圓環(huán)折線點(diǎn)式幕墻施工技術(shù)

景 亮

（北京市建筑工程裝飾集團(tuán)有限公司，北京 100049）

1 施工特點(diǎn)與難點(diǎn)

點(diǎn)式玻璃幕墻是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)和玻璃技術(shù)相結(jié)合的一種全新建筑空間結(jié)構(gòu)體系，具有視野開闊、通透性強(qiáng)等特點(diǎn)，一般由玻璃、金屬連接件、支撐結(jié)構(gòu)等組成。其中具有代表性的圓環(huán)折線造型點(diǎn)式幕墻，一般水平呈圓環(huán)排布，上下垂直方向?yàn)檎劬€形排布，造型獨(dú)特，形狀不規(guī)則，對于測量放線、構(gòu)件加工、精度控制等方面提出較高要求。

1.1 測量放線難度大

一般該類幕墻建筑高度較高，體量較大，而且造型復(fù)雜多變，測量放線點(diǎn)多，測量距離近，安裝定位精度要求高。其定位、測量質(zhì)量直接影響幕墻工程后續(xù)分項(xiàng)工程安裝質(zhì)量與施工進(jìn)度。因此，采取科學(xué)的定位、測量放線方法和措施是保證工程整體施工質(zhì)量的重點(diǎn)，同樣也是難點(diǎn)。

1.2 產(chǎn)品加工要求高

構(gòu)件及產(chǎn)品如鋼材、鋁板及相關(guān)連接件等需根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并采用工廠化加工，運(yùn)輸至現(xiàn)場進(jìn)行裝配式安裝。其中加工精度直接影響后續(xù)幕墻安裝精度與質(zhì)量，需提高工廠加工水平。

1.3 幕墻垂直度控制難度大

建筑整體外觀為環(huán)形，上下面材為折線進(jìn)出造型，面材進(jìn)出精度控制難度較大。為保證玻璃幕墻外觀平整，需加強(qiáng)垂直度偏差控制。該類工程主體結(jié)構(gòu)一般采用鋼結(jié)構(gòu)，若在鋼構(gòu)件安裝完成后無法有效控制沉降、熱脹冷縮等問題時(shí)，將無法滿足幕墻的安裝要求。點(diǎn)式幕墻采用鋼架焊接支撐結(jié)構(gòu)，鋼材在焊接過程中未嚴(yán)格按照焊接規(guī)范操作易發(fā)生受熱變形，導(dǎo)致鋼龍骨安裝精度降低，進(jìn)而影響整體幕墻安裝的高精度要求。

2 工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 工藝流程

折線圓環(huán)點(diǎn)式幕墻施工工藝流程如圖1所示。

圖1 折線圓環(huán)點(diǎn)式幕墻施工工藝流程

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 施工前準(zhǔn)備

施工前應(yīng)圖審，熟悉圖紙要求，根據(jù)施工圖分析細(xì)部節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及連接方式，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造包括折線部分鋼桁架、主體鋼結(jié)構(gòu)及后置鋼板等。根據(jù)工期與施工組織設(shè)計(jì)，安排材料及機(jī)械設(shè)備，采用樣板加三維方式進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底，以確保施工順利進(jìn)行，降低因操作失誤導(dǎo)致的窩工、返工。

2.2.2 計(jì)算機(jī)圖紙分析

2.2.2.1 建立三維模型

結(jié)合二維設(shè)計(jì)圖紙，采用三維掃描儀，對整個(gè)建筑單體掃描建立三維模型，幕墻剖面如圖2所示。

圖2 折線點(diǎn)式幕墻剖面

2.2.2.2 建立有限元力學(xué)分析模型

1）采用SAP2000建立力學(xué)分析模型，通過模型受力分析得出分析結(jié)果，以指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，為施工過程控制提供依據(jù)，以滿足工程安全、經(jīng)濟(jì)、適用、合理的基本設(shè)計(jì)原則。

2）對模型施加預(yù)應(yīng)力、自重、風(fēng)、地震、溫度等荷載。

3）經(jīng)過SAP2000分析，得到鋼桁架的撓度、軸力、支座反力等受力分析結(jié)果。

2.2.2.3 分區(qū)分段安裝劃分

在安裝前，結(jié)合現(xiàn)場情況，根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)和力學(xué)分析結(jié)果，合理安排鋼桁架安裝順序，為避免因后續(xù)焊接或氣溫變化導(dǎo)致鋼材發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，影響焊接質(zhì)量，應(yīng)合理設(shè)置伸縮縫，一般以鋼架單元每4榀桁架為伸縮縫預(yù)留布設(shè)位置，以確保結(jié)構(gòu)應(yīng)力合理分布，提高結(jié)構(gòu)安全性。

2.2.3 腳手架搭設(shè)

由于折線點(diǎn)式幕墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工內(nèi)容多樣，根據(jù)外墻折線點(diǎn)式幕墻造型特點(diǎn)，綜合考慮折線點(diǎn)式幕墻波峰與波谷的前后進(jìn)出距離，以及懸挑鋼架點(diǎn)式幕墻安裝施工高度，以施工安全、便捷為原則，可在上外圈點(diǎn)式幕墻靠室內(nèi)位置，采用落地式移動(dòng)懸挑扣件式鋼管腳手架作為支撐體系，在室內(nèi)進(jìn)行幕墻施工。腳手架搭設(shè)詳圖如圖3～6所示。

