玻璃采光顶及制作、安装与质量控制.doc

第十六篇!玻璃采光顶的制作、安装与质量控制第一章!概!述在玻璃采光顶工程中，制作与安装占有重要地位，玻璃采光顶能否达到预期的功能， 很大程度取决于制作、安装质量。因此，建造一个高性能、高质量的玻璃采光顶首先要出 色地完成制作、安装任务。玻璃采光顶在设计完成后，要经过选料、放样、材料测试、下料、拼装、总装等工序；而 每一个工序都可以采用不同的施工方案、不同的施工技术和机械设备、不同的劳动组织 和施工组织方法来完成。如何根据工程对象的特点和规模、季节气候、机械设备和材料 供应等客观条件，从运用先进技术，提高经济效益出发，做到技术和经济统一，选择最合 理的施工方案，是一项系统工程，要运用科学理论与方法加以解决。玻璃采光顶与幕墙显著不同的特点是玻璃采光顶的造型比幕墙的造型复杂得多，为 了满足各种造型玻璃采光顶的构造和结构的需要，就要挤压出几千甚至几万种断面的型 材，这在实际上是不可能做到的。目前只能生产几十种，最多上百种典型断面的型材。 根据工程需要，在这几十种、上百种型材中选出完全适合某部位的型材，比较困难，就需 要拼（将两根或两根以上的型材拼合，往往是构件断面型式适用而机械性能不足，用另一 构件加强以满足性能要求）；切（ 将构造型式相近的构件的某一部分切去，使其达到需要 的构造型式）；垫（常用于某些特殊角度转角料，在定型转角料如 #$%、&%、$% 的基础上，稍加垫衬，使其达到需要的角度）。而对一些重要的构件料，则要新设计符合需要的型材，开模定制。 在选定型材后，重要的一步是放样。放样是要处理好构件与构件间连接处的连接角度与型式。单坡、双坡等角度比较简单，而锥体各部分之间角度关系比较复杂，每一参数 变动都会使其他参数变化，放样必须掌握其计算方法。角锥型采光顶是玻璃采光顶的一个重要分支，应用较多。无论从构造设计来看，还 是从受力分析来看，都需要对角锥体的几何要素进行计算。我们看到一些角锥型采光顶 的设计资料，连必要的几何要素都未给出，杆件交会处的构造设计往往存在问题，力学计 算也往往生搬硬套公式，不一定能反映实际受力情况。玻璃顶承受的风荷载，必然与受 风面积有关；杆件承受的重力，与面板、杆件的重量有关，同时也与相应角度有关。现以常见的正三角锥、正四角锥、正六角锥、正八角锥为例，给出一些常用的计算数据。必要的几何要素如下：（ ）底部边长 (；（# ）角锥高度 )；（& ）坡面与底面夹角 !；（* ） 坡面等腰三角形高度 +；（ ）坡面等腰三角形底角 ；（, ）坡面等腰三角形面积 -；（. ）脊 梁长度 /；（0）脊梁与底面夹角 #；（1 ）相邻坡面间夹角 $。上列要素中，由建筑设计给出 两个要素，其中一个是底部边长 (，另一个可以是角锥高度 )、坡角 ! 或脊角 $，其余要素 均应通过计算得出，图 2 以正四角锥为例，标出各要素及其相互关系。各项参数计算出以后，就可以制作样板。对样板进行试拼，调整准确无误后即可按 样板划线下料。铝合金杆件下料一般用带精密角度仪的双头切割机，对复杂断面则需用 铣床加工成所需形状。.$1图 ! !# 正四角锥各要素及相互关系对于使用结构性玻璃装配技术的玻璃采光顶（ 铝合金隐框玻璃采光顶，玻璃框架玻 璃采光顶），在选料同时，必须将选定材料（ 铝合金型材、玻璃、玻璃垫条、垫杆等）送胶供 应商进行相容性试验与粘接性试验，此项工作应在注胶前 $%& 提交样品，并将试验申请 单、玻璃采光顶节点图一并提供胶供应商。胶供应商会在约定期间内向生产厂提出相容 性试验报告和粘接性试验报告。