2022世界杯主场馆玻璃幕墙施工技术*

范剑波

(中国铁建国际集团有限公司，北京 100039)

1 工程概况

卢赛尔体育场是2022年世界杯主场馆，承担小组赛、半决赛、决赛和闭幕式等重大赛事活动，为中国企业首次以总承包商身份参与承建的世界顶级体育赛事场所。本项目为卡塔尔城市地标，建筑宏伟，主场馆建筑面积19万m2，体育场整体呈马鞍形，直径309m，东西高约76m，南北高约61m，观众容量92 100人，主体结构外采用构件式防火玻璃幕墙和轻质龙骨石膏板干墙相结合的围护体系，如图1所示。

图1 卢赛尔体育场效果

2 玻璃幕墙组合体系及框架连接方式

卢赛尔体育场4～7层主体结构外围护采用玻璃幕墙和石膏板干墙相结合的复合体系，如图2所示。铝合金结构框架是下部玻璃幕墙和上部石膏板干墙的共同支承结构，横杆采用芯套钢销式连接方式。

图2 玻璃幕墙组合体系

芯套钢销式连接方式(见图3)的主要优点有：①结构科学、受力合理、变形均匀、体系简便；②连接方式使得幕墙体系整体受力均匀，受荷载作用后横杆位置非完全限位固定，自由可动，不受反力硬约束，荷载传递线路清晰；③横杆采用闭口材料，整体强度高，抵抗矩大，组合安装后有效提高抗倾覆能力；④连接体系因受力合理，立柱、横杆截面相对较小，节材省耗；⑤立柱与横杆舍弃了传统的角铝连接，采用整体芯套替代，内置不锈钢定位销，相对不锈钢螺栓组，安装简单易行，节约材料，提高工效，降低成本；⑥材料均为工厂加工，精度高、可控性好、质量可追溯、源头可保障；⑦加工好的材料成品运送至现场后组装方便，拆装便利、施工高效。

图3 幕墙框架连接方式

3 组合幕墙玻璃饰面安装

3.1 施工准备

卢赛尔体育场主体结构1～4层楼板外边一致，5层及以上楼板比4层楼板整体外挑，幕墙普遍高为4.7m(下部玻璃部分2.53m，上部轻质隔墙部分2.17m)，幕墙安装后位置正好与楼板外侧边缘平齐。根据该特点，采用以下3种辅助设施进行幕墙安装工作。

1)主体结构外辅助幕墙安装的高空作业，采用38～48m曲臂式举人车进行高空辅助。

2)楼内幕墙竖框及横杆采用剪刀式举人车配合安装。

3)玻璃及上部轻质隔墙安装采用铝合金固定式脚手架辅助配合安装。

3.2 结构尺寸校核及构件定制生产

根据批复的设计图纸，对现场的主体结构进行尺寸校核，特别是跨间距、层高以及楼板边缘尺寸，确保结构尺寸在允许误差范围内。根据现场实际尺寸校核完毕后，由厂家根据实际尺寸定制生产竖框、横杆和中空玻璃等相关构件。

3.3 定位测量

幕墙是建筑结构外立面的最终装饰性围护结构，幕墙安装以及施工对测量精度要求高，幕墙立柱安装与调校对幕墙整体效果起关键控制作用，横杆连接、玻璃安装等后续安装工作的精度很大程度上都取决于幕墙立柱的安装偏差控制效果。测量工程师用全站仪在结构楼板及立柱顶部按照图纸标记立柱及固定钢板位置，按照组合幕墙玻璃及轻质隔墙分隔位置在主体结构立柱上标记明显标高及分隔横杆水平标高安装位置，根据项目QC流程邀请监理工程师进行现场报验。

3.4 幕墙材料检测

一般玻璃幕墙材料主要检测分项为玻璃与铝合金框物理性能检测、连接材料(膨胀螺栓)的拉拔试验以及密封胶的性能测试；卢赛尔体育场项目在此基础上增加了上部轻质隔墙的防火(120min)和隔声测试(50dB)，所有分包商进场材料均需要按监理及规范要求经检测合格后方可使用。

3.5 铝合金框架安装

竖框安装按照轴线段的总立柱数量进行排列，在用膨胀螺栓连接至顶板和底板之前，第1个立柱准确定位并进行垂直和精准调平；之后将第2个立柱从临时固定位置松开，同时将横梁对齐并安装在第1，2个立柱之间，然后第2个立柱准确定位，再用膨胀螺栓固定在顶板和底板上。重复此流程直到最后一个立柱完成并永久固定。

横杆安装时用专用紧固铰链对相邻的竖框进行临时固定，直至该跨范围内的框架安装完毕后才可拆除。按照设计及规范要求，单跨整体框架安装对齐和垂直度允许偏差为±2mm、单跨整体框架水平安装位置允许偏差为±5mm，所有幕墙框架固定就位后，检查玻璃垫圈是否有遗漏(已在工厂固定)，如有遗漏应及时进行增补。

