论文部分内容阅读
摘要：本文中笔者根据多年工作经验对玻璃幕墙的分类及物理特性进行了分析，并着重对支点式幕墙的施工前期准备、加工及安装进行了详细阐述。
关键词：建筑施工；玻璃幕墙；玻璃面板；爪件
中图分类号：TU745 文献标识码：B文章编号：2095-2104（2011）12-0000--01
前言
玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。建筑点式玻璃幕墙技术是由金属连接和紧固件将玻璃和支承结构连接成一个整体的组合式建筑结构，与有框玻璃幕墙相比，具有通透性好、安全系数大、灵活性好等优点。由于大片玻璃是通过几个点与支承结构相连接，因此视线被遮挡的面积降低到最小，视野开阔到最大限度；经过钢化后的玻璃是通过金属件用机械的手段固定到支承结构上，耐候性密封胶只起密封作用而不考虑其他受力，即使在外力撞击下，单片玻璃破坏落下“玻璃雨”，也不可能出现整块玻璃坠落的严重伤人事故。由于在设计中考虑了各种措施，除每个连接点可以自由转动外，还允许有一定的位移，用以调节土建施工中不可避免的误差，因此，玻璃不会产生安装应力，并且可以适应支承结构受荷载后产生的变形，使玻璃受力状态良好。
1玻璃幕墙的分类与物理性能
玻璃幕墙是一种建筑物外围护结构，是悬挂于主体结构上而相对主体可活动的完整的结构体系，它具有自身平面内的变形能力和相对于主体结构有相当的位移能力。其中玻璃幕墙按立面装饰形式分类，可以分成明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、全玻璃幕墙。明框玻璃幕墙是最传统的形式，隐框玻璃幕墙板块与金属框之间完全靠结构胶黏结，结构胶要承受板块的自重、风荷载和地震作用力及温度变化的影响。半隐框幕墙分为立柱外露、横梁隐藏的竖显横隐幕墙；横梁外露、立柱隐藏的竖隐横显幕墙。
全玻璃幕墙不采用金属框架，而采用玻璃肋或点式钢爪作为支承体系的一种全透明、全视野的玻璃幕墙。它包括玻璃肋粘接全玻璃幕墙、点式连接全玻璃幕墙和拉索式全玻璃幕墙等。玻璃幕墙物理性能包括1）抗风压性能；2）水密性能；3）气密性能；4）热工性能；5）空气声隔声性能；6）平面内变形性能和抗震要求；7）耐撞击性能。其中幕墙抗风压变形性能、水密性能、气密性能的试验称为幕墙三性试验，按照《建筑幕墙》(GB/T21086-2007)的要求，在交收检验时，必须进行幕墙三性试验，把幕墙工程设计中可能存在的问题在试验阶段就暴露出来，试验必须在由国家认可的检测机构进行。
2幕墙工程施工前的准备工作
2.1人员和设备
在人员配置上根据主要分项工程和作业面展开的角度出发，考虑分为10个专业组，其中玻璃专业组6个，以玻璃安装为主要施工内容；钢结构专业组3个，可按照具体的施工作业区域划分；后勤组1个，负责現场安全维护、库房、监理、材料及成品保护、运输等工作。
除脚手架配合外，辅助采用汽车吊或液压升降平台安装穹顶支撑构件。大玻璃板块采用手动玻璃吸盘安装。测量设备采用激光经纬仪、水平仪、铅垂仪等。主要施工和测量设备均按照4个组予以配备，以方便大面积展开作业。
2.2工程交底
由项目经理、工程主管设计员根据施工组织设计、设计图纸的内容和要求，对安装队进行工程交底，明确工程的要求并按要求进行施工安装。
2.3技术培训
玻璃板块尺寸允许偏差(mm) 表1
项目 α≤2500 2500<α≤5000
边长偏差±2.0 ±3.0
对角线偏差±3.0 ±4.0
组织安装队有关人员进行安全、技术培训，熟悉图纸，掌握工程施工的工作内容，并与安装队签定安全等合同；做好安全、技术交底记录
3点式玻璃幕墙加工
点式玻璃幕墙是通过玻璃上的孔将驳接头与玻璃连成一体，可采用四点联接也可以采用六点、八点连接。玻璃的自重由上部两角处驳接头支撑，玻璃始终是吊挂在驳接头上，其它部位的驳接头主要是抵抗风压变化的荷载和变位补偿作用，对玻璃要求很高。
