超高层单元式玻璃幕墙施工技术的优化

解成林 郑同琪 李 萌

（中建七局安装工程有限公司，河南 郑州 450000）

0 引言

为了充分利用空间面积，高层建筑甚至超高层建筑的建设越来越多。高层建筑一般为10 层以上建筑，超高层建筑一般为40 层以上的建筑。在超高层建筑的施工过程中，一般会采用玻璃幕墙的围护结构。玻璃幕墙是以支承结构为主体的围护结构，可以承担建筑结构的部分压力，是一种既美观又节约资源的墙体装饰方式[1]，但玻璃幕墙施工过程的安全及施工质量需要特别重视，因此，研究超高层单元式玻璃幕墙施工技术优化设计，确保施工质量和安全意义重大。

1 超高层单元式玻璃幕墙施工技术优化设计

1.1 加固单元式玻璃幕墙支承结构

超高层单元式玻璃幕墙支承结构较为复杂，施工难度大，在施工环节出现任何失误，都有可能出现支承结构不稳定的现象，从而导致施工安全事故。支承结构具有承担建筑工程部分压力的作用，在外围墙体上属于主要受力构件。因此，在进行玻璃幕墙施工技术优化的过程中，加固单元式玻璃幕墙至关重要[2]。此外，加固过程需要对建筑造型、施工结构形式进行充分分析，再将玻璃肋、不锈钢立柱等材料作防腐加固，减少后期老化对建筑安全造成的不良影响。

1.2 控制连接件的安装深度

连接件是玻璃幕墙施工过程中的固定构件与扣件，固定构件是以不锈钢材质为主建造而成，扣件是不锈钢材质加工而成。考虑到连接件与支承结构之间的材料联系，固定构件与支承结构之间需要使用接卸固定，保证支承结构与连接件之间的稳定，因此，连接件的安装深度是施工技术优化的关键步骤。玻璃幕墙在固定支承结构时会产生附加应力，通过少量位移可以调整施工差异[3]，但连接件的安装深度往往会因为位移误差而改变，在工程完成前期虽然不会出现较大的危害，随着使用时间的增加则可能会危害整个建筑外墙的安全。因此，在安装深度控制方面，需要充分考虑玻璃幕墙的附加应力，同时考虑到外围墙体的减震能力与抗震能力，最大限度地提高玻璃幕墙施工的安全性。

1.3 吊装幕墙拼接板块

与传统幕墙结构不同，单元式玻璃幕墙是由多个大块单元板进行吊装拼接而成。在实际吊装过程中，板块容易出现摆动与转动的情况，因此需要在施工之前加强垂直运输部署，将单元式玻璃幕墙从下到上逐层安装，对于收尾施工需要考虑到成品保护的效果[4]。吊装幕墙单元板块时，需要在起吊的过程中设置导向绳，除了专有的吊装工具之外，还需要在工具两侧放置两条绑绳与导向绳共同控制幕墙吊装。如吊装单元板块与其他环节同时施工的情况，需要重视施工人员安全，并防止板块出现碰撞与高空坠物的危险。

1.4 优化玻璃幕墙通风设施

由于单元式玻璃幕墙通风效果不佳，室内通风效果随之下降。为实现玻璃幕墙的安全施工，优化超高层单元式玻璃幕墙通风设施作为最终步骤呈现，如图1所示。

图1 单元式玻璃幕墙

在玻璃幕墙的踢脚处增设通风设施，与幕墙下方的百叶窗相连，用来改善室内舒适度。对于以往的通风设施而言，风量较小，在一定程度上可以改善室内舒适度，但随着室内人员的增加，通风设施会出现“卡住”的现象。因此，优化后的通风设施与百叶窗、幕墙防火层相连，既可以保证室内通风效果，又可以减少火灾隐患。

2 实例分析

2.1 工程概况

为了验证本文设计的超高层单元式玻璃幕墙施工技术的实用效果，以X 超高层玻璃幕墙施工工程为例，对上述技术进行实例分析。该工程包括办公楼与地下停车场两部分。其中，X建筑楼体高度约310m，构件高度约320m，共有60 层，其总建筑面积约301245.586m2，地上面积约215421.452m2，地下面积约85824.134m2。X 超高层建筑以商用为主，每层楼均以连廊相连，建筑外围护结构采用玻璃幕墙。该建筑采用双层玻璃作为外围墙体，并在工程预制组装后，带到施工现场吊装施工。玻璃幕墙在施工过程中较为重视单元板块的安装质量，需要在保证工程施工质量的前提下，确保楼体外观的美观效果。

2.2 应用过程

由于X 超高层建筑的层数较高，使用单元式玻璃幕墙施工时，很容易出现高空坠物，因此，需加强幕墙施工安全保证措施，加固单元式玻璃幕墙支承结构。在项目设计阶段、材料供应阶段、生产加工阶段、加工检查阶段、安装阶段、验收阶段，均作出合理的安排。另外，在现场安装时，格外注意材料与构件的堆放方式。需要严加把控连接件的安装精度，最大限度地保证玻璃幕墙的施工质量。除此之外，X 建筑工程从施工安装到验收阶段均有专人负责，降低了安全隐患存在的可能。为了保证最终的施工质量及安全，采用下式对施工质量安全指标进行计算。

式中：Cquality——施工质量安全指标；

Ire——相关指标系数；

Wx——玻璃幕墙施工能耗；

Cmass——质量计算系数。

通过此指标的计算，可以更加清晰地分析出施工优化技术的安全情况。

2.3 应用结果

本文选取项目设计阶段、材料供应阶段、生产加工阶段、加工检查阶段、安装阶段、验收阶段、现场检查阶段等施工阶段作为施工质量检查要点，并利用公式（1）计算出单元式玻璃幕墙施工质量及安全指标，并与传统超高层单元式玻璃幕墙施工技术的施工质量及安全指标进行对比，如表1所示。

表1 施工技术优化前后质量及安全指标对比

从表1 可知，施工质量及安全指标越高，说明施工质量越安全。在相同条件下，传统超高层单元式玻璃幕墙施工技术的施工质量及安全指标偏低，仅在合格范围之内，对于突发事件的应对措施还不够。其中，生产加工阶段的质量及安全指标较高，为0.890；安装阶段的质量及安全指标较低，为0.851，存在较大的安全隐患。而本文设计的超高层单元式玻璃幕墙施工优化技术的施工质量及安全指标均超过0.997，并无限趋近于“1”，施工质量更佳，符合本文研究目的。

3 结束语

在超高层建筑施工过程中，外部围护结构往往使用玻璃幕墙的形式，不仅可以使建筑更加美观，还可以减少资源浪费现象，是目前最为实用的建筑外墙形式。但是，超高层建筑楼层普遍在40 层以上，在幕墙施工过程中，存在高空坠物的安全隐患，对施工人员与地面人员的安全造成了较大的威胁。而本文对超高层单元式玻璃幕墙施工技术的优化，在施工质量及安全上有很好的保障，质量及安全指标均超过0.997，能为建筑工人提供更加安全的施工环境。