中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻結構及施工技術研究

文｜廣東省第一建筑工程有限公司 華瑞榮

一、引言

我國在十四五規劃中提出加強核心城市群，推進都市圈建設，城市不斷加快建設，建筑外觀效果成為城市建設的新亮點，高層建筑為提升裝飾效果大量采用玻璃幕墻，成為城市建設名片。我國的玻璃幕墻施工技術自上世紀80年代以來逐漸推廣應用，幕墻應用材料主要有玻璃、石材、金屬（鋁合金板、鋼板）、非金屬（陶瓷板、千思板）等，近年來社會各界環保意識大大加強，人們對玻璃幕墻產生的光污染、石材幕墻的放射性問題、金屬幕墻的采光節能問題越來越關注，在當前工業技術急速發展過程中幕墻應用新型技術在保證經濟性基礎上滿足控制光污染、減少放射性，提升節能效果，成為新時期幕墻施工技術研究的重點。中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻體系恰好能滿足這些技術要求，下面以實例說明在幕墻工程中對這一項新型技術的應用進行研究。

二、中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻體系幕墻施工技術應用

1.工程概況

東澳島南沙灣酒店為4棟建筑組成，建筑面積為48000m2，天然基礎，主體鋼筋混凝土結構。外墻裝飾為外墻仿砂巖、幕墻，幕墻施工面積為3300m2，經過對幕墻材料、結構、功能多方比選，對現有幕墻工程中存在的光污染大、放射性高、造價高等問題進行研究，最后決定采用“中空玻璃-鏤空鋁板雙層幕墻”新型體系，體系中內層為中空玻璃幕墻，外層為鏤空鋁板幕墻。

2.中空玻璃—鏤空鋁板雙層幕墻技術特點和原理

中空玻璃—鏤空鋁板雙層幕墻體系采用原材料為中空low—E鋼化玻璃、鏤空鋁合金板材，龍骨材料主要有化學螺栓、鋼板、鋁方條、高強螺栓、U型鋁條，幕墻采用內層中空玻璃，外層鏤空鋁板雙層設計的形式。雙層設計組合形式較好滿足節能環保要求，外立面采用鏤空鋁合金板，鋁板鏤空圖案采光效率經過計算模擬選定，鋁板阻擋直射入室的陽光直接降低內層玻璃的遮陽系數，在減少光污染的同時鏤空設計能達到降低內層玻璃的遮陽系數30%的效果，內層采用中空玻璃具有隔音、保溫、隔熱、節能、防盜的特點。雙層組合式設計能很好的滿足設計中造型生動、立面美觀大方起到裝飾外墻作用，新型龍骨體系有良好的剛性，安裝時間短，施工簡便，降低成本，滿足節能環保要求。

3.施工重難點分析

（1）收口、收邊問題

在本工程中由于設計采用中空玻璃、鏤空鋁板、內外龍骨雙層構造形式，層次變化較多，造型獨具特色且安裝精度要求高，施工結構的收口、收邊比較多，收口、收邊的施工處理是本工程施工質量的難點和關鍵。

針對收口、收邊施工重難點問題，項目部組織技術人員詳細研究設計圖紙中的轉角、收口、收邊、線條結構做法，施工前對現場安裝工人實施詳細的操作技術交底，說明收口、收邊的工序和相關注意事項。測量時對放樣結果實施嚴密監測，分配4組技術人員跟蹤管理轉角、收口、收邊、線條的施工操作全程，完成后按照規范要求檢查收口、收邊質量是否符合設計要求。

（2）交叉作業協調施工問題

在本工程施工中涉及石材安裝工、玻璃安裝工、測量工、電工、焊工，選擇經考核合格特種作業施工經驗豐富的焊工進行焊接作業，焊接、防銹、安裝準確度要達到合格標準，幕墻主要構件安裝過程中，現場技術人員要勤吊勤靠控制安裝精度，幕墻專業隊伍需與土建、電氣、裝飾、給排水、消防專業隊伍交叉作業，合理安排不同空間穿插作業區域和不同工種進退場時間，對操作人員進行崗前安裝作業培訓和質量安全技術交底，施工責任清晰，落實到人。

（3）控制安裝偏差值，復核定位點

幕墻施工的質量管理主要對幕墻垂直度、水平度、表面平整度、板材立面垂直度、板材上沿水平度、接縫直線度、接縫高低差、接縫寬度、陽角方正等指標實施嚴格控制，保證不同構件的安裝精度和可靠度滿足設計要求，避免重裝拖延工期。

對土建施工預留的幕墻安裝構件位置、洞口尺寸、安裝點定位進行復核。做好定位放樣工作，要保證幕墻安裝質量，基準面定位放樣測定、安裝過程的玻璃、鋁板尺寸控制是一大重點。施工現場放樣之前先通過計算機模擬整體安裝造型，確定幕墻基準面點坐標，以此為基準展開放樣工作，先放層標高和開間軸線，校核無誤后再細分幕墻的具體分格線。

4.原材料質量控制、安裝機械的配備

（1）本幕墻工程采用的主要材料規格

主骨架：內層龍骨180mm×65mm×3mm鋁合金立柱，66mm×60mm×3mm鋁合金橫梁；外層鏤空鋁板幕墻龍骨60mm×40mm×2.0mm鋁合金扁通立柱，40mm×40mm×2.0mm鋁合金方通橫梁。