3.1点式玻璃幕墙对玻璃的要求
点式幕墙墙面全部以玻璃板块连接拼装而成，但在平板玻璃的实际制造过程中，不可避免地会在其表面或内部出现裂纹、气泡、夹砂等缺陷。玻璃属非金属材料，其屈强比极低，破裂前几乎没有屈服形变，对应力集中极为敏感。另外，玻璃钻孔在长期自重荷载的作用下会发生蠕变，强度降低1/3甚至更多。所以，点式玻璃幕墙采用的玻璃必须经钢化处理，以提高玻璃的抗蠕变强度和减少应力集中敏感性。玻璃钢化加工宜采用水平钢化炉钢化，避免垂直钢化在夹具夹紧处造成的夹痕和钻孔的拉长。玻璃钢化后应进行保温均质处理，消除不均匀内应力。
3.2点式玻璃幕墙玻璃的加工
对玻璃的加工制作要求很严，如对切割、钻孔、挖糟，如上述边缘有倒梭、倒角、磨边不光有微小凌角，均会造成应力集中，玻璃破裂。玻璃的切割，应用电脑切割机进行切割，手工切割保证不了切割精度。玻璃长度尺寸磨边后偏差应符合表1的要求。玻璃切割和钻孔后，其边缘和孔周角部必须经过机械精磨边及倒角处理，以消除易产生应力集中的微裂纹和缺口。夹胶钢化玻璃两块玻璃的厚度应尽量一致，且应先钢化后夹胶。
3.3点式玻璃幕墙的驳接件和驳接爪
玻璃板通过螺检固定在钢爪上，钢爪与后面的支承结构连接，使玻璃的受力通过螺检、钢爪传递到支承结构上。固定螺检有沉头式、浮头式及球铰式，均以不锈钢制造，球铰螺检的球头上镶配有不锈钢和塑料材料质的铰座和衬垫。钢爪用不锈钢铸造或碳钢铸造外表面喷氟碳涂两种材料制造，根据使用部位不同又分为单点、两点、三点、四点等不同结构形状。钢爪具备吸收幕墙平面变形的能力，其结构多为平面连杆铰接式。
点式玻璃幕墙的驳接件和驳接爪均用不同型号的不锈钢加工而成，驳接头主要分二种：一种是头尾固定不动的，一种是在头部装有球头的，可万向转动，在玻璃受荷载变形时，头部可随之转动，减少玻璃孔部在变形时的应力集中。驳接头与玻璃接触部位，应加垫圈，一般用软金属或非金属软质材料制作。
4玻璃幕墙的安装
4.1施工作业流程
此部位立框施工应以顶部槽钢环梁为基准。按设计标高安装槽钢环梁，校核槽钢环梁整体水平位置后，将紧固螺栓锁紧。
为防止槽钢环梁悬挑部分下沉应设临时支撑。在一层混凝土结构上表面放线找正点式玻璃幕墙竖向支撑钢管的水平坐标位置，安装竖向支撑钢管，校核钢管水平坐标位置、垂直度后将钢管顶底分别与顶部槽钢环梁和底部预埋铁件连接定位。按设计坐标位置安装点式玻璃幕墙连接钢板，校核位置后满焊。框架施工自检、报检合格后准备饰面安装。
玻璃的安装依据设计编号图。整体安装结束后做整体调整，主要控制相邻板块间接槎和胶缝宽度。沿胶缝两侧粘贴15mm宽保护胶带，塞入泡沫填充料，打胶。将胶缝表面刮平，撕去保护胶带。饰面安装施工自检、报检合格后，清理现场准备交工。
4.2安装前质量检测
点式玻璃幕墙安装前，应对建筑主体结构工程的尺寸是否符合有关结构施工及验收规范的规定进行复核。点支式玻璃幕墙的材料、零附件和结构构件等应符合设计要求，进场时应提交产品质量证书。点支式玻璃幕墙与主体结构连接的预埋件应符合《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）的有关规定。预埋件遗漏或位置偏差过大时，应根据幕墙设计要求重新补设埋件，并进行后置埋件的抗拔力试验。点支式玻璃幕墙的施工测量也应符合《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）和《工程测量规范》（GB50026-2007）的有关规定。
4.3支承结构构件的安装
对埋件校核无误后即可安装骨架，该工程骨架是钢骨架。骨架安装从结构上实现先立竖梁，保证竖梁的直线度。安装顺序是从下向上。安装过程中检查人员随时查看竖梁中心线，必须用仪器对竖梁进行找正。点支式玻璃幕墙支承结构构件的安装应符合下列要求:
