高鐵站房大面積U形玻璃幕墻施工技術研究

陳魯

（中鐵十六局集團置業投資有限公司，北京100018）

1 工程概況

某高鐵站擴容提質改造及其配套工程為滿足客流量增大的需求，需對原有站房進行改造，增加候車室座位，并在原有站房兩側各新建1棟副樓與原有站房對稱協調（見圖1）。新建南北副樓均為4層公共建筑，地下1層為鋼筋混凝土框架結構，地上3層為鋼框架結構，建筑高度15.3m，建筑面積12 591.77m2。其中地上1層外墻采用點式玻璃幕墻，地上2～3層外墻全部采用U形玻璃幕墻。U形玻璃（又稱槽形玻璃）是一種新型建筑節能墻體型材，該工程大面積外墻采用U形玻璃幕墻，讓建筑變得更加靚麗且富有現代感[1-3]。

圖1 某高鐵站擴容提質改造工程效果

該高鐵站擴容提質改造及其配套工程的新建南、北副樓2層以上外墻U形玻璃安裝面積為2 483m2，為確保大面積U形玻璃墻安裝質量，本工程面板采用230mm×70mm×7mmU形鍍膜超白玻璃，U形玻璃組合方式為雙排翼在接縫處成對排列的組合；U形玻璃上下固定通過在定型鋁合金型材內塞入橡膠墊條進行緊固，兩片玻璃之間余縫采用泡沫條填充，耐候密封膠封閉穩固。

2 技術特點

高鐵站房大面積運用U形玻璃幕墻施工優化工藝，因其施工快捷、具有良好的保溫隔熱性能、安全性能和較強的機械強度，非常合適在公共建筑中應用，特別在大型客運高鐵站房有很大的應用價值。該技術主要有以下特點[4-7]。

1）U形玻璃固定施工安全、簡便快捷。

2）U形玻璃組合形式采用雙排翼在接縫處成對排列的組合形式，使之具有理想的透光性、較好的隔聲和保溫隔熱性，并遠低于傳統幕墻的傳熱系數。

3）安裝完成后各獨立的U形玻璃型鋼槽間具有均勻彈性。

4）由于采用雙排組合形式固定于鋁合金型材槽內，槽底空隙加設橡膠緩沖墊，不僅防震，而且保證了機械強度，且無需額外的水平或垂直支撐物。

3 工藝原理

采用Auto CAD進行尺寸排板設計，工程現場將定型鋁型材固定在鋼結構骨架上，將PVC緩沖墊放入上下定型鋁型材槽內，這樣操作不僅可防震，而且能夠起基本的固定作用，再將U形玻璃條按照雙排翼在接縫處成對排列的組合方式依次插入，同時在定型鋁型材槽與玻璃間的縫中塞入泡沫條，U形玻璃安裝完畢后檢查縫隙是否橫平豎直及縫隙寬度是否合適，最后注耐候密封膠固定。

4 工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

U形玻璃幕墻施工工藝流程：排板設計→測量定位→龍骨安裝→定型鋁合金型材安裝→橡膠墊襯安裝→U形玻璃安裝→泡沫條安裝→縫隙注膠→驗收。

4.2 主要材料及技術參數

1）選用鋁合金型材用作U形玻璃結構體的四框，材料牌號為6063，狀態為T5；外漏部分采用氟碳噴涂處理，平均膜厚t≥40μm。

2）密封材料為硅酮膠、柔性聚氯乙烯型材等，用于U形玻璃與固定件及U形玻璃條之間的密封。

3）面板采用230mm×70mm×7mmU形鍍膜超白玻璃，抗壓強度≥700MPa，抗拉強度≥30MPa，彈性模量≥60 000N/mm2。

4.3 施工操作要點

1）龍骨安裝注意事項龍骨安裝時應依據軸線及水平基準定出龍骨位置尺寸，包括進出、標高、左右位置；注意鋼材加工后的防腐處理、焊接狀況、龍骨調整的準確性，鋁料要先連接到鋼龍骨上，與鋼材的接觸面應設絕緣墊片；將防火層、幕墻避雷按照圖紙施工并報驗完畢。U形玻璃幕墻布置如圖2所示。

2）定型鋁合金型材安裝要點在調整好鋁合金型材框的水平后，使鋁合金型材框與墻面保持在同一平面內，用螺栓將鋁合金型材框固定在鋼結構骨架上，上下兩層玻璃之間縫隙采用鋁單板包邊造型，內設100mm厚防火巖棉進行封堵。鋁合金型材框固定后，應能保證U形玻璃墻體自由伸縮；在U形玻璃與鋁合金型材框的接縫處用泡沫條填充并用耐候膠將接縫蓋嚴（見圖3）。

圖2 U形玻璃幕墻布置

圖3 定型鋁合金型材布置

3）彈性泡沫條安裝要點玻璃與鋁合金型材槽壁、玻璃與玻璃之間均采用柔性泡沫條，墊條與玻璃和邊框接觸面不得少于10mm，保證安裝完成后各獨立的U形玻璃型鋼槽間具有均勻彈性。U形玻璃片組合情況如圖4所示。

圖4 U形玻璃片組合

4）縫隙注膠注意事項U形玻璃與邊框間及玻璃與玻璃間的接縫中，填入玻璃膠類彈性密封材料（或稱硅酮膠）密封，密封厚度在最窄處測量應不小于3mm，而且密封材料與邊框的黏結面和密封材料與U形玻璃的黏結面寬度均應≥5mm。

5）U形玻璃驗收注意事項鋼材加工后的防腐處理、焊接狀況、龍骨調整的準確性、鋁料要先連接到鋼龍骨上，與鋼材的接觸面應設絕緣墊片；定型鋁型材是否直接固定在建筑上，玻璃與玻璃、玻璃與鋁合金型材框之間的縫隙是否密封；定型鋁型材承受的荷載應直接傳給建筑，不應使U形玻璃受力，破壞其自身機械強度。

5 經濟效益分析

1）節能性U形玻璃作為玻璃幕墻時，其傳熱方式以導熱為主，對流換熱所占的份額較小，所以其較小的導熱系數能較大程度地提高U形玻璃的熱阻，起到隔熱作用；若在U形玻璃的外層使用Low-e玻璃，可使陽光中的可見光部分透過，起到采光作用；在夏天能將產生熱效應的大部分紅外輻射擋在窗外，阻斷熱量向內層玻璃輻射。

2）經濟性U形玻璃綜合成本相對較低，可節省大量鋼或鋁型材；透光率較高，既節約建筑物室內照明費用，又兼有人性化的工作環境；其主要由幕墻構成，所以制作安裝簡便快捷，可縮短工期；U形玻璃幕墻與常規玻璃幕墻比較，其水密性和氣密性具有優勢，隔熱保溫性能好，造價低。

6 結語

通過某高鐵站房大面積運用U形玻璃幕墻施工技術研究后進行施工技術優化，按業主工期目標完成幕墻工程，并為公司節約成本近30萬元，得到業主和監理的一致好評。