玻璃幕墙横梁立柱弹簧钢销新型连接施工技术

王晓旭 李博强

摘 要：由于玻璃幕墙可以有效增大室内的采光效率，并且拥有较为美观的外观性，所以在现代建筑工程中，建筑外墙结构越来越多的采用玻璃幕墙。玻璃外墙的施工与传统的外墙砖施工是截然不同的两种施工方式，其施工方式完全抛开了混凝土，而是使用连接技术将玻璃幕墙的横梁立柱连接起来。传统的梁柱连接技术在使用过程中存在一些问题，因此，新型的弹簧钢销连接技术应运而生。本文便详细介绍了弹簧钢销连接技术以及在玻璃幕墙施工过程中的应用。

关键词：玻璃幕墙；连接技术；弹簧钢销

1 引言

20世纪中期以后，由于人们审美观的变化，对建筑外形的要求越来越多，因此玻璃幕墙开始逐渐地出现在各种大型建筑上，到现在，在各大城市中使用玻璃幕墙的建筑已经随处可见，如迪拜的哈利法塔便是安装玻璃幕墙建筑中具有代表性的建筑之一。迄今为止，玻璃幕墙的施工技术已经在施工过程中积累了相当丰富的经验，并衍生出多種连接技术，其中新型钢销连接技术的使用可以使玻璃幕墙的施工更加快捷，安装后的玻璃幕墙更加稳固，能够有效避免传统连接技术在施工过程中出现的弊端。

2 传统玻璃幕墙连接方法的缺陷

2.1 预埋件问题

传统的节点式连接需要将玻璃幕墙的构件固定在建筑的混凝土结构上，在施工过程中常常采用设置预埋件的方法，使幕墙构件能够与混凝土结构进行连接固定。但是这种方法在实际施工中也存在不少问题。首先，混凝土的施工使得预埋件的位置不能得到保证，既预埋件常常会发生偏离情况，影响玻璃幕墙的固定位置和角度，位置偏离严重时，幕墙构件根本无法与预埋件进行连接固定，从而变相增加了施工成本。

2.2 立柱伸缩缝间隙问题

在玻璃幕墙施工中，幕墙上下立柱的活动间隙，既立柱伸缩缝间隙不能小于15mm。一旦间隙过小，幕墙立柱在受到温度影响而发生热胀冷缩变化时，便会发生相互挤压，影响施工质量。同样，伸缩缝太小也无法适应施工过程中产生的误差。如果伸缩缝过大，幕墙立柱的连接也不能做到良好的嵌和。

2.3 铝角码问题

使用铝角码是玻璃幕墙立柱与钢锚板进行连接的常用方法。但是这种连接方式在使用过程中也暴露出了很多问题。首先就是因预埋件偏离而导致铝角码位置的偏离，使得幕墙立柱与锚板无法连接。如果为了满足连接需求而将铝角码进行切割，会导致玻璃幕墙的牢固性下降。其次，铝角码的材料质量与焊接质量出现问题，也会对玻璃幕墙的安装牢固性产生非常不利的影响。

3 弹簧钢销连接技术的工艺原理

传统的玻璃幕墙施工技术工程量是很大的，而且施工过程中精细度要求较高，因此，导致工人的工作量较大，一旦出现失误就会影响到玻璃幕墙的安装。为了简化玻璃幕墙的安装程序，减少工人的操作难度，让玻璃幕墙框架更加稳固，弹簧钢销连接技术便因此被研发了出来，即使用不锈钢弹簧钢销和不锈钢芯管与玻璃幕墙立柱进行连接固定的新技术。此项技术的工艺原理并不复杂。首先，幕墙横梁要使用封闭型的钢材，将横梁与3个孔的横梁芯管安装固定在一起，每个芯管孔一端使用不锈钢螺栓封闭，另一端装有不锈钢弹簧和钢销，然后将横梁芯管的3个孔与幕墙立柱上的孔位对其，3个孔内的钢销会在弹簧的作用力下弹进立柱上对应的孔内，3个钢销全部就位，幕墙横梁与立柱的连接便已完成。

4 弹簧钢销连接技术的工艺流程与施工过程要点

4.1 工艺流程

弹簧钢销连接的工艺流程非常简便。首先要将横梁材料准备好，并在横梁上钻好要使用的孔，其次再准备好芯管材料、不锈钢弹簧以及钢销，并将芯管的三个孔钻好，然后安装好弹簧限位螺钉，将横梁与芯管固定在一起，并将弹簧与钢销安装到芯管内，最后将立柱与芯管孔位向嵌合，并塞尺检查钢销是否全部弹入立柱上的孔位，完成安装检查是否牢固。