①钢结构安装过程中，制孔、组装、焊接和涂装等工序均应符合《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）的有关规定；
②大型钢结构构件应作吊点设计，并应试吊；
③钢结构安装就位、调整后应及时紧固，并申报隐蔽工程验收；
④钢构件在运输、存放和安装过程中损坏的涂层以及未涂装的安装连接部位。
4.4玻璃面板安装的安装
玻璃在加工厂已预制完成，每块玻璃都有标号，按分格图上相应的标号位置将玻璃通过软性接触放在指定的位置，调整玻璃的左右位置，使玻璃的左右中心线与分格的中心线保持一致，安装后的玻璃保持平整，協调。点式玻璃幕墙的玻璃面板安装除应符合《玻璃幕墙工程技术规范》的有关规定外，尚应在玻璃面板安装就位后进行初步固定，在位置调整后再进行正式固定。
4.5密封胶的施工
①复核外饰面板块之间的距离及平整度，确认无误。
②在接缝两边饰面上粘贴不小于25mm宽度的保护胶带，防止密封胶粘到外饰面上造成污染，影响外观效果。
③用酒精或其它易挥发的清洁剂，擦拭胶缝的表面，除去灰中其它杂物，保证表面清洁无污染，防止密封胶粘接不牢，影响密封胶效果。
④注胶：注胶之前需做密封胶与饰面材料之间的相溶性试验，并将试验报告提交监理公司等有关单位，得到各单位认可确定后开始注胶。
⑤修胶：注好的密封胶表面要用到刮板或其它修胶工具进行修整，以保证胶缝表面光滑、平整、均匀。
⑥清理：对外饰面进行清洗，保持外饰面清洁，同时撕去注胶用的胶带，除去幕墙板块表面的保护膜。
⑦耐候硅酮密封胶的施工应符合《玻璃幕墙工程技术规范》的有关规定。
5结束语
近年来随着我国大规模的经济建设，各类建筑风采各异，为城市增添了美景。玻璃幕墙是公共建筑中一种应用较为广泛的结构形式，特别是应用于城市地标性的建筑物，如高层楼宇、公共建筑中，形式有平面型、弧面型、蛋壳性，立面造型各异。为保证玻璃幕墙工程的质量，应对玻璃幕墙的设计、制作和安装施工进行全过程的质量控制,在各阶段均应做好审查和检验工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：建筑施工；玻璃幕墙；玻璃面板；爪件
中图分类号：TU745 文献标识码：B文章编号：2095-2104（2011）12-0000--01
前言
玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。建筑点式玻璃幕墙技术是由金属连接和紧固件将玻璃和支承结构连接成一个整体的组合式建筑结构，与有框玻璃幕墙相比，具有通透性好、安全系数大、灵活性好等优点。由于大片玻璃是通过几个点与支承结构相连接，因此视线被遮挡的面积降低到最小，视野开阔到最大限度；经过钢化后的玻璃是通过金属件用机械的手段固定到支承结构上，耐候性密封胶只起密封作用而不考虑其他受力，即使在外力撞击下，单片玻璃破坏落下“玻璃雨”，也不可能出现整块玻璃坠落的严重伤人事故。由于在设计中考虑了各种措施，除每个连接点可以自由转动外，还允许有一定的位移，用以调节土建施工中不可避免的误差，因此，玻璃不会产生安装应力，并且可以适应支承结构受荷载后产生的变形，使玻璃受力状态良好。
1玻璃幕墙的分类与物理性能
玻璃幕墙是一种建筑物外围护结构，是悬挂于主体结构上而相对主体可活动的完整的结构体系，它具有自身平面内的变形能力和相对于主体结构有相当的位移能力。其中玻璃幕墙按立面装饰形式分类，可以分成明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、全玻璃幕墙。明框玻璃幕墙是最传统的形式，隐框玻璃幕墙板块与金属框之间完全靠结构胶黏结，结构胶要承受板块的自重、风荷载和地震作用力及温度变化的影响。半隐框幕墙分为立柱外露、横梁隐藏的竖显横隐幕墙；横梁外露、立柱隐藏的竖隐横显幕墙。
