结构工程师考试备考辅导一级结构之明框玻璃幕墙现场施工技术

一级结构之明框玻璃幕墙现场施工技术玻璃和铝合金幕墙自20世纪50年代兴起，迅速发展成为现代主义建筑的一个主要特征，也成为现代化大都市的标志和国家经济及技术发展水平的一个代表。本人有幸参加了广西信托大厦明框玻璃幕墙和铝板幕墙工程以及其他几个幕墙工程的施工，下面就有关明框玻璃幕墙工程的施工方面谈谈自己的看法及体会。 明框玻璃幕墙的玻璃镶嵌在铝框内，成为四边有铝框的幕墙构件，幕墙构件镶嵌在横梁上，形成横梁立柱外露，铝框分格明显的立面。 一、四大类型材料 明框玻璃幕墙是最传统的形式，应用最广泛，工作性能可靠。相对于隐框玻璃幕墙，更易满足施工技术水平要求。材料是保证幕墙质量和安全的物质基础，幕墙所用的材料，概括起来，基本上可有四大类型材料，即：骨架材料、板材、密封填缝材料，其中： 骨架材料主要采用铝合金型材。一般在幕墙中采用LD31合金热挤压型材，是一种用高温挤压成型快速冷却并人工时效状态经阳极氧化表面处理的型材(即RCS状态)，铝合金型材表面质量应符合以下要求：型材表面应清洁，不允许有裂纹起皮，腐蚀和气泡存在。 1氧化膜厚度应按m以上。 2板材。通常外墙有玻璃、铝板、石材、其他金属等，这里主要谈玻璃。幕墙所采用的玻璃通常有：浮法玻璃、热反射镀膜玻璃、吸热玻璃、夹层玻璃、夹丝玻璃和中空玻璃。其中热反射镀膜玻璃和钢化玻璃应用较广，镀膜玻璃可以将大部分的太阳能吸收和反射、降低室内空调费用，取得节能效果，还可以获得多种反射色、能将四周建筑及自然景物映射在彩色的玻璃幕墙上，使整个建筑物显得异常绚丽壮观。同时该产品有减轻眩光作用，使工作及居住环境舒适。 钢化玻璃与其他同厚度的玻璃相比，具有高35倍的弯曲和冲击强度；高3倍的对于温度迅速变化的耐力；破碎后呈无尖端的颗粒状，避免伤人，具有安全性。而中空玻璃的隔声性能和隔热性能优良。所以，可根据建筑物的不同需要选取各种幕墙玻璃的类型。 3建筑密封胶(耐候胶)与结构密封胶(结构胶)。耐候胶与结构胶有许多性能要求是相似的，但耐候胶更强调大气变化、耐紫外线、耐老化的性能，主要用于外部建筑密封，对耐候性有更高的要求；而结构胶更重要的是其强度、延性、粘结性能等力学性能要求。目前使用较多的硅硐耐候密封胶和结构硅硐密封胶是美国GE公司及Dow Corning(道康宁)公司的产品，以及国内的几种产品，如广州市白云粘胶厂生立的广州新展粘胶厂生产的系列胶需要注意的是：耐候胶的结构胶一经选用必须提前做与之接触料(如玻璃、铝型材、铝板、泡沫棒等)的相容性试验报告，只有报告证明胶与接触材料相容才能使用。 通过熟悉以上幕墙材料的主要内容，对施工中的选材规范、保证施工质量起到一定的指导作用。 二、安装前的施工准备工作 玻璃幕墙经过建筑外形和结构设计后，确认出外观、铝型材类型、板材类型、密封胶种类、其他材料及做法后，具备了安装条件，可进行安装前的施工准备工作： 1材料与构件 (1)材料与构件按施工组织设计分类使用，按使用地点存放。 (2)安装前检查铝型材，要求平直、规方，不得有明显的变形、刮痕和污染。 2预埋件检查。为保证幕墙与主体结连接可靠性，幕墙与主体结构的连接件应在主体结构施工时，按设计要求的数量、位置和方法进行埋设。施工安装前，应检查各连接位置预埋件是否齐全、位置是否符合设计要求。 标高允许偏差： +mm；轴线左右允许偏差：+30mm；轴线前后允许偏差：+20mm；预埋件遗留、位置偏差过大、倾斜时，应会同设计单位采取补救措施。 3幕墙与主体结构连接的施工。幕墙立柱应通过预埋件与主体结构连接，流程为： 设定幕墙安装基线放置预埋件、校正配置连接角码临时固定铁码复核安装基线固定铁码检查涂防锈漆修补。 三、构件式横梁与立柱的安装 1测量放线。测量放线应与主体结构测量放线相配合。水平标高要逐层从地面引上，以免误差积累。由于建筑物随时气温变化产生侧移，所以测量应在每天定时进行，测量时风力不应大于三级。 应沿楼板外沿弹出墨线，用钢丝线定出幕墙平面基准线，从基准线外一定距离为幕墙平面。以此线为基准确定立柱的前后位置，从而决定整片幕墙的位置。 2立柱的安装。立柱先连接好连接件，再将连接件(铁码)点焊在预埋钢板上，然后调整位置。立柱的垂直度可由吊锤控制，位置高度准确后，才能将牛腿正式焊在预埋件上。 