12 m通高無肋夾膠全玻璃幕墻施工關鍵技術

【摘" " 要】：針對現有全玻璃幕墻施工技術的不足，提出了通高無肋夾膠全玻幕墻，采用12 m通高玻璃，由8片12 mmSGP鋼化夾膠玻璃組成玻璃結構，以實際工程為例，對其深化設計、加工、安裝及質量控制等環節進行重點闡述，因幕墻整體采用無肋設計，室內采光效果較好，視野通透。

【關鍵詞】：幕墻；全玻璃；無肋

【中圖分類號】：TU767 【文獻標志碼】：A 【文章編號】：1008-3197（2024）06-77-04

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2024.06.020

Key Technology for Construction of 12 m High Ribbed Laminated Full Glass

Curtain Wall

【Abstract】： A view of the shortcomings of existing all glass curtain wall construction technology， a high ribbed laminated all glass curtain wall is proposed， which uses 12 meter high glass and consists of 8 pieces of 12mm SGP tempered laminated glass to form a glass structure. Taking actual engineering as an example， the detailed design， processing， installation， and quality control of the curtain wall are emphasized. Due to the overall ribbed design of the curtain wall， the indoor lighting effect is good and the view is transparent.

【Key words】： curtain wall; all glass; no ribs

大尺寸全玻璃幕墻因通透性、美觀性及較好的空間利用率在重要建筑物及地標性建筑物中的應用逐漸增多。目前受材料性能限制，全玻璃幕墻迎風面積大，側向穩定性及平面外彎曲性能不足，直接影響幕墻設計尺寸；采用加肋全玻璃幕墻，設置多道橫向龍骨，將幕墻玻璃分隔成多個單元，雖提高了幕墻整體高度，卻降低外立面的美觀性及室內采光效果。本文介紹了通高無肋夾膠全玻幕墻，采用12 m通高玻璃，由8片12 mmSGP鋼化夾膠玻璃組成玻璃結構。肋全玻幕墻構造簡單，視野通透，沒有幕墻構造占據室內外空間的問題[1]。

1 工程概況

魏公村小區棚戶區改造項目地下4層，地上17層，地上為2棟塔樓，標準層層高為4.45 m，建筑總高度80 m，中庭部位6層頂為鋼結構穹頂屋面。中庭南北立面由24塊矩形+異形12 m通高無肋夾膠全玻幕墻組成，安裝總面積為665 m2，玻璃構造為8片夾膠玻璃，單塊玻璃面板厚度為12 mm，玻璃幕墻總厚度為125.12 mm，玻璃幕墻型號為：6×12 mmTP/1.52 mm SGP（雙銀Low-E，12#）+20 mm Ar+12 mm TP/1.52 mm SGP/12 mm TP鋼化夾膠全超白中空玻璃，暖邊充氬氣，單塊最大質量為9 000 kg。

2 深化設計及加工

2.1 深化設計

南北立面幕墻采用無玻璃肋拼接形式，由于玻璃幕墻總體尺寸及單塊質量較大，玻璃迎風面積增加大，其側向穩定性及平面外彎曲性能須進行穩定性驗算，通常通過增加玻璃面板厚度、玻璃層數及幕墻總體厚度來確保玻璃幕墻的整體安全性能。本工程幕墻劃分為多個單元，考慮到在室內一側設置20 mm寬中空層，玻璃幕墻由8片12 mm厚SGP鋼化夾膠玻璃組成，中空層外層玻璃為6片夾膠，內層玻璃為2片夾膠，玻璃與玻璃之間采用撕裂強度較高的SGP膠片，在雙片玻璃之間不產生位移或氣泡，有效防止玻璃破碎時飛濺，膠片參與力學計算，提高玻璃抗風性，可減少全玻幕墻總體厚度，多層玻璃疊加導致室內光照及玻璃的透光性受到影響，所以全部采用超白玻璃。玻璃板塊之間采用硅酮結構膠（雙組份結構膠Sikasil" SG-500S），接縫處上下端1/4處設置長度為150 mm的硅橡膠墊塊，側邊為黑色硅酮結構膠（型號陶熙DC993N，玻璃廠家底涂），接縫端部采用硅酮密封膠（WS-305S）封邊。見圖1。