全玻璃幕墙不采用金属框架，而采用玻璃肋或点式钢爪作为支承体系的一种全透明、全视野的玻璃幕墙。它包括玻璃肋粘接全玻璃幕墙、点式连接全玻璃幕墙和拉索式全玻璃幕墙等。玻璃幕墙物理性能包括1）抗风压性能；2）水密性能；3）气密性能；4）热工性能；5）空气声隔声性能；6）平面内变形性能和抗震要求；7）耐撞击性能。其中幕墙抗风压变形性能、水密性能、气密性能的试验称为幕墙三性试验，按照《建筑幕墙》(GB/T21086-2007)的要求，在交收检验时，必须进行幕墙三性试验，把幕墙工程设计中可能存在的问题在试验阶段就暴露出来，试验必须在由国家认可的检测机构进行。
2幕墙工程施工前的准备工作
2.1人员和设备
在人员配置上根据主要分项工程和作业面展开的角度出发，考虑分为10个专业组，其中玻璃专业组6个，以玻璃安装为主要施工内容；钢结构专业组3个，可按照具体的施工作业区域划分；后勤组1个，负责現场安全维护、库房、监理、材料及成品保护、运输等工作。
除脚手架配合外，辅助采用汽车吊或液压升降平台安装穹顶支撑构件。大玻璃板块采用手动玻璃吸盘安装。测量设备采用激光经纬仪、水平仪、铅垂仪等。主要施工和测量设备均按照4个组予以配备，以方便大面积展开作业。
2.2工程交底
由项目经理、工程主管设计员根据施工组织设计、设计图纸的内容和要求，对安装队进行工程交底，明确工程的要求并按要求进行施工安装。
2.3技术培训
玻璃板块尺寸允许偏差(mm) 表1
项目 α≤2500 2500<α≤5000
边长偏差±2.0 ±3.0
对角线偏差±3.0 ±4.0
组织安装队有关人员进行安全、技术培训，熟悉图纸，掌握工程施工的工作内容，并与安装队签定安全等合同；做好安全、技术交底记录
3点式玻璃幕墙加工
点式玻璃幕墙是通过玻璃上的孔将驳接头与玻璃连成一体，可采用四点联接也可以采用六点、八点连接。玻璃的自重由上部两角处驳接头支撑，玻璃始终是吊挂在驳接头上，其它部位的驳接头主要是抵抗风压变化的荷载和变位补偿作用，对玻璃要求很高。
3.1点式玻璃幕墙对玻璃的要求
点式幕墙墙面全部以玻璃板块连接拼装而成，但在平板玻璃的实际制造过程中，不可避免地会在其表面或内部出现裂纹、气泡、夹砂等缺陷。玻璃属非金属材料，其屈强比极低，破裂前几乎没有屈服形变，对应力集中极为敏感。另外，玻璃钻孔在长期自重荷载的作用下会发生蠕变，强度降低1/3甚至更多。所以，点式玻璃幕墙采用的玻璃必须经钢化处理，以提高玻璃的抗蠕变强度和减少应力集中敏感性。玻璃钢化加工宜采用水平钢化炉钢化，避免垂直钢化在夹具夹紧处造成的夹痕和钻孔的拉长。玻璃钢化后应进行保温均质处理，消除不均匀内应力。
3.2点式玻璃幕墙玻璃的加工
对玻璃的加工制作要求很严，如对切割、钻孔、挖糟，如上述边缘有倒梭、倒角、磨边不光有微小凌角，均会造成应力集中，玻璃破裂。玻璃的切割，应用电脑切割机进行切割，手工切割保证不了切割精度。玻璃长度尺寸磨边后偏差应符合表1的要求。玻璃切割和钻孔后，其边缘和孔周角部必须经过机械精磨边及倒角处理，以消除易产生应力集中的微裂纹和缺口。夹胶钢化玻璃两块玻璃的厚度应尽量一致，且应先钢化后夹胶。
3.3点式玻璃幕墙的驳接件和驳接爪
玻璃板通过螺检固定在钢爪上，钢爪与后面的支承结构连接，使玻璃的受力通过螺检、钢爪传递到支承结构上。固定螺检有沉头式、浮头式及球铰式，均以不锈钢制造，球铰螺检的球头上镶配有不锈钢和塑料材料质的铰座和衬垫。钢爪用不锈钢铸造或碳钢铸造外表面喷氟碳涂两种材料制造，根据使用部位不同又分为单点、两点、三点、四点等不同结构形状。钢爪具备吸收幕墙平面变形的能力，其结构多为平面连杆铰接式。
点式玻璃幕墙的驳接件和驳接爪均用不同型号的不锈钢加工而成，驳接头主要分二种：一种是头尾固定不动的，一种是在头部装有球头的，可万向转动，在玻璃受荷载变形时，头部可随之转动，减少玻璃孔部在变形时的应力集中。驳接头与玻璃接触部位，应加垫圈，一般用软金属或非金属软质材料制作。
4玻璃幕墙的安装
4.1施工作业流程
此部位立框施工应以顶部槽钢环梁为基准。按设计标高安装槽钢环梁，校核槽钢环梁整体水平位置后，将紧固螺栓锁紧。
