2022世界杯主場館玻璃幕墻施工技術*

范劍波

(中國鐵建國際集團有限公司，北京 100039)

1 工程概況

盧賽爾體育場是2022年世界杯主場館，承擔小組賽、半決賽、決賽和閉幕式等重大賽事活動，為中國企業首次以總承包商身份參與承建的世界頂級體育賽事場所。本項目為卡塔爾城市地標，建筑宏偉，主場館建筑面積19萬m2，體育場整體呈馬鞍形，直徑309m，東西高約76m，南北高約61m，觀眾容量92 100人，主體結構外采用構件式防火玻璃幕墻和輕質龍骨石膏板干墻相結合的圍護體系，如圖1所示。

圖1 盧賽爾體育場效果

2 玻璃幕墻組合體系及框架連接方式

盧賽爾體育場4～7層主體結構外圍護采用玻璃幕墻和石膏板干墻相結合的復合體系，如圖2所示。鋁合金結構框架是下部玻璃幕墻和上部石膏板干墻的共同支承結構，橫桿采用芯套鋼銷式連接方式。

圖2 玻璃幕墻組合體系

芯套鋼銷式連接方式(見圖3)的主要優點有：①結構科學、受力合理、變形均勻、體系簡便；②連接方式使得幕墻體系整體受力均勻，受荷載作用后橫桿位置非完全限位固定，自由可動，不受反力硬約束，荷載傳遞線路清晰；③橫桿采用閉口材料，整體強度高，抵抗矩大，組合安裝后有效提高抗傾覆能力；④連接體系因受力合理，立柱、橫桿截面相對較小，節材省耗；⑤立柱與橫桿舍棄了傳統的角鋁連接，采用整體芯套替代，內置不銹鋼定位銷，相對不銹鋼螺栓組，安裝簡單易行，節約材料，提高工效，降低成本；⑥材料均為工廠加工，精度高、可控性好、質量可追溯、源頭可保障；⑦加工好的材料成品運送至現場后組裝方便，拆裝便利、施工高效。

圖3 幕墻框架連接方式

3 組合幕墻玻璃飾面安裝

3.1 施工準備

盧賽爾體育場主體結構1～4層樓板外邊一致，5層及以上樓板比4層樓板整體外挑，幕墻普遍高為4.7m(下部玻璃部分2.53m，上部輕質隔墻部分2.17m)，幕墻安裝后位置正好與樓板外側邊緣平齊。根據該特點，采用以下3種輔助設施進行幕墻安裝工作。

1)主體結構外輔助幕墻安裝的高空作業，采用38～48m曲臂式舉人車進行高空輔助。

2)樓內幕墻豎框及橫桿采用剪刀式舉人車配合安裝。

3)玻璃及上部輕質隔墻安裝采用鋁合金固定式腳手架輔助配合安裝。

3.2 結構尺寸校核及構件定制生產

根據批復的設計圖紙，對現場的主體結構進行尺寸校核，特別是跨間距、層高以及樓板邊緣尺寸，確保結構尺寸在允許誤差范圍內。根據現場實際尺寸校核完畢后，由廠家根據實際尺寸定制生產豎框、橫桿和中空玻璃等相關構件。

3.3 定位測量

幕墻是建筑結構外立面的最終裝飾性圍護結構，幕墻安裝以及施工對測量精度要求高，幕墻立柱安裝與調校對幕墻整體效果起關鍵控制作用，橫桿連接、玻璃安裝等后續安裝工作的精度很大程度上都取決于幕墻立柱的安裝偏差控制效果。測量工程師用全站儀在結構樓板及立柱頂部按照圖紙標記立柱及固定鋼板位置，按照組合幕墻玻璃及輕質隔墻分隔位置在主體結構立柱上標記明顯標高及分隔橫桿水平標高安裝位置，根據項目QC流程邀請監理工程師進行現場報驗。

3.4 幕墻材料檢測

一般玻璃幕墻材料主要檢測分項為玻璃與鋁合金框物理性能檢測、連接材料(膨脹螺栓)的拉拔試驗以及密封膠的性能測試；盧賽爾體育場項目在此基礎上增加了上部輕質隔墻的防火(120min)和隔聲測試(50dB)，所有分包商進場材料均需要按監理及規范要求經檢測合格后方可使用。

3.5 鋁合金框架安裝

豎框安裝按照軸線段的總立柱數量進行排列，在用膨脹螺栓連接至頂板和底板之前，第1個立柱準確定位并進行垂直和精準調平；之后將第2個立柱從臨時固定位置松開，同時將橫梁對齊并安裝在第1，2個立柱之間，然后第2個立柱準確定位，再用膨脹螺栓固定在頂板和底板上。重復此流程直到最后一個立柱完成并永久固定。

橫桿安裝時用專用緊固鉸鏈對相鄰的豎框進行臨時固定，直至該跨范圍內的框架安裝完畢后才可拆除。按照設計及規范要求，單跨整體框架安裝對齊和垂直度允許偏差為±2mm、單跨整體框架水平安裝位置允許偏差為±5mm，所有幕墻框架固定就位后，檢查玻璃墊圈是否有遺漏(已在工廠固定)，如有遺漏應及時進行增補。