3 施工過程

3.1 測量放線

運(yùn)用全站儀采用參考線測量放樣法進(jìn)行測量放線，如圖7所示。

圖7 參考線測量放樣法

1）首先確定原始點(diǎn)位共計(jì)18個(gè)（見圖8），將根據(jù)這18個(gè)點(diǎn)在不同位置外引觀測點(diǎn)。

圖8 原始測量點(diǎn)位布置

2）引出外控站點(diǎn)軸線放線，由原始點(diǎn)位其中一點(diǎn)（如11號(hào)點(diǎn)）為測站點(diǎn)，其中一點(diǎn)（如18號(hào)點(diǎn)）為后視點(diǎn)，在外圈位置建任意新點(diǎn)（如337號(hào)點(diǎn)），任意點(diǎn)為測站點(diǎn)。回測原始的測站點(diǎn)為后視點(diǎn)，進(jìn)行可見處軸線放樣，如圖9所示。

圖4 波谷位置移動(dòng)腳手架示意

圖5 波峰位置移動(dòng)腳手架示意

圖6 外圈單部腳手架平面

圖9 引出外控站點(diǎn)

3）外墻分格放樣按以上方法引出外圈任意點(diǎn)為測站點(diǎn)。根據(jù)幕墻深化設(shè)計(jì)師提供圖紙分格坐標(biāo)，輸入全站儀中進(jìn)行分格定位，并在主體結(jié)構(gòu)彈線，利用卷尺進(jìn)行人工測量校核誤差，對于誤差較大的要求重復(fù)以上工作校核，誤差滿足要求放線結(jié)束。

3.2 焊接后置鋼板

依據(jù)放出的定位點(diǎn)在主體鋼結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確焊接后置鋼板，鋼板與主體鋼梁外表面平齊，焊接質(zhì)量應(yīng)滿足GB 50205—2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中相關(guān)規(guī)定，置焊接埋件標(biāo)高偏差±5mm，后置焊接埋件的位置與設(shè)計(jì)位置偏差≤10mm。

3.3 焊接耳板與鋼板支座

根據(jù)幕墻設(shè)計(jì)圖紙及折線鋼架安裝規(guī)律，測量精確定位，將耳板以焊接的方式與后置埋件連接固定。耳板焊接焊縫高度為10mm，焊縫表面應(yīng)飽滿、平整、無起泡，耳板位置水平安裝及垂直安裝偏差均為±3mm。

3.4 龍骨安裝

3.4.1 安裝步驟

安裝5層鋼架→安裝6～7層鋼架→安裝8～9層鋼架→安裝橫向鋼管→利用移動(dòng)式腳手架進(jìn)行骨架滿焊。

3.4.2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1）鋼豎框垂直度偏差范圍內(nèi)不能大于3mm。

2）相鄰立柱間距尺寸（固定端）偏差控制在±2mm。

3）層間水平高低誤差不得大于2mm。

4）焊接連接件的具體要求：焊接前，使之處于干焊狀態(tài)；焊縫應(yīng)飽滿，避免焊瘤、咬邊、未焊合、凹坑等現(xiàn)象；焊接結(jié)束后，應(yīng)把焊渣清理干凈；焊縫防銹應(yīng)無漏刷。

4 質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

玻璃幕墻安裝及驗(yàn)收質(zhì)量參照J(rèn)GJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》、CECS 127—2016《點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》、GB 50210—2018《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、JGJ/T 139—2001《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。施工安全按照J(rèn)GJ 80—2016《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》、JGJ 130—2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架》、JGJ 33—2012《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》、JGJ 46—2005《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。

4.2 質(zhì)量保證措施

4.2.1 持證上崗

焊接耳板及橫梁的焊工必須考試持證上崗，焊縫需探傷檢測達(dá)到一級焊縫。

4.2.2 駁接件安裝質(zhì)量控制措施

駁接爪件必須經(jīng)過相關(guān)部門檢驗(yàn)，使用要求必須滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。點(diǎn)支幕墻安裝質(zhì)量應(yīng)符合表1的要求。

4.2.3 玻璃安裝質(zhì)量控制

1）玻璃進(jìn)場時(shí)必須對玻璃的尺寸精度、磨邊、平整度及表面缺陷等進(jìn)行檢查，玻璃原材應(yīng)具備合格證，并在監(jiān)理的見證下進(jìn)行玻璃抽樣復(fù)檢。

2）玻璃安裝過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測玻璃的接縫寬度、弧形平順度、高低差是否滿足要求。

3）安裝完成一塊玻璃，及時(shí)檢查水平夾具的緊固度，同時(shí)監(jiān)測玻璃緊固后的整體平面弧度、標(biāo)高位置。

表1 點(diǎn)式幕墻安裝質(zhì)量檢驗(yàn)

4）玻璃面板安裝質(zhì)量滿足JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》第11.3.9條的要求。

5 結(jié)語

點(diǎn)支幕墻在圓形結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用較多，針對高大跨度異形結(jié)構(gòu)建筑中采用圓環(huán)折線造型點(diǎn)式幕墻，前期測量與放線的精確度非常重要，這是后續(xù)安裝的基礎(chǔ)。同樣，對于高空作業(yè)更需要確保施工安全性和可操作性，可根據(jù)工程實(shí)際，采用移動(dòng)懸挑扣件式鋼管腳手架支撐體系，將點(diǎn)式幕墻玻璃安裝由室外改為室內(nèi)的反向施工方法，從而提高施工安全性和降低造價(jià)。