生产厂收到报告后，应对报告进行分析，对试验报告肯 定的结果，应按提供的图纸和材料组织生产；报告中提出的不符技术要求的部分则应重 新试验，直到符合要求或者按测试报告中推荐的材料和方法组织生产，同时完善工程设 计图纸；若节点设计不合理，选材不当，应及时修改设计，并发出修改命令，在施工中贯 彻。切忌不按时报送试验样品，因为从收到样品到测试完毕和发送测试报告（ 收到测试 报告）有一定周期，如不及早报送，将影响工期；更不允许在未收到测试报告及复试合格 前匆忙投入施工，这样做就将使不合要求的材料和做法投入使用，影响质量，如果发生此 类现象，应坚决纠正，推倒重来。如果工厂在接到试验报告前就贸然投产，这些不符合技 术要求的材料和做法就无法改正，如推倒重来经济损失很大。杆件下料后进行连接杆件节点加工和连接件制作加工。玻璃也应按设计形状和尺 寸在车间划好。对玻璃采光顶用的玻璃，加工要求特别严格，划玻璃时只允许一刀成型， 不允许用手敲振落，更不允许用钢丝钳咬边，因为以上两种方法都会使玻璃边上出现垂 直于边的裂子。这些裂子在玻璃热胀冷缩过程中会逐步伸长扩展成裂缝，应当绝对避 免，因为一旦玻璃开裂，更换玻璃的代价实在太大。所以，在划玻璃时一旦不能一刀成 型，也只有忍痛将这片玻璃舍弃，不用手安装，这样虽然有些损失，总比将来更换玻璃代 价要小得多。加工完毕后应在车间进行试拼装，经过试拼装证明各部连接与采光顶各部 分几何尺寸准确后，装箱运往工地安装。!% 第二章!玻璃采光顶的制作与安装各种类型玻璃采光顶由于其本身的构造、结构不同，它们的制作安装工艺有共同的 地方，也有其特点，必须分别予以研究。第一节!铝合金明框玻璃采光顶铝合金玻璃采光顶一般采用元件式，即在工厂将一根根杆件加工好后运往工地再一 根根安装。铝合金明框玻璃采光顶的框格不仅是受力构件，框格本身要形成镶嵌槽，用以夹持 玻璃。玻璃镶嵌槽的做法有两种：挤压成型镶嵌槽和活动压板镶嵌槽。挤压成型镶嵌槽 实质上是用某些门窗（幕墙）料来代用的杆件，这种型材只能用于两边系统，即玻璃镶嵌 两边是采用有挤压成型的固定镶嵌槽，另两边必须采用活动压板镶嵌槽；活动压板镶嵌 槽是用活动压板夹持玻璃后形成镶嵌槽的，这种镶嵌槽先安装玻璃，待玻璃定位后，再固 定压板。而挤压成型固定镶嵌槽，安装玻璃时要先将玻璃投入一侧镶嵌槽，再移投另一 侧，操作比较困难，而且玻璃嵌入深度只能是槽深的一半弱。杆件框格镶嵌槽必须做到 底平、面平，才能夹持后不挤压坏玻璃。杆件正式安装前第一步要挂线，检查主支承系统与玻璃采光顶配合尺寸以及预埋件 位置偏差，检查结果符合设计要求后才能着手安装。如果偏差超过允许范围要进行处 理，处理合格后再安装。这里必须强调，主支承系统施工时必须按设计预埋好预埋件，不 允许不预埋预埋件，而临时打孔用膨胀螺栓固定。一般膨胀螺栓仅能用于临时固定或一般非承重结构施工中，这是因为膨胀螺栓能扩大的部分仅尾部的 # $ % # &，而且膨胀后 呈锥形。同时，用手工打孔不能保证圆孔精度，往往是椭圆或异形，孔壁与膨胀螺栓接触 面积更小，而在玻璃采光顶设计使用年限内（建筑结构可靠度设计统一标准规定为 ( 年），玻璃采光顶在各种作用（特别是温度变化）影响下，玻璃采光顶各部位在不断运动， 势必带动膨胀螺栓摇动，在无数次摇动后，膨胀螺栓与孔的接触就会松动，部分会脱落， 因此不应采用膨胀螺栓来安装玻璃采光顶。杆件与主支承系统预埋件的连接方式有两种：一种是焊接，一种是螺栓连接。这两 种连接的强度都必须进行验算并符合构造要求。焊接或螺栓定位时，一定要挂线，以保 证玻璃采光顶杆件安装到位。采取焊接连接时，一般不允许先固定杆件再施焊，因为这 样做时电弧和火花会烧坏型材表面，而应该采取固定定位、施焊固定后安装杆件。杆件全部（或一个单元）安装完成后，下一步是安装玻璃，安装前应在玻璃镶嵌槽底规定部位嵌上密封条。密封条在自然状态下，要比镶嵌槽长 () % *+，挤紧在镶槽内，以 备冷缩时不出现缺口。