高層建筑玻璃幕墻施工技術與質量控制方法分析

邱 江

高層建筑的玻璃幕墻施工難度相對較高，容易發生多種質量問題與安全問題。在實際施工作業期間，必須合理把控關鍵施工技術，強化落實質量控制工作，以確保整個玻璃幕墻工程的質量與施工安全達到預期標準。

1 項目概述

案例工程位于北京市通州經濟技術開發區東區，緊鄰通明湖環湖區域，占地面積46076.10 m2，建筑總面積198369.10 m2，由5 個主樓和1 個地下車庫組成。建筑高度最高為60 m，地上13 層，地下3 層；最低為23.95 m，地上4 層，地下3 層。以其中某一棟建筑為例進行說明。該建筑物外立面為雙側弧形，每隔3 層布置錯層式玻璃幕墻，外輪廓平面軸線最大尺寸為90.543 m×27.6 m。建筑屋頂標高為55.1 m，層高為4.1 m。玻璃幕墻面積約為16739.45 m2，最大高度為59.2 m。該文建筑的玻璃幕墻為圓弧形錯層式構造，施工有一定難度，在實際施工作業階段加強了對建筑外形定位、復核及錯層銜接部位的精度等關鍵技術的控制。

2 高層建筑玻璃幕墻施工關鍵技術要點與技術難點

2.1 高層建筑玻璃幕墻施工關鍵技術要點

2.1.1 進場校驗

針對所有進入施工現場的施工材料（包括橡膠條、連接件等）展開檢驗，確定其是否與設計保持一致，要求在檢測無誤后在施工現場指定區域內分類存放。切實依照設計圖紙中的相關內容，結合角碼與螺栓的投放對玻璃幕墻框架龍骨實施連接處理，并根據焊接操作的展開，實現緊固鐵件與預埋件的牢固連接。

2.1.2 預埋件與緊固鐵件的安裝

根據設計圖紙中的相關內容，精準確定預埋件的安裝位置，并控制水平方向、垂直方向的中心線，以此保證玻璃幕墻框架的平整度、垂直度能夠滿足設計要求。結合轉接件的投放連接主體預埋件及玻璃幕墻立柱結構，并在螺栓的支持下實現槽式預埋件與轉接件之間的牢固連接。查看轉接件安裝位置的偏差情況，要求能夠始終保持轉接件的位置偏差不超過1 mm，以此有效維護緊固鐵件和預埋件安裝位置的精準程度。

2.1.3 垂直方向主龍骨的連接

依照設計圖紙中的相關內容組織展開主龍骨的豎向連接施工。在此過程中，要求將起點設定在建筑物一層位置，并逐漸向上完成整個豎向主龍骨的安裝。重點落實對豎向主龍骨上下兩端位置的調整與控制，要求其能夠與緊固鐵件的螺栓孔位置保持相互對應的狀態。檢查豎向主龍骨的安裝位置偏差，在確定無偏差或偏差在允許范圍內的情況下，即可實施固定處理。豎向主龍骨的連接施工期間，必須在完成連接件與主龍骨連接處理的基礎上，進行連接件與預埋件的連接。同時，要求嚴格控制相鄰兩根豎向主龍骨之間的高差和距離偏差。一般情況下，2 根主龍骨的高差應小于3 mm，距離偏差應控制在2 mm 以下。

2.1.4 水平方向主龍骨的安裝

在實際組織展開水平方向的主龍骨安裝施工期間，需要著重把握以下施工步驟與技術要點：第1，將橡膠墊分別加設在水平方向的主龍骨兩端位置，要求橡膠墊必須具備良好的防水性能。第2，落實對次龍骨連接件的安裝處理。第3，在水平方向的主龍骨與垂直方向的主龍骨之間投放連接件，完成對兩方向主龍骨的牢固連接。第4，在施工期間擰緊所有連接件的螺栓。需要注意，為確保水平方向的主龍骨安裝質量滿足設計要求，要求在整個安裝作業期間應用水準儀。另外，要嚴格控制相鄰兩個次龍骨之間的水平差，通常應小于1 mm。

2.1.5 玻璃板塊的安裝

根據項目設計圖紙、施工要求與實際工程情況，提前完成玻璃板塊的尺寸確定、加工制作工作。在玻璃板塊的實際安裝施工前，必須全面清理玻璃周圍的雜質、灰塵，同時清潔鋁合金框，保證后續嵌縫注膠作業完成后玻璃板塊能夠與鋁合金框牢固連接。在玻璃幕墻的橫梁位置，采用掛鉤式安裝方式安裝玻璃的開啟扇，同時加設四點鎖。在玻璃開啟扇的安裝作業結束之后，可進一步安裝不銹鋼限位防風鏈，有效提高了玻璃幕墻的防風性能[1]。在各個玻璃幕墻的施工面上均需設置保溫層和防火板，以提高整個高層建筑物的保溫效果與防火性能。