板材：內層玻璃幕墻玻璃為6mm（low-e）+12A+6mm雙鋼化中空玻璃，外層鏤空鋁板幕墻為5mm厚鏤空鋁板。

其他材料：M12×120化學螺栓，M12×120不銹鋼連接螺栓，300mm×200mm×10mm鍍鋅鋼板，M6、M8不銹鋼螺絲，20mm×20mm×3mm鋁合金角鋁。

（2）主要安裝機械設備

施工機具：沖擊鉆、手電鉆、磨光機、拉釘槍、空壓機、砂輪切割機、電焊機。

檢測儀器：經緯儀、水準儀、鉛垂儀、卷尺、水平靠尺等。

（3）材料質量保證措施

入場材料有出廠合格證、生產許可證，送檢材料包括鋁合金型材、玻璃、密封膠、耐候膠及構配件，經見證取樣送檢測單位檢驗合格后方可使用。幕墻材料運輸過程和現場裝卸、安裝要有可靠保護措施，與玻璃型材接觸部位配以膠墊防護，加工好的鋁板立起放置，下部用方條墊起。

5.主要施工工藝流程及操作要點

（1）工藝順序

本工程采用中空玻璃—鏤空鋁板雙層幕墻體系，與以往安裝玻璃、鋁合金板幕墻工藝流程中工作準備、放線、后置埋件安裝、預埋鋼板安裝焊接、防雷接地工作順序相同，后續安裝中增加了內層龍骨、內層玻璃，外層龍骨、外層鋁板安裝步驟。

（2）測量放線

用測量儀器作出定位控制線，從安裝位置引出豎向控制線，測量出立柱垂直線、橫向龍骨、收口位置水平控制線，依照水平、垂直控制線確定預埋鋼板、螺栓位置。

（3）后置埋件安裝及檢測

本工程幕墻后置埋件采用M12×120化學螺栓，鉆孔的孔徑、孔深達到施工要求，鉆完必須清孔。沖擊鉆鉆入的螺桿要等到藥劑管內混合并充滿錨栓里面空隙后才能停止。注意鉆入孔內保持干燥，如遇濕孔須提前清理內部水。

（4）預埋鋼板及連接件焊接

預埋鋼板用化學螺栓穿入鍍鋅鋼板用螺母固定，用角碼點焊固定鋼板上，用吊線對立柱上連接件垂直控制進行復測滿足要求后再實施滿焊，注意焊接的質量，清理焊縫表面夾渣，觀察表面無氣泡檢查合格后再進行涂刷二遍防銹漆及二遍銀灰色金屬漆，才能完成立柱支座施工作業。

（5）防雷接地焊接

在本幕墻中鋁合金龍骨的預埋鋼板、立柱、橫向龍骨焊接形成閉合防雷接地系統，在A區的二層和五層、C區的一層和四層、D區的三層和六層分別設置Φ12圓筋水平均壓環，沿豎直方向每間隔10m設置一根Φ12圓筋導電通路立柱。

（6）內層幕墻龍骨安裝

支座完成后，用2條不銹鋼連接螺栓將龍骨立柱固定好，控制好立柱軸線的偏差值，軸線前后、左右誤差值不超過2mm和3mm范圍，柔性墊片隔開角鋼與立柱接觸部位，用活動接頭連接上下立柱，二者之間留有至少10mm空隙，以應對立柱受外界溫度變化帶來的變形影響（圖1）。

圖1 內層龍骨安裝

（7）龍骨橫梁安裝

安裝完成立柱后，確定橫梁標高，再用鋁角碼連接橫梁和立柱，固定角碼使用M6不銹鋼螺絲，橫梁、立柱連接部位配用厚度為1mm橡膠墊片。

（8）幕墻玻璃安裝

本工程使用雙鋼化中空玻璃和耐侯密封膠，自上往下進行安裝，調整控制玻璃水平度和垂直度分別不超過3mm和10mm，安裝完成后檢查幕墻表面平整度、接縫直線度、接縫高低差、接縫寬度，打膠前清理玻璃間的雜物，交接部位貼美紋紙，注膠控制用量，達到膠體充滿空隙且光滑、平整效果。

（9）外層龍骨、立柱、橫梁安裝

外層龍骨與內層龍骨立柱對應，M8不銹鋼螺絲固定支座待安裝完成后，用3mm厚鋁單板將外層幕墻立柱與支座相連，立柱偏差值符合要求后再進行固定。

（10）幕墻鏤空鋁板安裝

將鋁合金角碼按照電腦排版大樣圖預先固定在外層龍骨上，采用M6不銹鋼螺絲固定，豎向間距350mm，鏤空鋁板搬運至安裝位置，就位后調整鋁板水平和垂直度，達到要求后初擰螺絲，再調整平整度、接縫直線度后緊固螺釘，從上至下安裝鋁板，打膠方法與玻璃打膠相同（圖2）。

圖2 鋁板安裝效果圖

三、結語

本工程幕墻施工完畢后，各項質量指標均符合規范要求，遮陽系數降低30%以上，夏季節能60%以上，每平方米可節約造價500元/m2，施工可縮短工期約20日，工程的實踐應用，該施工簡便、維護費用低、施工效率高、施工質量好并且節能環保，能滿足現代建筑節能的要求。產生良好的經濟效益及社會效益。