拉索式框支承玻璃幕墻施工工法

拉索式(框支承)玻璃幕墻施工工法1.前言拉索式結(jié)構(gòu)是一種輕巧、高強、高效和高技術(shù)含量的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)，它巧妙地將結(jié)構(gòu)的力學(xué)美和建筑形體的藝術(shù)美有機地融合在一起，具有強烈的時代氣息。拉索式（框支承）結(jié)構(gòu)因具有簡潔并具有力度感，也不致于破壞建筑物外觀的整體美感，環(huán)保節(jié)能等特點，在眾多的公共建筑得到了日益廣泛的應(yīng)用。在眾多的的施工應(yīng)用過程中，均取得了較好的效果，形成了一套成熟的施工工法。2.工法特點本工法對拉索式（框支承）玻璃幕墻施工工藝原理進行了比較系統(tǒng)的論述，提出了鋼索張拉的施工要求及對拉索張拉力的測定；提出了鋼索與幕墻之間如何進行連接；同時提出了對材料要求及安裝質(zhì)量控制要求，有較強的實用性和可操作性。3.適用范圍本工法適用于非抗震設(shè)防和抗震設(shè)防烈度為6－8度，建筑高度不大于100m的公共建筑中拉索式（框支承）玻璃幕墻的安裝。4.工藝原理拉索的穩(wěn)定與預(yù)應(yīng)力控制是拉索式玻璃幕墻施工技術(shù)中的關(guān)鍵問題。拉索結(jié)構(gòu)是柔性張拉結(jié)構(gòu)，在沒有施加預(yù)應(yīng)力之前沒有剛度，其形狀也是不確定的，必須通過施加適當?shù)念A(yù)應(yīng)力賦予其一定的形狀，才能成為能承受外荷的結(jié)構(gòu)。在給定的邊界條件下，所施加的預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的分布和大小同所形成的結(jié)構(gòu)初始形狀是互相聯(lián)系的。玻璃所承受的風荷載和水平地震作用傳到橫梁和立挺后通過支撐桿傳到拉索體系，形成整個體系的自平衡。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程測量定位→支承鋼結(jié)構(gòu)制作安裝→不銹鋼索體系安裝→支撐桿安裝及調(diào)整→不銹鋼索張拉→單元體轉(zhuǎn)接件的安裝→幕墻立挺及橫梁安裝→玻璃單元安裝→打膠→玻璃清洗→清理5.1-1單元幕墻標準縱剖節(jié)點5.1-2單元幕墻支撐系統(tǒng)5.2操作要點5.2.1測量定位按設(shè)計軸線及標高，分別測量屋面（樓板）梁或支承鋼（砼）梁，地錨（水平基礎(chǔ)梁、預(yù)埋鋼板）、各樓層鋼索水平撐桿的縱軸向軸線及標高，形成三維立體控制網(wǎng)，從而滿足幕墻、支承結(jié)構(gòu)、拉索結(jié)構(gòu)定位的要求。5.2.2支承結(jié)構(gòu)的安裝1先進行鋼立柱的吊裝，用鋼支座與主體鋼結(jié)構(gòu)連接，進行擰緊固定，然后安裝頂部橫向鋼梁。2根據(jù)幕墻分格線及幕墻完成面，將分格線引至頂部橫向鋼梁，復(fù)核每分格線處橫向鋼梁標高。3拉索下支座與預(yù)埋板焊接，在安裝拉索前單獨進行預(yù)拉，以檢查預(yù)埋板所承受的力能否滿足施工的要求，如不符合要求，需重新預(yù)埋。4在橫向鋼梁上（設(shè)計位置）設(shè)懸掛鋼索的上支座，根據(jù)上部支承結(jié)構(gòu)復(fù)核尺寸，考慮上部支承結(jié)構(gòu)撓度，調(diào)節(jié)上部支座安裝高度。鋼索體系的安裝1按照設(shè)計要求及訂購合同條款驗收鋼索，查驗合格證、質(zhì)保書等；2根據(jù)鋼索的設(shè)計長度及在設(shè)計預(yù)拉力作用下，鋼索延伸長度落料；3制作拉索的上索頭和下索頭；4按左右次序，把一個立面的鋼索依次掛在頂?shù)卒撨B接支座之間，特別注意二索相交時外索和內(nèi)索的相互位置要求，全部索錨具調(diào)節(jié)端在下端，固定端在上端，一次擰緊二端錨固件上的成品螺釘；5依此安裝幕墻立面全部鋼索。支撐桿安裝及調(diào)整1按上下次序，把一個立面的支撐桿依次裝在拉索上，擰上拉索壓板的壓緊螺栓，不能太緊，要求撐桿在拉索上不能自由滑動即可。2用千斤頂張拉鋼索收緊二對拉索（內(nèi)索和外索），使得鋼索不再松馳，按照定位鋼線標高調(diào)整支撐桿的位置和水平度，少許擰緊鋼索壓板的壓緊螺釘，依次重復(fù)設(shè)置整個立面的支撐桿位置。鋼索張拉，調(diào)節(jié)鋼索預(yù)應(yīng)力值1鋼索張拉順序：內(nèi)索和外索同時張拉。