安放玻璃时，在玻璃底部要加铅或橡胶抗震垫，安放定位后用压 板将玻璃固定，并用防风雨密封胶将压板与玻璃间缝隙密封。,第二节!铝合金隐框玻璃采光顶铝合金隐框玻璃采光顶制作，包括杆件制作与注胶。杆件制作与铝合金明框玻璃采 光顶是一样的，不再赘述。下面只介绍注胶工艺。# 准备（）选用垫条。垫条是临时给玻璃与玻璃框固定定位的材料。它将玻璃固定定位 后，形成注胶槽，并防止胶非定向流淌。垫条材料必须是开孔性、透气、透水材料，还必须和结构胶相容，用双面不干胶带粘附于型材和玻璃表面。（$）粘接性与相容性试验。玻璃、铝型材垫条等均必须做与结构胶粘结性和相容性 试验，如果粘接不稳定，必须使用底胶。（%）涂胶表面的净化。要使密封胶具有良好的附着力，关键在于材料表面是否干净 与干燥，只有在清洁的表面上才能获得完善的粘合。在进行清洗工作时，必须把施工部 分的尘埃彻底清除，净化剂有二甲苯，异丙醇，甲、乙酮等。油性污渍或塑料薄膜一般应以去脂溶剂如甲、乙酮，二甲苯清理；非油性污渍与尘埃用异丙醇及水各 &( 的溶液加以 清理。当使用溶剂清理材料表面时，应备两块抹布（干净、柔软、不脱毛、不脱色的棉布），把沾有溶剂的抹布用力擦拭材料表面，在擦拭过程中要随时检查抹布是否已沾上污物，如 果已脏，要换一块再擦，直到没有油垢污渍为止。在溶剂蒸发前再用另一块干净抹布擦 拭溶剂清理过的表面并把它擦干净。使用前，溶剂要装在塑料挤压瓶（ 或瓷壶）内，然后 倾倒或喷洒在抹布上（千万别用抹布直接浸入溶剂内重复去沾溶剂，因为这样做会把整 瓶溶剂污染）。$# 注胶 将已净化的铝型材按设计位置粘贴带双面不干胶的垫条。注意垫条必须一次到位（可用木条或铝条定位，垫条沿木条边安装在铝框上），否则要污染型材表面，再将玻璃按设计位置一次固定在垫条上（ 不可移位，否则又污染玻璃），这时玻璃与铝框问形成一个 符合设计尺寸的胶缝空腔。然后用手工胶枪或注胶机向空腔内注胶。注胶时要细心操作，保证胶缝饱满，注胶完毕后 )*+ 内，用刮勺将胶缝压实，并将表面刮平，压平只能一次完成不能重复。在注 胶过程中要按规定数量与程序留取做剥离试验的样品。%# 养护固化 注好胶的组件轻轻移至养护地点堆放养护，使用单组分密封胶的养护环境要保证 $, $%- ，相对湿度 &( , .( ，在此环境中养护 . , /0。 铝合金隐框玻璃采光顶结构装配组件在固化 $0 后即可运往工地安装。安装时应拉线，保证组件外边横平、竖直，表面平齐，对固定固定片的螺栓，一定要逐个拧紧并经检查合格后进行防风雨密封处理。第三节!全玻璃采光顶玻璃框架玻璃采光顶，胶接前的准备、注胶均同于铝合金隐框玻璃采光顶。对其中 上置式玻璃翼可在车间中预先注胶，待固化后运往工地安装，其余均在现场注胶。.$玻璃框架玻璃采光顶（除单坡）施工中的关键措施是用水平拉结玻璃作为安装的临 时支撑，因此安装的第一步是设置水平拉结玻璃。水平拉结玻璃用吸盘固定在有微调的 支架上，并按设置位置高度定位（ 图 ! # ），每隔 $% & %( 设一塑料垫块（ 宽 %(， 厚度同设计胶缝厚度）。这时就可将大片玻璃按设计位置搁在水平拉结玻璃上设置的垫 块上，务使大片玻璃和拉结玻璃位置完全符合设计位置，并使脊、檐口在一直线上。待玻 璃设置完（或一个单元完），采取现场环境保护措施，对注胶处进行二次净化，并在胶缝处 玻璃底部粘贴胶带开始注胶。一旦胶缝注胶完毕，立即用刮勺进行压实修平，对拉结玻 璃在垫块两侧各 #%( 以外处注胶，待胶固化后移去垫块，并在移去垫块处的空腔中注满 胶，拆除临时支架。全面和全过程的质量控制是确保玻璃采光顶质量的关键。因此，必须建立健全和完 善质量保证体系，把玻璃采光顶工程的各环节上的负责者统一规范到科学、正确的轨道上来。