摘 要:随着我国高层建筑的快速发展,玻璃幕墙以其独特的美观、节能、环保等特点被广泛应用于高层建筑。但是,玻璃幕墙施工涉及测量放线、预埋件安装、骨架安装、玻璃安装等多个环节,施工难度大,质量控制要求高。本文结合工作实际,从施工准备、施工工艺、质量控制、安全管理等方面,对现代高层建筑玻璃幕墙施工技术的关键进行了系统探讨,旨在总结经验教训,提出切实可行的措施建议,以期为类似工程提供借鉴参考。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;施工技术;质量控制;安全管理
1 前言
近年来,随着城市化进程的加快,高层建筑不断涌现,已成为现代城市的重要标志之一。与此同时,玻璃幕墙以其通透、轻盈、时尚的特点,在高层建筑立面装饰中得到了广泛应用,成为彰显城市现代感的重要元素。玻璃幕墙虽然具有诸多优点,但其施工也面临着技术难度大、工期紧、协调难度高等问题。一方面,玻璃幕墙涉及测量放线、预埋件安装、骨架安装、玻璃安装、结构粘接、防水密封等多道工序,每一道工序都关系到幕墙的整体质量与使用安全,需要科学合理的施工组织设计。另一方面,玻璃幕墙属于建筑的二次装修工程,需要与土建、机电、室内装修等专业密切配合,协调难度大。再者,玻璃幕墙多为异型件,加工周期长,现场安装受天气、场地限制大,工期压力大。
2工程概况
本文以某高层办公楼玻璃幕墙工程为例进行分析。该工程位于杭州市中心区域,地上45层,建筑高度180m,总建筑面积12万m2。其中玻璃幕墙面积约3.2万m2,占外墙面积的85%。幕墙采用明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙相结合的形式,竖向分格为3.3m一道,横向分格为1.5m一道。玻璃选用8+1.52SGP+8mm低辐射中空玻璃,骨架采用6063-T5铝合金型材。该工程幕墙设计复杂,施工难度大,对施工的组织管理与技术创新提出了严峻挑战。
3施工准备
3.1图纸会审与技术交底
玻璃幕墙施工前,应组织设计、施工、监理等各方进行图纸会审。一方面要重点关注幕墙的荷载传递体系、与主体结构的连接方式、门窗洞口的收口做法等,优化幕墙的受力性能[1]。另一方面要审查幕墙平面布置、立面分割、细部构造等,提高幕墙装饰效果和施工便利性。同时应加强与土建、机电、室内装修专业的协调,解决各专业交叉施工问题。
图纸会审完成后,应及时进行技术交底。技术负责人要向施工班组详细讲解图纸设计意图,明确质量标准、施工工艺、安全注意事项等,使每一名操作工人都熟悉规范要求,掌握操作要领。对于关键工序、薄弱环节,还应编制专项施工方案,制定切实可行的技术措施[2]。
3.2测量放线与预埋件安装
测量放线是玻璃幕墙施工的首要环节,是确保幕墙垂直度、平整度的重要保证。放线应以土建施工轴线和标高为基准,利用全站仪、激光扫描仪等高精度仪器,测设幕墙骨架控制线。要注意在支座螺栓预埋前,复核土建结构的施工偏差,并及时调整。支座螺栓应采用化学锚栓,锚固长度不小于螺栓直径的10倍。安装时应严格控制预埋件的标高和垂直度,偏差控制在2mm以内。
3.3材料进场验收与成品保护
玻璃幕墙涉及玻璃、铝型材、硅酮结构胶、五金配件等多种材料,原材料质量直接关系到幕墙的性能。材料进场时,要严格按照设计和合同要求进行验收,重点检查制造厂家的资质、产品合格证、性能检测报告等。对于玻璃、铝型材等主材,还应按规定比例进行见证取样送检。合格的材料应分类堆放,并采取成品保护措施,如铝型材加盖防尘罩,玻璃垫放软垫等[3]。
3.4样板引路和技术创新
玻璃幕墙施工专业性强,技术难度大,应在大面积施工前,合理选择分部分项工程进行样板引路。样板施工过程中,技术负责人要组织各工种紧密配合,优化施工工艺,编制施工作业指导书,确保质量、安全、工期同步受控。同时鼓励技术创新,在确保安全的前提下,积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备,提高施工效率和质量。如本项目采用计算机三维排版技术,优化玻璃、铝板的下料方案,减少损耗;采用胶辊涂胶工艺,提高结构胶涂布的均匀性,改善粘结性能。