3.6 玻璃幕墙门安装

玻璃幕墙门由外框和耐火型材组成，门框可以从内部定位，因为是双层中空玻璃，门框的质量约25kg。门框提升到安装位置后，固定在立柱和横杆门扇安装位置上，将门扇调平并检查垂直度。然后将门扇提升到外框合页安装位置，再从建筑内部安装门扇玻璃。安装就位后，可以通过合页、锁进行微调达到设计状态。

3.7 中空玻璃安装

玻璃面板出厂前应按规格编号，运到现场后应分别放置在其所在楼层的室内,靠墙(或用专用钢架)放置,倾角70°～75°,并加强保护,防止碰撞损坏、面板涂膜层被划伤及面板滑动倾倒等现象。嵌装玻璃时，使用专用玻璃水平倒运设备通过室内电梯将玻璃运送至安装位置，玻璃通过电动葫芦或小型链式起重机提升，并使用12mm厚支架固定在上面结构上。支架用作锚固点，室外举人车中的两名工人使用吸盘引导玻璃安装的同时建筑物内部的工人从内部用吸盘配合提升，直到玻璃固定在幕墙安装位置。用带胶垫的卡扣板逐块固定玻璃，待玻璃按该程序全部安装完成后，逐一用扣板条替换临时卡扣并夹紧铝盖，将其固定在压盘上，使其表面达到所需的光洁度。

3.8 保温封堵及防水膜施工

幕墙框架和主体结构外侧的间隙需用防水膜粘接并用保温板进行填充，填充完毕后用和幕墙框架同材质、同颜色的挡水板进行罩面装饰处理。

3.9 防火耐候密封胶封堵

幕墙框架罩面板和主体结构间隙尺寸在7～10mm，可使用耐候防火密封胶(报检批复)来封堵墙壁和幕墙框架之间的间隙。如果间隙>10mm， 可用聚氨酯泡沫作填充物填补，在涂抹密封胶之前，用干净的抹布清洁幕墙框架，并用遮蔽胶带保护框架和缝隙周围的墙面，以防止密封剂污染这些表面，并获得整洁的密封剂接缝；防火密封胶封堵前应在封堵位置塞入泡沫条，以使涂抹的密封剂达到更好的密实度。

4 组合幕墙轻钢龙骨轻质隔墙(干墙)安装流程

4.1 干墙系统

干墙系统是指轻钢龙骨或木龙骨上用螺钉固定的各种预制板材组成的吊顶或墙体，如石膏板隔墙。这种系统自重小，施工方便快捷，可用来解决各种建筑设计上的要求。

4.2 测量定位

由测量人员在结构顶棚和轻质隔墙起步横杆上标记横向龙骨和竖向龙骨位置，确保龙骨位置按照图纸上下精确对齐。

4.3 龙骨安装

与结构顶板连接位置的竖向龙骨和顶棚龙骨用报批通过的结构钉和L形角钢将龙骨固定到安装位置，用自攻螺钉将地脚龙骨安装到轻质隔墙起步横杆位置，周边龙骨和竖向龙骨按图纸中的间距要求固定到周边幕墙框架上，如图4所示。

图4 轻质隔墙剖面

4.4 石膏板和水泥石膏板安装

石膏板先从主体外侧开始安装，垂直放置并与金属框架平行，使用石膏板螺钉将石膏板固定到框架上，螺钉间距不超过300mm，控制石膏螺钉与石膏板边缘至少相距10mm，以防刮伤面板边缘，最外层的水泥石膏板按此工序依次进行安装，确保与下层石膏板之间的接缝在水平和垂直方向最小错开300mm。

4.5 防火玻璃纤维毡安装

外侧防火石膏板和水泥防火石膏板安装完毕后，在内侧龙骨隔墙空腔内用保温钉安装75mm厚、12kg/m3的玻璃纤维毡。

4.6 石膏板封板

玻璃纤维毡和轻钢龙骨隐蔽验收完毕后，进行内侧双层石膏板封板，根据上述石膏板安装方法进行封板处理。

4.7 接缝处理和裱糊工程

石膏板及水泥石膏板接缝处应使用接缝胶带和接缝填料(化合物)按照要求把表面处理平整，所有螺钉和装饰凹陷处使用填缝料抹平，与主体结构之间留置的变形缝使用适当类型的隔声、防火密封胶进行密封；外侧水泥石膏板采用纳米保温涂料喷涂，内侧面向建筑主体内部分使用乳胶漆进行裱糊，涂料裱糊作业时注意毗邻构件的成品保护，避免造成二次污染。

5 结语

新材料、新技术的不断涌现给建筑幕墙设计和施工提出了新挑战的同时，也带来了新的机遇，促使了更多新幕墙组合体系的发展。在各施工流程阶段和材料、构件生产阶段按技术要求进行严格质量把控，对于消除安全、质量隐患，确保玻璃幕墙的结构性安全和功能性安全起到非常重要的作用。