2.2 高層建筑玻璃幕墻施工技術難點及應對措施

2.2.1 累計誤差方面的問題

玻璃板塊、幕墻構件通常為定制生產，各項數據執行較為標準，在實際施工、組裝期間并不會出現較大的調節，但是仍然存在一些施工誤差。隨著建筑物樓層高度的增加，這種誤差會不斷累積，最終導致整個玻璃幕墻施工質量下降。

為解決累計誤差方面的問題，在項目施工期間引入分區控制模式。實踐中，以分區分段的形式劃定與設置基準線，并結合對分區基準線的應用完成相應區段內的放線處理，避免產生更明顯的累計誤差，最終達到提放線精準度的效果。本項目施工中，為消除施工累計誤差，主要設置了10 條基準線，包含縱向基準線及橫向基準線，為玻璃幕墻單元的順利拼接創造良好條件。

2.2.2 垂直控制方面的問題

在實際施工作業中，預埋件安裝位置的影響因素較多，如果受到其他物體碰撞，預埋件很容易偏位。同時，完成預埋件施工作業后，并不能有效消除建筑物主體結構的施工誤差，垂直度控制難度相對較大。

為解決垂直控制方面的問題，項目施工期間主要設置了后置基準支座，用于調節垂直度偏差。實際施工作業期間，根據劃定的分區基準線，在基準線的兩側分別畫出基準鋼支座的中心線，并進一步加設對應的后置基準支座。依托后置基準支座，落實對垂直度控制線的設定。當發現存在偏位問題后，應立即檢查實際情況。如果實際偏位<10 mm，則可以應用拼接的方法實現對相應偏位的糾正；如果實際偏位≥10 mm，則要先展開鋼板的補焊處理，在達到標高位置后安裝玻璃幕墻構件。

2.2.3 玻璃自爆方面的問題

高層建筑中的玻璃幕墻規模相對較大。所使用的玻璃板塊尺寸規格也較大，對于大規格的玻璃板塊來說，其在受熱后發生膨脹變形問題的概率偏高，由此可導致玻璃自爆。同時，高層建筑玻璃幕墻中的玻璃板塊還承擔著疊加荷載效應，使自爆問題發生的可能性有所提高[2]。玻璃自爆后，在施工安裝階段可迅速完成更換。但在整個玻璃幕墻施工結束且相關施工設施已經拆除后，玻璃的更換處理有著較大難度，所產生的成本費用相對較高，且很容易引發安全事故。

為解決玻璃自爆方面的問題，在項目施工期間應實施多項控制舉措：第1，從材料的選用與加工角度來看，為避免受熱后玻璃出現膨脹不均的問題，在施工中主要使用優質鋼化玻璃，并嚴格管控玻璃板塊的加工過程，淘汰一些存在明顯缺陷的玻璃，保證質量滿足設計要求。為避免因熱量過度累積引起玻璃自爆，可在玻璃周邊使用彈性較好的密封材料。第2，在玻璃幕墻連接設計中，玻璃板塊的安裝間隙設定為4 ～7 mm。使用螺栓連接玻璃幕墻豎向主龍骨與玻璃幕墻連接件，以此確保玻璃板塊的大面積安裝精度、玻璃幕墻的吸收變形能力滿足設計要求。選用伸縮結構連接豎向龍骨與橫向龍骨，以便更好應對溫差作用下橫向龍骨的伸縮效應。第3，采用壓板連接的方式完成玻璃板塊與幕墻龍骨之間的連接。

2.2.4 光污染控制方面的問題

在光照作用下，高層建筑中設置的大面積玻璃幕墻會產生強烈的光污染問題，從而引發不同程度的后果。因此，在當前建筑工程行業規范中，高層建筑物內玻璃幕墻施工需要遵循的光污染控制要求水平更高且更嚴格。

為解決光污染控制方面的問題，在項目施工期間使用了特種玻璃，以此達到有效減少光污染的效果。實踐中，選用低輻射（Low Emissivity，Low-E）玻璃，并將其反射比控制在0.3以下。同時，要求選定的Low-E 玻璃透光率能夠達到0.52 以上，透光折減系統能夠維持在不低于0.45 的狀態，保證實現遮陽的同時滿足透光需求，并提升玻璃幕墻的環保性。

2.2.5 老化與脫膠方面的問題

玻璃幕墻及其邊緣的夾膠片、接縫區域的密封膠在實際使用期間會長時間暴露在外界環境中，容易發生老化問題[3]。在老化程度不斷加劇的情況下，還容易出現脫膠問題。為解決此類問題，在項目施工期間主要采用中性硅酮耐候膠，以便有效延長老化年限。另外，及時割除超出外沿的膠片，并落實單層中性硅酮耐候膠的涂抹處理，避免老化、脫膠的同時提升外觀美觀程度，達到有效延長玻璃實際使用年限的效果。