4施工工艺
4.1铝合金龙骨安装
铝合金龙骨是玻璃幕墙的主要受力构件,其安装质量的好坏直接影响幕墙的安全性和耐久性[4]。龙骨安装应严格控制垂直度和平整度,垂直度偏差不超过H/1000,且不大于30mm;平整度偏差不超过L/1000,且不大于2mm。采用经纬仪、激光垂准仪进行动态监测,及时调整固定。
龙骨的固定一般采用铝合金压板和不锈钢自攻螺钉相结合的方式。应严格控制压板与龙骨的搭接长度不小于100mm,自攻螺钉间距不大于300mm。在铝合金与钢构件连接处,应采取电化学腐蚀隔离措施,在钢构件表面涂刷环氧富锌底漆。龙骨安装要与土建施工紧密配合,随结构逐步爬升。
4.2隐框玻璃安装
隐框玻璃安装是本项目的难点之一。隐框玻璃采用串珠垂挂的方式,全部重量由上部串珠盒和垂挂件承担,对串珠盒的加工精度和安装位置提出了极高要求。安装时,应先将串珠和垂挂件组装在玻璃上,用串珠调节器调整玻璃的垂直度和平整度,再将串珠装入串珠盒。玻璃与玻璃间留缝8mm—12mm,打胶前用PE棒临时固定。结构胶要分两道打,先打底胶,固化后再打面胶,确保胶缝厚度和宽度均匀一致。
在隐框玻璃安装过程中,还应重点做好以下工作:一是玻璃吊装要轻拿轻放,避免硬物撞击;二是在施工缝处设缝隔热断桥,提高幕墙的保温隔热性能;三是在顶部设置通风口,并在排水盒处设置疏水孔,确保幕墙的排水功能;四是在易发生位移或应力集中的部位设置马牙槎,起到传递应力、调节位移的作用。
4.3明框玻璃安装
相对于隐框玻璃,明框玻璃安装难度小一些,但同样需要精心组织,严把质量关。明框玻璃应先将压板龙骨安装到位,并复核立柱垂直度和间距尺寸,确保玻璃的安装精度。在安装玻璃时,要对玻璃的规格和厚度进行抽查,不得有裂纹、崩边、划伤等缺陷。玻璃吊装采用真空吸盘,严禁使用扁铁、钢丝绳等硬物捆绑。
5质量控制
5.1关键工序控制
玻璃幕墙施工涉及多个工种,工序交叉频繁,必须强化关键工序控制。
预埋件安装是玻璃幕墙施工的第一道关键工序。要重点控制预埋铁件的规格尺寸、材质,并及时进行除锈、刷漆处理。化学锚栓应采用环氧树脂锚固剂,并严格控制锚固深度和孔径尺寸。
玻璃安装是决定幕墙装饰效果的关键。一方面要控制玻璃的外观质量,表面不得有磕碰、划痕、污渍等缺陷,棱角和边部不得有崩损;另一方面要控制玻璃安装的垂直度、平整度和缝隙均匀性,其中平整度偏差不超过2mm,缝隙偏差控制在±1.5mm以内。
结构胶施工也是玻璃幕墙的关键工序之一。在施工时,要对基材表面进行除油、除锈、除尘处理,确保黏结面清洁干燥。严格控制打胶的温度在5°C-35°C范围内,湿度不超过75%。采用气枪施胶,控制胶宽在12mm—15mm,厚度在5mm—8mm。
5.2实体检验与见证取样
实体检验和见证取样是评判幕墙施工质量的重要手段。实体检验一般在分项工程完成后进行,重点检查构件的加工精度、安装连接质量、结构胶黏结饱满度等。见证取样则贯穿于施工全过程,重点抽查铝型材的壁厚、强度、阳极氧化膜厚度,玻璃的厚度、垂直度、耐风压性能,硅酮结构胶的拉伸粘接强度、剥离强度、抗拉强度等。
实体检验和见证取样应严格遵循"三检制",即自检、互检、专检相结合。自检由施工单位质检员负责,对原材料和成品进行逐批检查;互检由监理工程师负责,抽查自检记录,并见证取样送检;专检由建设单位委托的第三方检测机构完成,对材料性能和结构性能进行检测,出具检测报告。a958bb1f988e9164be2571c43b19ab1c
5.3功能性能检测
除了实体质量外,玻璃幕墙还应具备良好的气密性、水密性、热工性能等功能。本项目采用现场检测与实验室检测相结合的方式对幕墙的功能进行考核。
