公共建筑工程中的采光頂幕墻施工技術(shù)

周程

（中鐵十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，武漢 430074）

1 引言

采光頂幕墻施工技術(shù)在建筑工程中取得廣泛應(yīng)用[1]，在提升建筑使用品質(zhì)和改善城市建設(shè)面貌方面均有突出作用。但采光頂幕墻施工需在高空完成，其施工隱患多、難度大，施工方法的合理應(yīng)用尤為關(guān)鍵，因此需加強(qiáng)技術(shù)分析，采取科學(xué)的方法進(jìn)行施工。

2 工程概況

虎門站交通換乘中心幕墻工程，建筑高度17.660 m，主體地上3層、地下2層，采用采光頂玻璃幕墻，主龍骨、次龍骨分別為200 mm×80 mm×5 mm鋼方管、80 mm×80 mm×5 mm鋼方管，表面做氟碳噴涂處理，面板選用超白中空鋼化夾膠玻璃。

3 采光頂幕墻施工要點(diǎn)

1）玻璃的安裝。屋面采用采光罩時(shí)，結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度和剛度較高，安裝后的穩(wěn)定性較好，直接將采光罩安裝至玻璃屋頂?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)處，無(wú)須采用骨架連接，其他形式的玻璃由多個(gè)分塊拼接而成，需增設(shè)骨架以保證玻璃整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。骨架以輕質(zhì)、穩(wěn)定的材料為宜，如型鋼、鋁合金。骨架和玻璃的連接部位保持嚴(yán)密，避免滲水；斷面細(xì)小，否則將影響采光效果。

2）采光頂與支撐的連接。在桁架、網(wǎng)架等支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置采光頂時(shí)，做好采光頂與結(jié)構(gòu)的連接工作。金屬連接件具有穩(wěn)定性，可用于支撐結(jié)構(gòu)和采光頂骨架的連接。骨架間、骨架與支撐結(jié)構(gòu)間配套專用連接件，不具備此條件的，視實(shí)際連接需求用型鋼與鋼板加工成型。用于連接的各類螺絲、螺栓均要具有防腐蝕特性。

3）填縫處理。在采光頂與主支承的連接部位做填縫處理，為給填縫提供充足的空間，相鄰兩采光頂間需留出適量間距，一般150~200 mm較為合適。

4 采光頂幕墻施工技術(shù)

采光頂幕墻施工流程如圖1所示。

圖1 采光頂幕墻施工工藝流程圖

4.1 幕墻的安裝

1）測(cè)量放線。于鋼桁架三角上測(cè)放分格基準(zhǔn)線，據(jù)此劃出幕墻的分格線，保證測(cè)量放線結(jié)果的準(zhǔn)確性，為施工提供參照基準(zhǔn)；搭配幕墻轉(zhuǎn)接件，用于減小鋼結(jié)構(gòu)的誤差，使搭設(shè)成型的幕墻框架位置準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。測(cè)量放線后進(jìn)行復(fù)核，存在偏差時(shí)盡快調(diào)整[2]。

2）幕墻玻璃框架的安裝。分段安裝，每個(gè)鋼結(jié)構(gòu)三角槽視為一段。主體鋼結(jié)構(gòu)存在施工誤差時(shí)，以調(diào)節(jié)幕墻轉(zhuǎn)接件安裝位置的方式消除。在確認(rèn)幕墻玻璃框架安裝到位后，擰緊螺栓，對(duì)轉(zhuǎn)接件下部與鋼結(jié)構(gòu)做焊接處理，而后開始安裝第二根豎框，期間將具有連接作用的橫框安裝好。施工人員必須高度重視幕墻框架的安裝，原因在于幕墻框架的施工量大、精度高，安裝不到位時(shí)將直接影響采光頂幕墻的整體應(yīng)用效果。

3）玻璃幕墻的安裝。整箱玻璃利用塔吊吊裝至馬道和塔樓屋面的結(jié)構(gòu)上，拆箱后分別為每片玻璃綁上玻璃吊帶，用塔吊平穩(wěn)轉(zhuǎn)至指定安裝點(diǎn)位。

4.2 采光頂水槽的防水施工

采光頂水槽由多塊鋁質(zhì)槽件拼接而成，長(zhǎng)度高達(dá)90 m左右，水槽拼接部位可能由于缺乏嚴(yán)密性而滲漏水，需采取防水措施。常規(guī)方法是在拼接部位用鋁焊連接，再鋪設(shè)防水卷材，但此方法存在諸多弊端，例如，鋁焊難度高，需在焊接作業(yè)環(huán)節(jié)耗費(fèi)較多時(shí)間，且易由于焊接質(zhì)量差而引發(fā)滲漏水現(xiàn)象；天面溫差大，熱脹冷縮明顯，焊口有變形的可能，破壞防水結(jié)構(gòu)的完整性；鋪設(shè)的防水卷材在環(huán)境因素的影響下發(fā)生老化，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，防水性能逐步降低，滲漏水概率提高。在本工程中，采取多項(xiàng)防水措施，全面提高采光頂水槽的防水性能。

