(jìn)行有效監(jiān)督。

6.3 預(yù)埋件的檢查與測量

施工技術(shù)人員應(yīng)該在施工前及時做好勘測與檢查，確保能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成工作，埋件有位置偏差的要及時做出調(diào)整或是重新施工。只不斷進(jìn)行完善，才能保證質(zhì)量地完成預(yù)埋件施工。

6.4 結(jié)構(gòu)安裝檢查

在整個幕墻施工中，玻璃肋發(fā)揮著巨大的作用，整體質(zhì)量也會受到影響。在連接處尤其需要投入更多的精力進(jìn)行檢查，螺栓與墊片是否到位也需要關(guān)注。

6.5 玻璃幕墻檢查

在幕墻玻璃吊裝成功以后，需要對工程進(jìn)行全面檢查，確保重要組件面板的本身與其他件連接不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。膠縫合理，結(jié)構(gòu)均勻，否則需要進(jìn)行整改。

6.6 按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗收

施工方準(zhǔn)備好相關(guān)的手續(xù)與技術(shù)資料，以便最后進(jìn)行驗收；檢查小組按照相應(yīng)的規(guī)范要求對施工效果進(jìn)行全面評估，以確認(rèn)達(dá)到相關(guān)要求。

7 結(jié)語

隨著現(xiàn)代風(fēng)格不斷普及，現(xiàn)代建筑案例中使用幕墻設(shè)計將會越來越多，鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻時尚、大氣，符合現(xiàn)代人的藝術(shù)追求與使用需求，受到很多設(shè)計師的青睞。鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻不但實現(xiàn)了感觀效果，同時它也可以與保溫、隔熱、防噪音等其他多種功能完美結(jié)合在一起，形成系統(tǒng)化設(shè)計，將實用性與美觀性有機(jī)結(jié)合。鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻的采用先進(jìn)的安裝方式，克服了以往過程中存在的問題與不足，極大地確保了使用安全性。在施工中需要做好相應(yīng)的檢測、監(jiān)督、技術(shù)工作，只有把所有的環(huán)節(jié)都處理好，才能達(dá)到最終的整體效果滿意。隨著時代的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工中的問題將會被慢慢解決，外加它的造價成本相對低廉，將會在的建筑施工中得到更加廣泛的應(yīng)用，推動現(xiàn)代建筑設(shè)計不斷創(chuàng)新。未來鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻將向著穩(wěn)定性、輕盈性與精密性方向發(fā)展，將會為建筑行業(yè)提供更多、更廣闊的設(shè)計空間。

[1]趙冉.淺析鋼結(jié)構(gòu)點支撐玻璃幕墻施工[J].門窗,2012（7）.

[2]李紅標(biāo).鋼結(jié)構(gòu)點支承玻璃幕墻施工技術(shù)[J].山西建筑,2011（6）.

[3]宋晗,郭銳,田超,李恒.點支式玻璃幕墻施工技術(shù)[J].陜西建筑，2010（7）.

[4]張傳略,葉小剛,樓小軍,馮一根.拉索結(jié)構(gòu)點連接玻璃幕墻施工技術(shù)探討[J].中華建設(shè),2010（7）.

[5]江燕君.點支式玻璃幕墻施工技術(shù)[J].廣東建材,2010（3）.

[6]王新利,杜志明.點式玻璃幕墻的施工技術(shù)[N].建筑時報,2010（4）.