图 ! #) 玻璃采光顶安装*#$第三章!玻璃采光顶质量控制第一节!质量标准# 关键项目（）强度、气密、水密、保温、隔声、抗冲击、抗震性能达到设计规定等级。（$ ）型材、玻璃、结构胶、附件、连接件的品种、规格达到设计要求，质量符合有关标 准。$# 主要项目（）结构胶相容性试验，粘结性试验、剥离试验结果符合有关标准。（$）连接可靠、牢固、不缺件。（%）附件安装位置正确，齐全牢固，保证使用要求。%# 一般项目（）采光顶铝合金杆件尺寸偏差应符合表 % & 的规定。采光顶铝合金杆件尺寸允许偏差 表 % & 序号项! 目允许偏差（）长度( $)* # )%$)* # +$端头角度偏差（与设计比）* +,，%擦伤、划伤-# 擦伤、划伤深度不得大于氧化膜厚度.# 每米不得多于 + 处/ 一处划伤长度+)0# 一处擦伤面积+$! ! （$）铝合金杆件安装偏差应符合表 % & $ 的规定。铝合金杆件安装允许偏差 表 % & $序号项! 目允许偏差（）屋脊（顶部）水平高差* $水平平直* $檐口水平高差* $水平平直* $21!间距（边长）（）%!#$% !#!$跨度（边&边）（）%&# #()*，且)#%+#,%!#$% !#!+高度（底&顶）（）%+#(! #(+- 且(+%!#$ +%)#!% )#),分格尺寸（）%)#)% )#( +.圆曲率半径（/ ）/%!#0 ,%)#0 $/ % )#0 !&斜杆上表面同一位置平面度（）相邻三根杆1 )长度)#0 $长度$#0 +长度0 ,长度� &长度 2 � (#3横杆同一位置平直度（）相邻两杆(长度)+#+长度 2 )+#.(#锥体对角线（奇数锥为 角到对边垂直）（）%+#.%!#$% !#!,#4 4 （!）普通采光顶玻璃安装。铝合金压板搭接玻璃的宽度及两玻璃间的间隙与设计尺 寸相比不得大于 0 (，且两边搭接宽度差小于 (。安装定位后用密封胶密封，不得 有遗漏及粘接不牢。构件外露面不得有明显划（ 擦）伤、腐蚀斑痕及其他污渍，防震垫坡 要完整。（$）隐框采光顶结构性玻璃装配组件，胶缝完全固化后的尺寸偏差应符合表 ! 5 ! 的 要求。隐框采光顶结构性玻璃装配组件、胶缝尺寸允许偏差表 ! 5 !.(+序号项! 目允许偏差（）#铝合金框长、宽尺寸$ #%组件长、宽尺寸$ #& (铝合金（组件）框对角线（ 角到对 边垂高）差%)(* %)%+铝合金框接缝高度差)& (铝合金框接缝间隙差)& +,胶缝宽度- #. )/胶缝厚度$ #0胶缝空穴1& 最大面积 (%2& 每米最多 ( 处3& 每米累计面积 0%4胶缝气泡1& 最大直径 %2& 每米最多 #) 个3& 每米累计 #%! ! （）胶缝平面应平整、光滑，不应有凹陷、麻面、堆积等缺陷，胶缝处不应有胶污渍。（,）结构性玻璃装配组件固化后，铝合金框平面翘曲不得大于 #。（/）隐框采光顶结构性玻璃装配组件安装偏差应符合表 ( . + 的规定。隐框采光顶结构性玻璃装配组件安装允许偏差 表 ( . +序号项! 目允许偏差 ）#组件垂直于檐口的缝隙位置差相邻两组件%长度#)(长度 5 #),%组件外缘缝隙的位置差相邻两组件%长度#(长度(),全长方向#)(一条缝隙宽度差#+同一平面内平面度接缝处#相邻组件间(（0）隐框采光顶的耐候胶应与玻璃粘接牢固，胶缝表面平整光滑，玻璃清洁无污渍。/#,（!）全玻璃采光顶玻璃裁切允许偏差应符合表 # $ 的规定。全玻璃采光顶玻璃裁切允许偏差 表 # $序号项% 目允许偏差（&）边长%()&* (+ ()&* , $(对角线（角到对边垂线）差%)&+ )&(圆曲率半径-%()&* (- + ()&* , $（)）全玻璃采光顶在玻璃裁切后应进行磨边。