玻璃幕墙横梁立柱弹簧钢销新型连接施工技术

占晓晖 深圳市大地幕墙科技有限公司中级工程师

在建筑工程中，安装玻璃幕墙时，采用不锈钢螺栓、铝角码连接。固定立柱与横梁后，做好钻孔处理后再安装铝角码，使用螺栓与螺钉做好加固。尽管此种方式可以维护框架结构稳定性，然而人力、物力、财力应用的问题较多，并且存在严重浪费，整体施工强度较大[1]。此外，设置横梁与立柱时，需要应用不同开口形式，然而材料利用率不能满足标准，相应阻碍了建筑工程的发展。为了处理好上述问题，技术人员研发新型施工技术，多应用不锈钢弹簧钢销结构，做好连接与固定处理。

1 工程概况

此次工程为第三代指挥中心大楼装修及布展工程，建筑总面积25821.81 m2；室内装修区域面积9117.50 m2；地上6层，建筑面积12130.64 m2，装修面积9117.50 m2，一层至六层功能用房有电梯厅、卫生间、茶水间、消防前室和弱电特机房（装修面积合计1470.71 m2）；地下4 层，不在本次装修施工范围内。本文主要讨论该工程的节能型玻璃幕墙施工技术。

2 传统玻璃幕墙连接法的缺陷

2.1 预埋件施工问题

连接幕墙构件和混凝土结构时，需要借助预埋件连接。因此，预埋件位置对立柱、主体连接质量的影响较大。在工程施工建设中，不注重预埋件固定工作，也未选择有效措施预防偏离，因此混凝土施工中会影响预埋件位置、角度，致使预埋件无法连接预订立柱，影响施工建设，还会增加材料浪费，减缓工程建设进度。针对老旧建筑、无预埋件建筑，应用后置锚固螺栓法。后置锚固螺栓也存在问题，如安装大小不适宜、不能满足标准要求等，对施工建设的影响较大。

2.2 录制立柱伸缩缝间隙

立柱连接伸缩缝间隙，属于幕墙施工立柱连接的重要影响因素。上立柱、下立柱活动间隙为立柱连接伸缩缝，伸缩缝间隙应超过15 mm。连接芯管插入上立柱、下立柱的长度应大于200 mm。如果伸缩缝间隙小，则不能适应施工偏差，也不能适应立柱温度影响所致变形。此外，施工建设期间，立柱误差偏移问题明显，极易带来结构应力。因此，在立柱连接中，必须合理控制立柱伸缩缝间隙。

2.3 钢角码问题

利用钢角码连接幕墙立柱与锚板，质量隐患如下：任意切割钢角码、钢角码倾斜、焊接损伤未防腐处理[2]。由于预埋件位置角度偏移影响，导致钢角码不能设置在锚板中间位置，此时需要进行钢角码切割。如果任意切割钢角码，将会降低其承载性能，对整体牢固性造成影响。此外，焊接钢角码时，对原有材料损伤影响较大，导致防腐层受损，还会影响焊接位置防腐能力，进一步降低其牢固性。

3 玻璃幕墙横梁立柱弹簧钢销新型连接施工技术

该项施工技术的工艺原理简单，固定横梁时，应用闭口型材，并且与横梁芯管固定在一起。横梁芯管两端为不同构件，一端为不锈钢螺栓，另一端为不锈钢弹簧钢销。通过弹簧弹力作用于钢销上，确保钢销到达对应位置，确保横梁与立柱的连接效果。

3.1 工艺流程

在立柱、横梁施工中，必须遵循标准工艺流程，以此确保玻璃幕墙稳定性。首先，做好横梁下料；其次，横梁使用电钻钻孔；再者，芯管下料工作；最后，芯管钻孔攻丝。将弹簧安装在芯管相应位置，按照安装位置，决定横梁与芯管安装工作。待上述工作就绪后，安装钢销。在安装操作中，应测量弹簧位置、立柱水平尺寸，以此确保横梁与立柱安装牢固性。

3.2 施工要点

一是横梁下料。横梁下料时，必须按照设计人员设计施工图纸，参考加工图纸与工艺卡要求。在不同施工中，施工尺寸差异明显，所以必须准确计算横梁尺寸偏差，之后做好横梁下料。

二是横梁钻孔。一般钻孔方式为高速数控加工中心钻孔法，此种钻孔方式不会破坏和影响横梁。

三是横梁芯管安装。横梁芯管构造一端为螺栓封闭方式，另一端为不锈钢弹簧钢销法。横梁也划分为闭口型、开口犁型。为了确保横梁芯管安装效果，对不锈钢螺钉提出严格要求，规格与尺寸必须按照施工图纸、数据要求实施。

四是安装不锈钢弹簧与钢销。安装弹簧的操作简单，按照横梁芯管实况实施。安装弹簧之后，再安装钢销，做好检验处理。为了确保弹簧钢销收缩，当出现卡死问题时，必须采取有效措施予以处理。

