谈弧形隐框幕墙螺栓球节点骨架施工技术

贾燕玲

(山西省第五建筑工程公司，山西太原 030006)

0 引言

螺栓球网架一般应用于屋顶，竖立起来做幕墙支座是新的尝试，以螺栓球节点网架做骨架的玻璃幕墙形式或成直线、或成曲线形状，其立面灵活，须逐网格与墙固定，且弦杆在内外侧，安装工艺较之有很大区别;三维空间受力结构，自重轻，能满足安全使用要求;施工人员少，专业性强。太原电子数码港2号楼，位于太原高新区电子工业园内，建筑面积为28 916.71 m2，其AC段连接处的展厅的门厅入口处采用了螺栓球节点网架做骨架的弧形玻璃幕墙做外装饰，高度约15 m，长约35 m。

1 特点及难点

1)以螺栓球节点网架做骨架的玻璃幕墙形式或成直线、或成曲线形状。

2)三维空间受力结构，自重轻，能满足安全使用要求。

3)施工人员少，专业性强。

4)难点为预埋件埋置、托架安装。

2 工艺原理

利用网架形成框架结构空间支撑体系，通过每层结构弧梁后置预埋件上焊接十字托架来传递荷载，网架内弦球节点与十字托架焊接，网架外弦球节点处设玻璃幕墙托盘调节玻璃幕墙的平整度，网架外弦球节点与玻璃幕墙的连接采用在铝合金隐框与螺栓球的弦杆处设连接件，再安装玻璃，玻璃与幕框之间的接缝采用耐候硅酮密封胶密封，形成了隐框玻璃幕墙。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程如下:

施工前准备→测量放线→预埋件埋设→测量放线→球、杆件加工及检验→钢网架拼装→网架验收→防腐处理(玻璃幕墙制作)→玻璃幕框安装→玻璃安装。

3.2 操作要点

3.2.1 测量放线

1)根据受力情况精确计算出每层结构梁内弦球预埋件的位置和标高，进行标识，同时对预埋件的规格、尺寸进行复查，并做好预埋件的防腐处理。

2)在每个后置埋件上弹出托架位置及标高控制点，要精确计算出托架的详细尺寸，并编号，以控制和校正网架节点的坐标位置;为减少网架在总拼过程中轴线位置偏差，从屋顶沿每一弧面的托架控制点向下逐一吊线。

3)网架外弦球节点处的托盘控制玻璃幕墙的平整度，在每一个托盘上弹出幕框的位置控制线，并进行标识，确保幕框水平与斜面的线条平直的准确性。

3.2.2 预埋件埋设

1)对每层结构梁上每个内弦球的预埋件的位置和标高进行复测后埋设，并做好防腐处理。

2)后置埋件用化学螺栓固定在强度等级不低于C30的混凝土结构上;每个埋件的化学螺栓不得少于4个。

3)预埋件的标高偏差不应大于10 mm，位置偏差不应大于20 mm。

4)在后置埋件上弹出托架的位置控制线、标高控制线，作出标识。

3.2.3 球、杆件加工及检验

1)加工时要掌握控制好内弦球与螺杆的角度。

2)杆件的外观尺寸、品种、规格应符合设计要求，在下料时应考虑到拼装后的长度变化。

3)杆件在小拼前应将相应的高强度螺栓埋入，埋入前对高强度螺栓逐条进行硬度试验和外观质量检查。

3.2.4 托架安装

1)根据受力情况计算出是否每层结构梁上均设置托架、是否是每个内弦球均与十字托架进行焊接。根据测量放线编号逐层进行焊接安装十字托架，十字托架与后置预埋件、内弦球均要焊接饱满，不得有裂纹、过烧及褶皱。

2)焊接完后要进行超声波探伤检测。

3.2.5 钢网架拼装

1)网架拼装由底端向高端逐网格扩展。

2)每层结构梁每一内弦球焊接在十字钢板上，十字托架上的弧度要与内弦球的弧度吻合。

3)螺栓球拼装时，先将内弦球的标高和轴线校正后，全部拧紧螺栓起定位作用，而后连接腹杆螺栓(不宜拧紧)。进行外弦杆连接时，开始仍不宜拧紧，当安装好多排后即可抄平和调整中轴线，然后固定第一排锥体的两端支座，同时将第一排锥体的螺栓拧紧。如此逐条循环进行，直至拼装完成。