1）鋁水槽的拼接縫用長(zhǎng)度為150 mm的硅膠片進(jìn)行遮蓋，施工所用硅膠片的耐高溫、耐嚴(yán)寒、抗撕裂特性突出，可延緩密封膠的老化，有效提高整體防水性能[3]。

2）鋁水槽的施工方法由鋁焊調(diào)整為打膠的方式，優(yōu)勢(shì)在于規(guī)避鋁焊作業(yè)難度高的問題，且打膠的方法可增強(qiáng)鋁水槽間的柔韌性，更加有效地適應(yīng)熱脹冷縮的動(dòng)態(tài)變化特征。

3）取鋼板和水槽托板，經(jīng)焊接后制成鋼水槽，確保在鋁水槽漏水時(shí)可用鋼水槽盛水，避免滲漏。采光頂水槽大樣圖如圖2所示。

圖2 采光頂水槽大樣圖

4.3 收口處理

4.3.1 屋脊處的收口處理

屋面為三角形鋼桁架，屋脊處用鋁板封蓋（表面做氟碳處理）；屋脊與玻璃幕墻間存在接縫部位，為避免此處滲漏水，用耐候密封膠泥封口。

4.3.2 采光頂與水槽交接部位的收口處理

水槽的關(guān)鍵組成為外包板、鋁板、水槽鋼板，收口處理對(duì)象為采光頂與鋁水槽的交接部位，材料選用耐候密封膠。

4.3.3 穿過(guò)幕墻的鋼桁架與開口幕墻部位的收口處理

為增強(qiáng)采光頂玻璃幕墻的穩(wěn)定性，沿垂直于三角鋼桁架長(zhǎng)度方向設(shè)2道橫向加強(qiáng)桿，用耐候密封膠處理?xiàng)U件與玻璃的空隙。根據(jù)結(jié)構(gòu)分布情況，加強(qiáng)桿需穿過(guò)玻璃幕墻時(shí)，依據(jù)測(cè)量放線結(jié)果預(yù)留洞口，確保桿件順利穿過(guò)。

4.3.4 采光頂與主體鋼結(jié)構(gòu)的收口處理

對(duì)鋼柱上方封蓋水平方向的超白中空鋼化夾膠玻璃進(jìn)行精細(xì)化施工，留3%的排水坡度，使雨水順勢(shì)流動(dòng)；水平玻璃與豎向玻璃幕墻間存在交接部位，用耐候密封膠封口，防止?jié)B漏水。雨水經(jīng)由水平玻璃進(jìn)入水槽，利用落水管將匯聚至槽內(nèi)的水高效排出。

4.3.5 采光頂與主體混凝土結(jié)構(gòu)的收口處理

以外掛鋁板的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)裝飾，鋁板需表面做氟碳噴涂處理，提升耐久性；布設(shè)到位的鋁板之間以及鋁板與鋁水槽間均存在交接部位，采用耐候密封膠做收口處理，保證交接部位有足夠的嚴(yán)密性。

5 采光頂?shù)姆浪O(shè)計(jì)

1）排水坡度的設(shè)計(jì)。采光頂?shù)呐潘Ч饕艿狡露鹊挠绊懀晒忭數(shù)钠露热Q于多項(xiàng)因素，其中以項(xiàng)目所在地區(qū)的降水量、結(jié)構(gòu)形式及尺寸、玻璃采光頂?shù)捏w形最為關(guān)鍵，是采光頂排水中需要重點(diǎn)考慮的對(duì)象。在采光頂?shù)呐潘校晒忭數(shù)淖詢艉蛢?nèi)側(cè)冷凝水的排泄均會(huì)對(duì)排水效果造成影響，因此設(shè)計(jì)人員和施工人員也應(yīng)給予高度的關(guān)注。通常，采光頂坡面與水平的夾角以18°~45°為宜。

2）排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)在于確定適應(yīng)于采光頂幕墻的排水方式和排水方向。為以較快的速度排除雨水，必須提升排水方向的順直性，減少排水路徑的轉(zhuǎn)折次數(shù)，緩解由于轉(zhuǎn)折過(guò)多而導(dǎo)致排水慢、結(jié)構(gòu)遭雨水沖刷的問題。以檐口的排水為例，常見的排水方式有無(wú)組織排水和有組織排水，具體做如下分析：（1）無(wú)組織排水。為促進(jìn)雨水的下落，玻璃伸出主支承體系形成挑檐，引導(dǎo)雨水的流動(dòng)。無(wú)組織排水的方式可彰顯出全玻璃幕墻的美感，同時(shí)結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單，便于前期的建設(shè)與后期的日常維護(hù)。（2）有組織排水。雨水落至采光頂后，引導(dǎo)排放至檐溝或天溝內(nèi)，結(jié)合配套的雨水管進(jìn)一步促進(jìn)雨水向水溝或地面排放。根據(jù)排水形式的不同，有組織排水又細(xì)分為內(nèi)排水和外排水兩種方式，可結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕涤晏攸c(diǎn)、采光頂幕墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素做合理的選擇。