3.6 玻璃幕墻門安裝

玻璃幕墻門由外框和耐火型材組成，門框可以從內部定位，因為是雙層中空玻璃，門框的質量約25kg。門框提升到安裝位置后，固定在立柱和橫桿門扇安裝位置上，將門扇調平并檢查垂直度。然后將門扇提升到外框合頁安裝位置，再從建筑內部安裝門扇玻璃。安裝就位后，可以通過合頁、鎖進行微調達到設計狀態。

3.7 中空玻璃安裝

玻璃面板出廠前應按規格編號，運到現場后應分別放置在其所在樓層的室內,靠墻(或用專用鋼架)放置,傾角70°～75°,并加強保護,防止碰撞損壞、面板涂膜層被劃傷及面板滑動傾倒等現象。嵌裝玻璃時，使用專用玻璃水平倒運設備通過室內電梯將玻璃運送至安裝位置，玻璃通過電動葫蘆或小型鏈式起重機提升，并使用12mm厚支架固定在上面結構上。支架用作錨固點，室外舉人車中的兩名工人使用吸盤引導玻璃安裝的同時建筑物內部的工人從內部用吸盤配合提升，直到玻璃固定在幕墻安裝位置。用帶膠墊的卡扣板逐塊固定玻璃，待玻璃按該程序全部安裝完成后，逐一用扣板條替換臨時卡扣并夾緊鋁蓋，將其固定在壓盤上，使其表面達到所需的光潔度。

3.8 保溫封堵及防水膜施工

幕墻框架和主體結構外側的間隙需用防水膜粘接并用保溫板進行填充，填充完畢后用和幕墻框架同材質、同顏色的擋水板進行罩面裝飾處理。

3.9 防火耐候密封膠封堵

幕墻框架罩面板和主體結構間隙尺寸在7～10mm，可使用耐候防火密封膠(報檢批復)來封堵墻壁和幕墻框架之間的間隙。如果間隙>10mm， 可用聚氨酯泡沫作填充物填補，在涂抹密封膠之前，用干凈的抹布清潔幕墻框架，并用遮蔽膠帶保護框架和縫隙周圍的墻面，以防止密封劑污染這些表面，并獲得整潔的密封劑接縫；防火密封膠封堵前應在封堵位置塞入泡沫條，以使涂抹的密封劑達到更好的密實度。

4 組合幕墻輕鋼龍骨輕質隔墻(干墻)安裝流程

4.1 干墻系統

干墻系統是指輕鋼龍骨或木龍骨上用螺釘固定的各種預制板材組成的吊頂或墻體，如石膏板隔墻。這種系統自重小，施工方便快捷，可用來解決各種建筑設計上的要求。

4.2 測量定位

由測量人員在結構頂棚和輕質隔墻起步橫桿上標記橫向龍骨和豎向龍骨位置，確保龍骨位置按照圖紙上下精確對齊。

4.3 龍骨安裝

與結構頂板連接位置的豎向龍骨和頂棚龍骨用報批通過的結構釘和L形角鋼將龍骨固定到安裝位置，用自攻螺釘將地腳龍骨安裝到輕質隔墻起步橫桿位置，周邊龍骨和豎向龍骨按圖紙中的間距要求固定到周邊幕墻框架上，如圖4所示。

圖4 輕質隔墻剖面

4.4 石膏板和水泥石膏板安裝

石膏板先從主體外側開始安裝，垂直放置并與金屬框架平行，使用石膏板螺釘將石膏板固定到框架上，螺釘間距不超過300mm，控制石膏螺釘與石膏板邊緣至少相距10mm，以防刮傷面板邊緣，最外層的水泥石膏板按此工序依次進行安裝，確保與下層石膏板之間的接縫在水平和垂直方向最小錯開300mm。

4.5 防火玻璃纖維氈安裝

外側防火石膏板和水泥防火石膏板安裝完畢后，在內側龍骨隔墻空腔內用保溫釘安裝75mm厚、12kg/m3的玻璃纖維氈。

4.6 石膏板封板

玻璃纖維氈和輕鋼龍骨隱蔽驗收完畢后，進行內側雙層石膏板封板，根據上述石膏板安裝方法進行封板處理。

4.7 接縫處理和裱糊工程

石膏板及水泥石膏板接縫處應使用接縫膠帶和接縫填料(化合物)按照要求把表面處理平整，所有螺釘和裝飾凹陷處使用填縫料抹平，與主體結構之間留置的變形縫使用適當類型的隔聲、防火密封膠進行密封；外側水泥石膏板采用納米保溫涂料噴涂，內側面向建筑主體內部分使用乳膠漆進行裱糊，涂料裱糊作業時注意毗鄰構件的成品保護，避免造成二次污染。

5 結語

新材料、新技術的不斷涌現給建筑幕墻設計和施工提出了新挑戰的同時，也帶來了新的機遇，促使了更多新幕墻組合體系的發展。在各施工流程階段和材料、構件生產階段按技術要求進行嚴格質量把控，對于消除安全、質量隱患，確保玻璃幕墻的結構性安全和功能性安全起到非常重要的作用。