为防止槽钢环梁悬挑部分下沉应设临时支撑。在一层混凝土结构上表面放线找正点式玻璃幕墙竖向支撑钢管的水平坐标位置，安装竖向支撑钢管，校核钢管水平坐标位置、垂直度后将钢管顶底分别与顶部槽钢环梁和底部预埋铁件连接定位。按设计坐标位置安装点式玻璃幕墙连接钢板，校核位置后满焊。框架施工自检、报检合格后准备饰面安装。
玻璃的安装依据设计编号图。整体安装结束后做整体调整，主要控制相邻板块间接槎和胶缝宽度。沿胶缝两侧粘贴15mm宽保护胶带，塞入泡沫填充料，打胶。将胶缝表面刮平，撕去保护胶带。饰面安装施工自检、报检合格后，清理现场准备交工。
4.2安装前质量检测
点式玻璃幕墙安装前，应对建筑主体结构工程的尺寸是否符合有关结构施工及验收规范的规定进行复核。点支式玻璃幕墙的材料、零附件和结构构件等应符合设计要求，进场时应提交产品质量证书。点支式玻璃幕墙与主体结构连接的预埋件应符合《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）的有关规定。预埋件遗漏或位置偏差过大时，应根据幕墙设计要求重新补设埋件，并进行后置埋件的抗拔力试验。点支式玻璃幕墙的施工测量也应符合《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）和《工程测量规范》（GB50026-2007）的有关规定。
4.3支承结构构件的安装
对埋件校核无误后即可安装骨架，该工程骨架是钢骨架。骨架安装从结构上实现先立竖梁，保证竖梁的直线度。安装顺序是从下向上。安装过程中检查人员随时查看竖梁中心线，必须用仪器对竖梁进行找正。点支式玻璃幕墙支承结构构件的安装应符合下列要求:
①钢结构安装过程中，制孔、组装、焊接和涂装等工序均应符合《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）的有关规定；
②大型钢结构构件应作吊点设计，并应试吊；
③钢结构安装就位、调整后应及时紧固，并申报隐蔽工程验收；
④钢构件在运输、存放和安装过程中损坏的涂层以及未涂装的安装连接部位。
4.4玻璃面板安装的安装
玻璃在加工厂已预制完成，每块玻璃都有标号，按分格图上相应的标号位置将玻璃通过软性接触放在指定的位置，调整玻璃的左右位置，使玻璃的左右中心线与分格的中心线保持一致，安装后的玻璃保持平整，協调。点式玻璃幕墙的玻璃面板安装除应符合《玻璃幕墙工程技术规范》的有关规定外，尚应在玻璃面板安装就位后进行初步固定，在位置调整后再进行正式固定。
4.5密封胶的施工
①复核外饰面板块之间的距离及平整度，确认无误。
②在接缝两边饰面上粘贴不小于25mm宽度的保护胶带，防止密封胶粘到外饰面上造成污染，影响外观效果。
③用酒精或其它易挥发的清洁剂，擦拭胶缝的表面，除去灰中其它杂物，保证表面清洁无污染，防止密封胶粘接不牢，影响密封胶效果。
④注胶：注胶之前需做密封胶与饰面材料之间的相溶性试验，并将试验报告提交监理公司等有关单位，得到各单位认可确定后开始注胶。
⑤修胶：注好的密封胶表面要用到刮板或其它修胶工具进行修整，以保证胶缝表面光滑、平整、均匀。
⑥清理：对外饰面进行清洗，保持外饰面清洁，同时撕去注胶用的胶带，除去幕墙板块表面的保护膜。
⑦耐候硅酮密封胶的施工应符合《玻璃幕墙工程技术规范》的有关规定。
5结束语
近年来随着我国大规模的经济建设，各类建筑风采各异，为城市增添了美景。玻璃幕墙是公共建筑中一种应用较为广泛的结构形式，特别是应用于城市地标性的建筑物，如高层楼宇、公共建筑中，形式有平面型、弧面型、蛋壳性，立面造型各异。为保证玻璃幕墙工程的质量，应对玻璃幕墙的设计、制作和安装施工进行全过程的质量控制,在各阶段均应做好审查和检验工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。