6 幕墻安裝質(zhì)量控制

6.1 前期控制

在正式安裝幕墻前，應(yīng)先對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，全面排查建筑主體結(jié)構(gòu)是否達(dá)到施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)測(cè)及放基準(zhǔn)線，若復(fù)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)的偏差超出質(zhì)量允許范圍，應(yīng)及時(shí)反饋給上級(jí)部門，制定處治措施，經(jīng)甲方單位、監(jiān)理單位及質(zhì)檢部門審核批準(zhǔn)后，方可實(shí)施處治措施；全面排查預(yù)埋件制作及安裝質(zhì)量，排查是否存在缺陷，詳細(xì)、如實(shí)記錄缺陷，并制定預(yù)埋件缺陷處治方案，交由甲方單位、監(jiān)理單位及質(zhì)檢部門審批；加強(qiáng)入場(chǎng)材料的質(zhì)量檢驗(yàn)，確保進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件和材料均具有合格證明，無(wú)合格證明的材料不能用于施工。

6.2 幕墻安裝控制

1）幕墻和采光頂?shù)陌惭b準(zhǔn)備工作控制。為保證幕墻和采光頂安裝質(zhì)量，在正式安裝前，應(yīng)先對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，及時(shí)補(bǔ)救和處治不合格部分，確保建筑主體結(jié)構(gòu)達(dá)到工程驗(yàn)收規(guī)范。同時(shí)，全面檢查和審核施工圖紙，調(diào)整不合理之處，優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將自審合格的施工圖紙交由建筑部門審批蓋章，蓋章確定后才可以用于施工。另外，施工材料質(zhì)量也會(huì)影響幕墻施工質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)入場(chǎng)的施工材料與構(gòu)件質(zhì)量檢測(cè)，不合格產(chǎn)品不得用于施工。

2）單元式幕墻構(gòu)件的施工安裝控制。單元式幕墻構(gòu)件的施工安裝控制要點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)：（1）應(yīng)全面檢查單元式幕墻構(gòu)件的支撐件與吊掛件，確保其規(guī)格、批次及質(zhì)量均達(dá)到施工要求；（2）合理選擇施工原料，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，鋁合金或不銹鋼材料制作而成的構(gòu)件耐久性更好，安裝效果更加理想，是單元式幕墻構(gòu)件的優(yōu)先選擇。

3）構(gòu)件式幕墻的施工控制。構(gòu)件式幕墻的施工安裝控制要點(diǎn)主要有以下方面：（1）角碼安裝。安裝幕墻立柱時(shí)，應(yīng)選擇不銹鋼螺栓作為連接構(gòu)件，并在立柱和角碼間敷設(shè)防腐蝕墊片，待角碼調(diào)整定位后，即可采用短焊的方式連接立柱和角碼。（2）為保證構(gòu)件式幕墻的施工質(zhì)量，應(yīng)全面排查幕墻，消除安全隱患，做好防雷工作。

6.3 施工過(guò)程中的隱蔽驗(yàn)收

在采光頂幕墻施工中，存在一些隱蔽性的工程，施工時(shí)后一道工序會(huì)掩蓋前一道工序，并且這些隱蔽性工程在項(xiàng)目建成后將無(wú)法復(fù)查，所以必須做好施工過(guò)程中的隱蔽驗(yàn)收。施工單位應(yīng)組織業(yè)主、監(jiān)理及質(zhì)檢部門共同對(duì)各連接部位安裝和防腐處理、防火保溫材料、伸縮縫、沉降縫、防震縫、陰陽(yáng)角、防雷節(jié)點(diǎn)和防腐措施及封口等隱蔽性工程進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)過(guò)本文對(duì)建筑采光頂幕墻施工技術(shù)的分析，提出高空作業(yè)平臺(tái)的搭設(shè)、幕墻的吊裝式安裝、局部防水的強(qiáng)化、收口的處理等方面的作業(yè)要點(diǎn)，可為類似工程提供參考。作為施工單位，需遵循因地制宜的原則，結(jié)合工程施工條件合理施工采光頂幕墻，在安全的施工環(huán)境中將采光頂幕墻搭設(shè)成型，保證建成的采光頂幕墻具有采光效果好、穩(wěn)定可靠、排水高效、耐久等特點(diǎn)，以此提高建筑的使用品質(zhì)。