五是横梁安装就位。安装横梁，属于工程建设的最后步骤，必须找寻安装位置，确保弹簧、构件、横梁对齐，确保横梁钢销可以顺利弹立柱孔位和横梁安装效果。

六是完成基础工作后，必须仔细检测安装结果，检查安装工艺与质量。检查方式较多，多通过手扳、观察法检查。现场安装时，必须准确安装立柱标高，以免影响横梁安装准确性，降低安装质量。因此，安装人员应多次核对立柱安装标高，不锈钢弹簧钢销、立柱孔位的吻合度，以免对横梁安装进度与牢固性造成影响。

4 玻璃幕墙立柱和横梁连接

在幕墙设计中，横梁与立柱连接设计属于难点，多是由于风荷载抵抗对于牢固性要求非常高、吸收地震作用与温度差产生热应力[3]。在设计期间，必须高度统一矛盾体，才可以确保结构质量。玻璃对横梁产生偏心压力，极易导致横梁偏转，属于立柱和横梁设计的难点。典型横竖插接式结构，如黎明140 系列幕墙，该幕墙结构性能显著，且设计合理性高，被广泛应用于幕墙施工中。尽管部分企业采用构件式幕墙结构，也需要借鉴横竖插接式结构，此种结构是将横梁插入立柱预留槽内，安装方法如下。

第一，横梁正负风荷载，传输至夹持横梁立柱，横梁角码和立柱连接螺钉组合，只承受玻璃板块、横梁重力。风荷载对于螺纹连接的威胁较大，属于交变荷载。交变荷载作用较强时，没有做好防脱处理，将会导致螺纹连接失效。立柱夹持横梁结构，由于螺纹连接无法承受风荷载，因此安全性、可靠性、风荷载抵御性能差。

第二，横梁承受玻璃偏心压力后，极易产生扭矩。为了确保横梁抵抗扭矩，不会出现偏转问题，应关注以下要点：首先，横梁和立柱连接位置，能有效实现横梁限位；其次，横梁自身具备抗扭截面模量。此种立柱夹持横梁结构，横梁和立柱充分接触，且立柱与横梁强度显著。在横梁和立柱接触局部会产生细微变形。横梁角码不承担扭矩，防止横梁整体偏转。横梁闭腔结构抗扭截面模量，比开腔横梁大，因此抗扭矩性能显著。

第三，幕墙安全防护。首先，设置临时防护栏，防护栏按照至上而下的顺序用安全网封闭。其次，安装上墙的饰面板块，在未检查验收前，严禁拆除保护膜。再者，为了防止已装板片污染，在板片上方用彩条布或木板固定在板口上方，在已装板块上标明或做好记号。特别是底层或人可接近部位，用立板包裹扎牢，未经交付时不得剥离，有损坏及时补上。对开启窗应锁定，防止风吹打、撞击。

此外，幕墙在施工过程中或施工结束后，用保护材料将室内暴露部分遮盖，暂时密封保护，以防止其他施工项目破坏幕墙。对于这些临时保护措施，请其他施工人员进行维护，不得随便拆除这些保护材料。在操作过程中，若发现砂浆或其他污染物污染饰面板材，应及时用清水冲洗干净，再用干抹布擦干。若冲洗不净时，应采用其他的中性洗洁液清洗或与生产厂商联系，不得使用酸性或碱性溶液清洗。派遣专职安全员每天进行巡回检查，一是检查临时保护措施的完整性，一旦破坏，立即重新维护；二是防止其他人员的人为破坏[4]。

5 玻璃幕墙横梁立柱弹簧钢销施工技术应用的安全措施

在施工过程中，必须坚持安全第一准则，做好综合化治理。施工企业建立一套完整的安全保障体系，细致划分安全责任目标。所有安装人员应做好岗前培训，全面落实安全责任，做好责任管理。对于项目建设，应以项目经理作为负责人，建设安全生产领导组织，以此确保安全管理活动开展的组织性与领导性。细致划分不同人员安全责任，积极承担组织与安全生产责任。

安装外墙时，应佩戴安全防护装置。高空作业时，应穿戴防滑软底鞋，确保用电安全性。拆除用电设备和电缆时，应由专业电工负责，合理应用电动工具，同时安装漏电保护器。值班电工应做好检查工作，全面维护用电线路与电动工具，确保安装材料与工具存储效果，以免发生高空坠落问题。脚手架上严禁放置安装材料、工具，也不能随意拆除脚手架拉接防护网，严禁存在翅头板与单板[5]。

拆除脚手架时，应配合交叉作用，停止该位置施工，同时派遣专人保护成品。特殊工种应持证上岗，电焊操作之前申请动火作业检查，确保防护品的齐整性。同时，注重接火斗接住火花，派遣专人消除火灾隐患。在大风天气、雨水天气下，严禁高空作业。

6 结语

本文重点分析和介绍新型玻璃幕墙中横梁立柱连接固定方法，采用弹簧钢销予以固定。基于传统构件节点连接法，分析传统方法的缺陷与不足，提出新型连接技术。总结归纳技术方法的工艺原理、施工注意事项，以此减少工程量，全面提升工作效率，可以应用到不同玻璃幕墙中。然而，在具体施工建设中，应降低高大建筑物玻璃幕墙建筑误差，以此确保玻璃幕墙施工的稳定性。