气密性检测采用手持式正压法:在室内外压差50Pa、75Pa、150Pa条件下,测试点的渗透率应分别小于12m3/(m2·h)、8m3/(m2·h)、5m3/(m2·h)。
水密性检测采用淋水法:在0.05MPa静水压力下持续淋水15min,室内不应渗水、滴水。热工性能主要考核幕墙的传热系数K值和遮阳系数SC值。本项目幕墙的设计K值为1.8W/(m2·K),SC值为0.4。通过计算分析和现场检测,实际K值为1.59W/(m2·K),SC值为0.37,均优于设计要求。
5.4质量问题分析与处置
尽管制定了严格的质量控制措施,但在实际施工中仍难免出现一些质量问题。如在隐框玻璃安装过程中,发现个别串珠存在倾斜,导致玻璃排列不齐。分析原因是串珠盒底部有杂物,影响了串珠的垂直度。对此,采取了清理串珠盒、重新插入串珠的整改措施,并在后续安装前增加了串珠盒的清洁检查工序。
对于检查出的质量问题,都应认真分析原因,制定纠正措施,形成闭环管理。质量问题处置要本着"早发现、早报告、早整改"的原则,把问题消灭在萌芽状态。对于性质严重或屡次出现的质量问题,还应举一反三,从体系上健全质量保证措施。
6安全管理
玻璃幕墙施工作业面高、范围广、危险性大,极易发生高坠、物体打击等伤害事故。据统计,建筑幕墙施工伤亡事故占建筑业安全事故的18%以上。因此,必须高度重视玻璃幕墙施工的安全管理,从组织、制度、技术、应急等方面入手,将安全理念贯穿于施工全过程。
6.1落实安全生产责任制
施工单位是幕墙工程安全生产的责任主体,必须建立自上而下的安全生产责任体系。公司法人代表是第一责任人,对项目安全负总责;项目经理是直接责任人,对本项目的安全生产承担全面领导责任;各级管理人员要按照"一岗双责"要求,在抓好本职工作的同时,落实好安全责任。
施工单位应根据有关法律法规,建立健全安全管理制度体系。要制定安全生产管理办法、安全技术操作规程、危险性较大工程专项施工方案等,明确各工种的安全要求和操作规范。要建立安全教育培训制度,分批次、分层次对管理人员和作业人员进行培训,未经培训或考核不合格者不得上岗。要建立安全检查制度,采取定期检查与随机抽查相结合的方式,及时排查事故隐患。要建立应急救援预案,成立应急小组,配备应急器材,定期组织应急演练,提高快速处置事故的能力。
6.2做好高处作业防护
高处作业是玻璃幕墙施工的重大危险源,必须采取有效的防护措施。施工现场要设置防护栏杆、安全立网、警示标识等临边防护设施,并及时进行检查维护。高空作业人员要经过专门培训,考核合格后方可上岗。作业时必须正确佩戴安全带,安全带应高挂低用,随挂随用。
高处作业还应做好上下料平台的防护。料具起吊前要检查吊装设备、吊具是否完好,是否与所吊重物相匹配。起吊作业须在监护人员的指挥下进行,吊装过程缓慢稳定,防止碰撞。严禁在起重臂、吊钩或重物下面停留或通过。
6.3强化应急管理
要成立以项目负责人为组长的应急领导小组,下设通信联络、现场处置、应急保障等若干工作小组。要编制科学合理的应急预案,明确事故报告程序、应急处置措施、人员救助方案等。要定期组织应急演练,使应急预案"落地生根",使一线员工熟悉应急流程,提高实战能力。要及时对事故进行调查分析,查明原因,汲取教训,堵塞漏洞,防止类似事故再次发生。
7结论
综上所述,玻璃幕墙以其独特的美学效果和优异的性能,已成为现代高层建筑不可或缺的装饰方式。但是,玻璃幕墙施工复杂、协调难度大,对施工组织管理提出了更高要求。只有科学策划,精心组织,强化过程控制,突出安全管理,才能确保玻璃幕墙工程的最终质量。
参考文献
[1]周红生.现代高层建筑中玻璃幕墙施工的关键技术研究[J].无线互联科技,2020,17(10):165-166.
[2]杨彬.高层建筑玻璃幕墙施工关键技术探究[J].散装水泥,2020(02):33-34.
[3]王雁.现代高层建筑玻璃幕墙施工技术关键[J].现代物业(中旬刊),2019(06):209.
[4]汤浩东,王雷.高层建筑玻璃幕墙施工技术关键研究[J].居舍,2018(25):84.