3 高層建筑玻璃幕墻施工的質量控制策略

3.1 設計階段的質量保證

由總工程師承擔整個項目設計工作的管理任務，落實對設計工作實際展開質量的優化管控。該階段必須針對整個項目設計過程實施監督與管理，確保編制出的項目設計圖紙和施工方案具有較高的正確性、指導性及針對性[4]。全面審核設計圖紙與施工工藝方案，要求在審核通過的條件下才能用于實際的項目施工作業中。保存處理全面審核期間所產生的過程記錄、圖紙會簽等資料，為后續項目驗收作業的展開提供有力支持。同時，在設計階段，還要納入對玻璃幕墻搭建與施工安全性的考量，降低玻璃幕墻施工期間以及投入使用后發生安全事故的概率，提升玻璃幕墻綜合質量水平。另外，應當切實遵循國家、地方提出的相關規定完成設計。在本項目的建設地，要求在布設高層建筑玻璃幕墻期間，應遵循如下標準：第1，選用鋼化玻璃作為中空玻璃的內片時，控制3 m2為單塊玻璃的面積最大值；設定0.8 mm 為單塊玻璃厚度的最小值。第2，選用夾層玻璃作為中空玻璃的內片時，控制4.5 m2為單塊玻璃的面積最大值；設定12.76 mm 為單塊玻璃厚度的最小值。

3.2 材料供應階段的質量保證

安排物資部人員專門承擔項目施工物資采購任務。期間，要結合項目實際要求，提前編制《物資采購控制要求》，并作為約束規范完成物資采購任務，有效保證項目施工物資采購質量和供貨周期。編制并執行《進貨檢驗控制制度》，并以此為參考及時組織展開所有采購物資的檢驗工作，僅允許質檢合格、通過驗收的物資進入施工現場。此過程中，質檢部門要結合材料質檢結果編寫材料檢驗單。

在項目的材料供應階段，應著重把握以下施工質量管控要點：第1，要求材料供應商提供樣品，并由質檢部提前對樣品進行質檢分析，樣品檢驗合格后才能進行收樣與報驗。第2，進貨時需要材料供應商提供對應物資產品的質量證明材料。第3，采購階段應及時抽樣并安排第三方檢驗機構進行試驗分析，在所對應的物資檢驗合格后，才能將其應用于后續的生產加工與安裝施工中[5]。

3.3 生產加工階段的質量保證

玻璃板塊與各類施工元件的生產加工與組裝期間，必須要切實依照相關規定合理安排工序，全面控制加工質量。在完成加工后，需要質檢部門及時組織展開質量檢驗工作。在此過程中，需要著重把握以下幾點內容：第1，實施首件專檢，并加設明確的標識。第2，對每一道加工工序落實跟蹤檢驗，必須要在確保前一道工序合格后再轉入后一道工序作業。第3，展開巡檢與抽檢，確保抽檢樣品的數量不低于樣品總數量的10%，并同時滿足不少于3 件的要求。第4，如果在檢驗期間發現存在質量不合格的加工品，則必須依照有關要求迅速處理，不得將其應用于工程中。

3.4 安裝階段的質量保證

在玻璃幕墻的安裝施工階段，要求項目部切實承擔質量管控的任務。實踐中，要安排專業的質檢員，針對玻璃幕墻安裝施工的質量進行日常性檢查、記錄，并與監理方溝通、報驗等。同時，還要安排專業人員，針對整個玻璃幕墻施工現場的安全、質量、文明施工等展開監督與檢查工作。

在此期間，需要著重把握以下幾項施工質量管控要點：第1，在玻璃幕墻施工現場，要求落實對材料與構件堆場的監管，保證各類施工材料能夠在施工現場的指定區域得到良好保存。第2，嚴格管控轉接件的安裝，要求將安裝精度始終維持在允許偏差范圍內，并及時實施防腐處理。第3，切實參考相關規范和工程設計要求，落實防火處理、防雷處理及層間的封修處理[6]。第4，根據內控標準組織展開鋼結構的安裝施工。第5，重點檢查各個玻璃板塊的安裝精度和外觀質量水平。另外，施工方應切實根據項目實際需求，提前完成《玻璃幕墻現場安裝過程質量控制方案》《玻璃幕墻安裝過程檢驗控制方案》等的編制，并將其作為安裝施工階段的質量管控依據，同時結合相應內容要求完成質量評定標準的設定及質量檢驗記錄的編寫。

3.5 驗收階段的質量保證

在玻璃幕墻施工作業完成后、工程竣工驗收前，需要對玻璃幕墻實施清潔處理。驗收作業期間，組建專項驗收小組，在施工方完成驗收且確定質量達到設計要求后，即可向監理方、業主方發出分項工程施工驗收申請。在此過程中，需要保證竣工資料的全面、真實與完整。對于完成施工作業的玻璃幕墻結構，必須確保其在完整性、清潔性、外觀美觀性和使用可靠性方面滿足項目設計要求。

4 結語

在高層建筑玻璃幕墻施工期間，面對累計誤差、垂直控制、玻璃自爆和光污染控制等多方面的技術難點，要規范性完成進場校驗、預埋件與緊固鐵件的安裝、垂直方向主龍骨與水平方向主龍骨的連接、玻璃板塊的安裝等主要施工內容。同時，結合項目施工全過程質量管控工作的落實，提升高層建筑玻璃幕墻的施工質量、效果與安全性。