全玻幕墻頂部采用30 mmU形鋼件（與原結構焊接）+30 mm厚轉接鋼件（通長設置）+24 mm厚雙L形轉接鋼件+15 mm厚不銹鋼玻璃通槽，除U形鋼件采用焊接連接方式外，其余部位均采用螺栓連接，幕墻板塊與通槽之間設置400 mm×120 mm×10 mm亞克力墊塊，間距100 mm。全玻幕墻底部在主體結構施工時設置預埋件，30 mm厚鋼轉接件與預埋件焊接（通長設置），其余鋼件與頂部連接方式相同。底部玻璃鋼通槽與鋼轉接件之間設置抵抗變形的不銹鋼承重塊，下部不銹鋼承重塊與鋼件焊接固定并于上部不銹鋼承重塊使用直徑30 mm的不銹鋼銷釘連接，具有足夠的承載能力，垂直方向不能移動，水平雙方向均可適度進行擺動，可以釋放玻璃幕墻受溫度變形應力和風荷載產生的側向應力。見圖2和圖3。

2.2 加工

采用全超白中空玻璃優質玻璃原片，玻璃原片的質量直接影響到玻璃在鋼化后產生自爆的重要因素，尤其是超大尺寸的玻璃原片，表面不得有劃傷、輥輪印、磨傷、擦傷等破壞，在室外光線下，距玻璃板0.3 m觀察不可見，空氣面不允許錫缺陷，點狀缺陷中不允許有光畸變點，相鄰兩個缺陷的距離須＞300 mm，切割工序加工前須對原片進行清洗。為防止出現不合格原片及原片在均質處理后產生自爆現象，采用在線缺陷掃描儀核檢。

對玻璃原片進行磨削加工，邊部精磨拋光，將玻璃邊部打磨平整，結構玻璃邊部進行倒角處理，角部45°安全角或R角、孔、缺周邊打磨，避免微裂紋造成破損隱患，消除因玻璃切割造成的微小裂縫，提高玻璃強度。為減少玻璃自爆概率，除提高玻璃原片的質量和控制表面壓力差值＜12 MPa外；還應使用鋼化爐機組對玻璃進行適度鋼化，并通過在線掃描儀監測應力斑狀態，確保玻璃質量達標。對結構玻璃進行100%均質處理，玻璃經鋼化處理后，表面形成壓應力，內部板芯層呈張應力，壓應力和張應力共同構成一個平衡結構體系。鋼化玻璃自爆是其固有特性，為減少全玻幕墻玻璃安裝后出現自爆現象，可預先進行“引爆”。采用調試片在室外不同距離觀察透過、反射影影像效果來控制外觀視覺影像變形。采用高精度數顯表面應力儀測量，每片玻璃應力差值在9 MPa內方可進行批量加工。

3 安裝工藝

從端部開始，依次向另一端進行安裝。見圖4。

3.1 鋼轉接件安裝

安裝工作范圍所有大玻璃頂底側鋼件底座（鋼轉接件），根據所放出的控制線，再次復核無誤后，把對應鋼轉接件按照圖紙要求安裝到對應的預埋件上。底座安裝完成后將玻璃上下的L形鋼件（內側）全部按圖安裝在鋼轉接件上，并仔細校對L形鋼件上孔位是否與圖紙一致，同時預裝上部外側L形鋼件，校對好安裝與圖紙尺寸無誤后，進行全面焊接。底部鋼轉接件焊縫均為一級焊縫，焊接完成后進行超聲波探傷檢測，出具檢測報告合格后方可進行下道工序，所有鋼結構焊接完，驗收合格后再涂刷防銹漆。

3.2 吸盤法安裝

目前全玻璃幕墻安裝大多采用電動吸盤安裝工藝，通用性強，較為便捷，與普通玻璃幕墻安裝使用小型電動吸盤相比，大尺寸全玻幕墻需定制多爪電動吸盤，主要由動力單元、液壓控制閥、液壓缸、吸盤、傳動主框架，旋轉軸等受力體系構成，最大額定載質量為15 t，吸盤規格為450 mm×850 mm（鋁合金材質），液壓擺動缸許安轉角度為±180°，全部采用壓力傳感器，每個吸盤具備獨立的報警裝置，單吸盤獨立控制，可實現不同角度大尺寸無肋玻璃幕墻的可靠安裝[2]。

電動吸盤安裝大尺寸全玻幕墻方便快捷，適應性強，如玻璃發生自爆、撞擊、變形等不可控因素發生破碎時可能會導致電動吸盤失效，致使玻璃脫落，在電動吸盤吊裝的過程中，應使用專用綁帶將電動吸盤和玻璃牢靠的綁扎在一起，增加全玻幕墻安裝的安全措施，防止玻璃在吊裝過程中發生掉落風險，同時為作業人員提供安全保障。