4.2 施工过程要点

4.2.1 横梁下料

在施工前，要先进行材料准备工作，其中，横梁材料要严格按照施工图纸、加工图纸以及工艺卡片等众多要求，使用数控双头切割锯床进行切割下料，从而保证横梁长度的误差在±0.5mm之内，端头的倾斜度误差在15°以内。

4.2.2 横梁钻孔

使用弹簧钢销连接技术最关键的一点就是横梁的钻孔位置和孔间距。如果钻孔位置和孔距出现重大误差，会直接导致横梁孔位与立柱孔位错位，使得钢销无法顺利弹入立柱，横梁安装的牢固性也就无法得到保障，所以横梁的孔位和孔距的误差不允许超过0.5mm。为了满足孔位误差要求，我们常常使用高速四轴数控加工中心进行横梁钻孔。

4.2.3 横梁芯管的安装

为了有效地安装好横梁芯管，因此对限位螺钉的规格和材质都提出了较高要求。通常情况下，我们会使用不锈钢螺钉将横梁与芯管进行固定。芯管安装时要时刻注意芯管开孔的位置，其中一端一定要使用不锈钢螺栓将其封闭，另一端则要安装好弹簧与钢销。

4.2.4 不锈钢弹簧与钢销的安装

因为弹簧钢销是这种新型连接技术的要点之一，会直接影响横梁安装的牢固程度，所以安装不锈钢弹簧和钢销时要格外注意，先装弹簧再装钢销，安装后还要将弹簧缩动几次，保证钢销的弹出与回缩都非常自如，无明显故障，可以正常使用。如果出现卡死现象，要立即采取相应措施进行解决，例如更换弹簧或钢销材料，打磨立柱上的钻孔，减少摩擦等。

4.2.5 横梁安装

横梁安装是此项技术施工的最后一步，在进行横梁安装前，要先将立柱安装固定好，立柱要竖直固定，再找到需要安装的位置，将钢销回缩进横梁内，把横梁水平地卡入两个立柱之间，然后将横梁两端平齐推进，推进过程一定要做到同时同步，最后直至钢销自动弹入立柱上开好的孔位，横梁就此安装完毕。

4.2.6 安装后的检查

在横梁安装后并不意味着工作的结束，还要进行检查工作，要使用相应的仪器、手段对横梁、立柱进行检查，检查其是否水平竖直，接口是否完全吻合，连接是否牢固稳定，钢销是否弹入立柱等等。在一般情况下，我们会使用专业的水准仪来检查横梁的水平度，使用卷尺对横梁的尺寸进行测量，使用规格为0.5mm厚的塞尺检查钢销的弹入情况，此外，还可以使用双手，通过对横梁的进行拉拽，以检查其牢固性。

4.2.7 后期的防腐蚀工作

玻璃幕墙的框架安装完毕，验收合格后，还要做好框架的防腐蚀工作。虽然弹簧钢销连接法比起传统的连接方法具有良好的耐腐蚀性，但是，由于框架整体使用几乎都是铝合金等金属材料，容易受到腐蚀，所以为了玻璃幕墙的安全使用，防腐蚀工作依然不能马虎，并根据建筑环境进行相应的防腐蚀处理。

为了对幕墙整体构件进行相应的保护工作，避免腐蚀现象的发生，除了底漆使用环氧磷酸锌漆等漆料外，还应该安排定期的清洗工作。清洗时要从上到下，清洗人员要经过专业培训，使用专业的清洗用具和对幕墙构件无害的清洗剂。

5 结束语

本篇文章当中笔者主要介绍了弹簧钢销技术这种新型的玻璃幕墙梁柱连接方式以及在施工过程中的具体应用。使用这种方式安装玻璃幕墙可以在减少工作量的情况下，有效保证幕墙安装的精度与牢固度，从而大幅减少了施工成本，提高了施工效率。这项技术适用于多种玻璃幕墙工程，如明框、隐框、半隐框等玻璃幕墙工程。我们相信，随着弹簧钢销技术在玻璃幕墙安装领域的推广，这项技术会越来越完善、越来越成熟。

参考文献：

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