4)网架外弦球节点与玻璃幕墙托盘要用连接腹杆进行连接。5)螺栓球节点网架总拼完成后，进行网架工程验收。

3.2.6 防腐、防火处理

1)基面清理:防腐、防火涂刷前，应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。

2)面漆涂装:构件涂装防锈漆后送到工地去组装，组装结束后才统一涂装面漆。这样在涂装面漆前须对钢结构表面进行处理，清除安装焊缝焊药，对烧去或碰去漆的构件，还应事先补漆。

3.2.7 玻璃幕墙安装

1)网架支撑骨架安装完后，要进行复测并标出玻璃幕框的安装位置，采用托盘进行调整安装误差。

2)网架外弦球与玻璃幕框的连接采用幕墙隐框与螺栓球的弦杆处设连接件，连接件均用螺栓固定，连接件与铝合金隐框接触处衬防震胶垫，连接件应能承受玻璃幕框的剪力。螺钉直径不得小于4 mm，每处连接螺钉数量不应少于3个，螺栓不应少于3个。

3)玻璃从上向下、顺一个方向连续安装。

4)在安装玻璃时，要严格控制接缝的宽度，用耐候硅酮密胶密封，密封胶的施工厚度大于3.5 mm，施工宽度不小于厚度的2倍(见图1)。

图1 隐框玻璃幕墙安装示意图

4 质量控制

4.1 工程质量控制标准

工程质量控制标准按照GB 50205钢结构工程施工质量验收规范执行。

4.2 质量保证措施

1)玻璃幕墙的垂直度要控制在1/1 000以内。

2)对锚固铁件要抽样做拉拔试验，合格后可焊接网架。

3)对焊缝质量要采用超声波探伤进行内部缺陷的检测，并送试验室做拉拔试验，符合要求方可继续施焊。

4)杆件组装要控制每片组装精度，误差控制在5 mm以内。

5)加强对结构组装质量的工序验收，进行100%的验收。

6)对粘结使用的结构胶，要在现场做成品试验，然后送往试验室检测，合格后方可大面积施工。

7)结构胶涂挂一定要位置准确，控制其涂抹饱满度，以保证粘结强度。

8)粘结玻璃要注意其整体接缝平整，误差控制在2 mm以内。

9)勾缝硅硐胶要送实验室检测，合格后方可使用，在勾缝前要注意造成玻璃污染，及时清洗勾缝要用勾缝器刮平整，做到无毛刺、光滑、平整、清洁。

5 经济效益和社会效益

1)提高了建筑的使用功能，可以满足公共建筑中特殊使用功能，提供了非常新颖的感觉、宏大的气势，有明显的时代气息。

2)减少结构自重，节约结构及装饰材料能源消耗，降低工程造价。

3)立面灵活多变，且荷载轻，满足安全功能要求。

4)施工工艺简单，操作方便，工期短，工效高。

6 结语

本技术通过每层结构(弧)梁后置预埋件上焊接十字托架来传递荷载，网架内弦球节点与十字托架焊接，网架外弦球节点处设玻璃幕墙托盘调节玻璃幕墙的平整度，网架外弦球节点与玻璃幕墙的连接采用在铝合金隐框与螺栓球的弦杆处设连接件，再安装玻璃，玻璃与幕框之间的接缝采用耐候硅酮密封胶密封，形成了隐框玻璃幕墙。其三维空间受力结构自重轻，能满足安全使用要求;工期短，工效高;施工人员少，专业性强。 质量稳定，节约结构及装饰材料能源消耗，降低工程造价，施工文明、安全。提高了建筑的使用功能，可以满足公共建筑中特殊使用功能，提供了非常新颖的感觉、宏大的气势，有明显的时代气息。