安装误差控制：标高：+3mm，前后：+2 mm左右，+3mm。 立柱一般为竖向构件，是幕墙安装施工的关键之一，它的质量影响整个幕墙的安装质量。通过连接件幕墙的平面轴线与建筑物的外平面轴线距离的允许偏差应控制在2mm以内，特别是建筑平面呈弧形、圆形和四周封闭的幕墙，其内外轴线距离影响到幕墙的周长，应认真对待。 立柱一般根据施工及运输条件，可以是一层楼高或二层楼高为一整根，长度可达7.5m。接头应有一定空隙，采用套筒连接法，这样可适应和消除建筑挠度变形及温度变形的影响。连接件与预埋件的连接，若为二层楼高一整根，可采用间隔的铰接和刚接构造，铰接仅抗水平力，而刚接除抗水平力外，还应承担垂直力并传给主体结构。 3横梁的安装。幕墙横梁安装应符合下列要求： (1)横梁两端的连接件及弹性橡胶垫安装在立柱的预定位置，要求安装牢固、接缝严密； (2)相邻两根横梁的水平标高偏差不大于1 mm，同层标高偏差不大于4 mm，同时应与立柱的嵌玻凹槽一致，其表面高低偏差大于1 mm； (3)同一层的横梁安装应由下向上进行。当安装完一层高度时，应时行检查、调整、校正、固定，使其符合质量要求。同层横梁标高差不应大于5 mm(宽度35 m以下)、7 mm(宽度35 m以上)。 横梁一般为水平构件，是分段在立柱中嵌入连接，横梁两端与立柱连接处应垫弹性橡胶垫，橡胶垫应有20%35%的压缩性，以适应和消除横向温度变形的要求。 四、玻璃板材的安装 在安装前，要清洁玻璃，四边的铝框也要清除污物，以保证嵌缝耐候胶可靠粘结。 玻璃的镀膜面应朝室外方向。 当玻璃在3 m2以内时，一般可采用人工安装；玻璃面积过大，重量很大时，应采用真空吸盘等机械安装。 玻璃不能与其它构件直接接触，四周必须留有空隙；下部应有定位垫块，垫块宽度与槽口相同，长度不小于0 mm。 有一些工程采用弹性橡胶条进行密封，这时先在下边框塞入垫块，嵌入内胶条，装入玻璃，再嵌入外胶条。嵌入胶条先间隔分点塞入然后再分边填塞。 五、耐候胶嵌缝 玻璃板材或金属板材安装后，板材之间的间隙必须用耐候胶嵌缝，予以密封，防止气体渗透和雨水渗漏。 常用的嵌缝耐候胶是硅酮建筑密封胶(硅酮耐候胶)，如GE2000、Dow Corning791等。 嵌缝耐候胶注胶时应注意： (1)清洁板材间缝隙，不应有水、油渍、涂料、铁锈、水泥砂浆、灰尘等。应充分清洁粘结面，加以干燥。可采用甲苯或甲基二乙酮作清洁剂。 (2)为调整缝的深度，避免三边粘胶，缝内应充填聚氯乙烯发泡材料(小圆棒)。 (3)避免密封胶污染玻璃和铝板，应在缝两侧贴保护胶纸。 (4)注胶后应将胶缝表面抹平，去掉多余的胶。 (5)注胶完毕后，将保护胶纸撕掉，必要时可用溶剂擦拭。 (6)注意注胶后养护，胶在未完全硬化前，不要沾染灰尘和划伤。 嵌缝胶的深度(厚度)应小于缝宽度，因为当板材发生相对位移时，胶被拉伸，胶缝隙越厚，边缘的拉伸变形越大，越容易开裂。 耐候硅酮密封胶在接缝内要形成两面粘结，不要三面粘结，否则胶在受拉时，容易被撕裂，将失去密封和防渗漏作用。为防止形成三面粘结，在耐候硅酮密封胶施工前，用无粘结胶带铺于缝隙的底部，将缝底与胶分开。 六、细部的处理 不论是单元式、元件式或结构玻璃幕墙，均需要对外围护结构中的一些细部进行处理。 (1)墙顶处理。幕墙顶部的处理，也|考试大|是屋面端(边)部防水处理的一部分，按建筑造形式的不同有以下两种： 挑檐处理-将幕墙顶部与挑檐板下部之间的间隙用嵌缝材料填实，并在挑檐口做滴水，以免雨水顺檐流下。 封檐处理-一般做法是用钢筋混凝土压檐或轻金属板顶。 (2)室内顶棚处理。由于玻璃幕墙悬挂在主体结构上的，一般与主体结构有一定的间隙，此空间可装设防火，保温材料，用装饰板覆盖。在使用要求上对内装修要求不高且无吊顶时，可不考虑幕墙与吊顶的处理，但在上、下层之间应有不小于800mm的实体墙面(梁高包括在内)。 (3)窗台板的处理。窗台板可用木板或轻金属板，窗台下部宜用轻质板材。 七、幕墙的保护和清洗 幕墙构件应注意保护，不允许其发生碰撞变形、变色、污染和排水管堵塞等现象。对幕墙构件、玻璃和密封等应制定保护措施。施工中给幕墙及幕墙构件等表面装饰造成影响的粘附物等应立即清除。幕墙工程安装完成后，应制定从