3.3 室內（外）側上下L形鋼板安裝

全玻璃幕墻固定槽采用2個30 mm厚L形鋼夾板背靠背拼接成U形槽，L形鋼件單件質量達600 kg，需采用流動式起重機進行安裝，鋼件陰角部位按照間距860 mm設置12 mm厚加勁肋。L形鋼件中間設置15 mm不銹鋼玻璃通槽與L形鋼件使用M16×90不銹鋼螺栓組連接，間距500 mm，并墊設尼龍墊塊，全玻璃幕墻直接安裝在通槽內。底部通槽下每間隔350 mm焊接不銹鋼承重塊，起到彎曲變形消能效果。安裝時，根據測設的標高、位置控制線，確定室內側L形鋼夾板的安裝位置，完后將室內側L形鋼夾板通過多個螺栓套件與水平鋼夾板進行栓接固定。室內側L形鋼夾板固定好之后應進行全面檢查，室內側L形鋼夾板安裝必須通順平直。要用分段拉通線校核，對螺栓連接造成的偏位要進行調直，所有緊固件應緊固可靠并有防松脫裝置。

控制好玻璃面板的三維尺寸，確認無誤后，先安裝玻璃頂部室外側L形鋼夾板，在底部室外側L形鋼夾板，并將下端所有鋼夾板螺栓擰緊固定牢靠。

3.4 注膠密封

玻璃不銹鋼通槽與L形鋼夾板之間施打耐候密封膠，覆蓋調節螺栓，防止露白；玻璃與玻璃之間的豎縫中間部位施注結構膠，兩側表面施打耐候密封膠，寬度為20 mm。所有注膠部位的玻璃和金屬表面都要用丙酮或專用清潔劑擦拭干凈，不能用濕布和清水擦洗，注膠部位表面必須干燥。沿膠縫位置粘貼膠帶紙帶，防止硅膠污染玻璃。要安排受過訓練的專業注膠工施工，注膠時應內外雙方同時進行，注膠要勻速、勻厚、不夾氣泡。注膠后專用工具刮膠，使膠縫呈微凹曲面，膠縫外觀橫平豎直、深淺一致、寬窄均勻、光滑順直[3]。

注膠工作不能在風雨天進行，防止雨水和風沙侵入膠縫。另外，注膠也不宜在低于5 ℃的低溫條件下進行，溫度太低膠液會發生流淌、延緩固化時間，甚至會影響拉伸強度，打膠完成后需檢驗膠縫質量與強度[4]。嚴格遵照產品說明書要求施工。耐候硅酮嵌縫膠的施工厚度應介于3.5～4.5 mm，太薄的膠縫對保證密封質量和防止雨水不利。結構硅酮密封膠必須在產品有效期內使用，施工驗收報告要有產品證明文件和記錄。

4 質量注意事項

玻璃幕墻材料儲存過程中應使用硬質材料進行覆蓋保護，防止磕碰。吊裝過程中，使用多爪電動吸盤進行安裝，吊裝過程中應避免出現大幅度晃動及傾斜安裝，避免出現撞擊現象導致玻璃幕墻受損或撞毀，吸盤與玻璃之間采用專用綁帶進行綁扎，L形鋼件安裝時應增加柔性材料保護，嚴禁撞擊玻璃，導致玻璃破壞。

通高無肋夾膠玻璃幕墻拼縫處結構膠尤為重要，直接影響整體幕墻工程的建設質量，對其施工質量應嚴格控制，室外打膠規避不良天氣，同時借鑒國內外先進技術，增強結構膠使用規范性[5]。

5 結語

深化設計時，通過模擬驗算，優化了夾膠玻璃尺寸及構造節點，確保了各工況下單元板塊自身剛度。通過優化安裝流程，并借助汽車吊及定制的多爪吸盤，單元板塊的安全穩定性及安裝精度大大提高。中庭大堂視野通透，自然光線充足，降低了建筑物能耗。此高度無肋夾膠全玻璃幕墻在國內外應用較少，該關鍵技術的實施為同類型全玻璃幕墻推廣及應用提供有效技術保障。

參考文獻：

[1]高 "琦，李春超，劉忠偉.無肋全玻幕墻應用技術要點[C]. 2018年全國鋁門窗幕墻行業年會.中國建筑金屬結構協會，2018.

[2]孫倉龍.大尺寸全玻璃幕墻的加工與安裝[J].建筑施工，2022，44（6）：1210-1212.

[3]張" 錚.高層建筑構件式玻璃幕墻安裝施工工藝研究[J].科技資訊，2012，（16）：88.

[4]肖 "洪，邱海鵬，李張鵬，等.北京商務中心區某超高層建筑17 m高全玻璃幕墻安裝技術[J].施工技術，2021，50（9）：93-95.

[5]吳 "卓，王" 旭. 高層建筑幕墻施工質量的管理與控制[J].建筑工程技術與設計，2018，（23）：4110.