（）全玻璃采光顶结构性装配组件允许偏差应符合表 # . 的规定。全玻璃采光顶结构性装配组件允许偏差 表 # .序号项% 目允许偏差（&）组件边长（&）()/ , $)/ (0)*1 0)* 0(组件 对 角 线（ 角 到 对 边 垂 线 长）（&）)* (0)* $)* $1 $)* 2组件垂高（&）$)* ()* , $)* (, $1 )* , $0接缝高低差), $胶缝底宽度/ # ).胶缝空穴不允许2胶缝气泡少量且 3 + （(）全玻璃采光顶胶缝应粘接牢固，密封完整，胶缝表面平整光滑，胶缝外无胶污 渍。（）全玻璃采光顶安装允许偏差应符合表 # 2 的规定。22全玻璃采光顶安装允许偏差 表 ! #序号项$ 目允许偏差（%）&脊（顶）水平高差 !(脊（顶）水平错位 (!檐口水平高差 !)檐口水平错位 (*跨度（ 对 角 线 或 角 到 对 边 垂 高）差+ (,% !%(,% )%),% -%-,% .-上表面平直相邻两块 &*,% !/ *,% *#胶缝底宽度与设计值差0 & ,同一条胶缝 ,1 *$ $ （&)）全玻璃采光顶与主支承结构连接牢固可靠，所有接合部位密封完整，不渗漏。（&*）聚碳酸酯采光顶，按其结构形式分别按普通采光顶、隐框采光顶、全玻璃采光顶 有关规定检验。（&-）采光顶伸缩缝应按规定设置。设计上无规定时，以不大于 &,% 留一道。第二节$全面质量管理全面质量管理是现代化企业的一种科学管理方法，是提高企业管理水平的主要内 容，是整个企业经营管理的中心环节。全面质量管理是运用现代管理技术、专业技术和 统计方法，事前采取各种保证质量的措施，把可能造成产品质量问题的因素、环节和部 位，加以控制和消除，以达到按质、按量、按期完成计划，建造出用户满意的工程。任何产 品（工程）质量都有一个逐步产生、逐步形成的过程。这个过程包括许多环节，在这些环 节中，每个环节都会影响工程质量，都需要进行质量管理，而质量检查评定仅是其中一个 环节。我们可以把每个环节看做一道工序，这些工序之间有相互制约、互相保证的关系， 上一道工序必须为下一道工序着想，下一道工序又要对上一道工序的质量做出及时的反 映。为了在每道工序和每个环节中都能保证质量，必须贯彻“ 严格把关与积极预防相结 合，以预防为主”的质量管理方针，运用科学的方法做好全过程的质量管理工作。全面质量管理，最明显的标志是突出了“ 全面管理”，实行全过程、全企业和全员的 “三全”管理。&1 全过程的管理任何产品质量都是经过从设计到生产出成品的全过程形成的。玻璃采光顶工程也#&2是经过设计、原材料和半成品加工、现场施工、竣工交付使用以及日常维修养护等几个阶 段形成的。要保证和提高整个工程质量，在质量管理方面就不能只限于施工一个阶段的 管理，而必须是从设计到使用维护的全过程都进行管理。! 全企业的管理 玻璃采光顶的施工，在整个工程质量形成的过程中起着极其重要的作用，为了达到按质、按量、按期建造出用户满意的全优工程的目的，企业就需要把工程质量管理工作深 入到整个施工过程中，对企业各方面的工作都进行质量管理。要完成这样一个综合任 务，决不单纯是技术部门和质量检验部门独自能够承担的，必须在企业领导的主持下，由 企业各部门参加，共同对产品质量做出保证，实行全企业的管理。# 全员管理 工程质量是企业各方面的工作质量的集中反映，企业各部门各个岗位所有人员的工作质量都对工程质量有所影响。质量管理必须动员和组织企业全体人员都来参加，人人 “从我做起”，特别强调工人操作班组参加，成立质量管理小组，坚持自检、互检和质量管 理小组活动，使质量管理落实到基层，落实到人头上，这是搞好全面质量管理的群众基 础。全面质量管理的几个主要环节的质量控制要求