2鋼索張拉準備工作：準備張拉設(shè)備（千斤頂）和力矩扳手；準備測試記錄本；根據(jù)不同跨度明確各鋼索相應(yīng)的預(yù)緊力；拉索測定儀的標定。為防止因預(yù)拉的受力不均勻而造成鋼結(jié)構(gòu)的變形，頂部設(shè)過載保護裝置(當頂部位移超過保護值,保險絲破斷，拉力釋放到較小值，保護幕墻結(jié)構(gòu)的安全)。3鋼索張拉步驟：采用反復(fù)張拉、逐步到位的施工工藝，用拉索測定儀對拉索的有效索拉力進行測定。第一循環(huán)：按張拉順序用千斤頂施加張拉力，邊調(diào)節(jié)邊觀察力矩扳手和拉索測定儀數(shù)據(jù)，使鋼索預(yù)緊力達總預(yù)緊力的50%，按次序同時收緊二對拉索（內(nèi)索和外索），再次調(diào)整支撐桿的位置和水平度，依次重復(fù)設(shè)置整個立面的支撐桿位置。第二循環(huán)：按張拉順序用千斤頂施加張拉力，邊調(diào)節(jié)邊觀察立矩扳手和拉索測定儀數(shù)據(jù)，使鋼索預(yù)緊力達總預(yù)緊力的75%，按次序同時收緊二對拉索（內(nèi)索和外索）至設(shè)定的數(shù)值，再次調(diào)整支撐桿的位置和水平度，依次重復(fù)設(shè)置整個立面的支撐桿位置。第三循環(huán)：按張拉順序用千斤頂施加張拉力，邊調(diào)節(jié)邊觀察立矩扳手和拉索測定儀數(shù)據(jù)，使鋼索預(yù)緊力達總預(yù)緊力的103%，按次序同時收緊二對拉索（內(nèi)索和外索）至設(shè)定的數(shù)值，再次調(diào)整支撐桿的位置和水平度，依次重復(fù)設(shè)置整個立面的支撐桿位置。4拉索應(yīng)力的核實和支撐桿的固定因拉索的預(yù)緊可使得已預(yù)緊的應(yīng)力相應(yīng)損失，重新依次測量拉索的預(yù)緊力，校核支撐桿的標高和位置后，把拉索壓板的壓緊螺釘最終擰到位（用內(nèi)六角扳手，人力擰不動為止）?？衫盟鞯亩祟^錨固處設(shè)置的索長的調(diào)節(jié)螺栓，用擰緊螺栓的辦法對索的長短及預(yù)應(yīng)力進行調(diào)節(jié)。5注意事項1)每個位置的拉索長度可能是不一樣的，不能互用。每一榀拉索的不同分割高度的撐桿都是不一樣的，不能互用。2)仔細逐個檢查每個緊固螺釘頭部以及拉索滑道的光潔度，以免劃傷鋼索表面。3)每次預(yù)緊前后應(yīng)該用設(shè)備測量鋼梁的變位情況，如有異常變形或位移，必須停止張拉，尋找結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原因。4)每次預(yù)緊后應(yīng)目測固定支座、預(yù)埋鋼件、連接焊縫的工作情況。5)拉索安裝完成后，上方不應(yīng)再有焊接工作，以免焊花灼傷鋼索表面。單元體轉(zhuǎn)接件的安裝單元體的轉(zhuǎn)接件根據(jù)設(shè)計預(yù)制好，拉索預(yù)拉完后，即安裝轉(zhuǎn)接件，轉(zhuǎn)接件與支撐桿通過螺栓固定。幕墻立挺及橫梁安裝根據(jù)定位線，進行鋁合金立挺的安裝，與轉(zhuǎn)接件固定。根據(jù)預(yù)先確定玻璃板塊尺寸進行鋁合金橫梁的安裝。玻璃單元安裝根據(jù)測量定位的結(jié)果和有關(guān)要求、規(guī)范，設(shè)計符合客觀實際的玻璃板塊，按業(yè)主要求訂貨。玻璃進場后要按驗收程序組織驗收玻璃。玻璃安裝順序應(yīng)按設(shè)計位置、玻璃尺寸編號，自上而下安裝玻璃。玻璃接縫寬度順直及高低差符合要求。1檢查及調(diào)整腳手架，保證的足夠的空間吊裝玻璃，檢查立挺及橫梁之間的中心距，水平度，確認與玻璃尺寸相符后方可開始吊裝。檢查玻璃的規(guī)格尺寸，若有崩邊、裂口、明顯劃傷的玻璃不允許安裝。清潔玻璃和吸盤上的灰塵，根據(jù)玻璃重量確定吸盤個數(shù)，嚴禁使用吸附力不足的吸盤。2采用電動葫蘆、手動葫蘆為主，人工輔助相結(jié)合的方式，制作一專用鋼架，鋼架上墊膠，人工用吸盤進行水平搬運，將玻璃搬到鋼架上，用尼龍繩綁扎牢固后，用葫蘆起吊。吊裝玻璃前玻璃必須按照先后順序堆放好，做好編號，以免造成玻璃的重復(fù)搬運。3勻速將玻璃送到安裝位置。當玻璃到位時，腳手架上人員應(yīng)盡早抓住吸盤，控制穩(wěn)定玻璃，以免碰撞，出現(xiàn)意外事故。4玻璃穩(wěn)定后，上下人員應(yīng)注意保護玻璃，當上部有槽時，讓上部先入槽；當下部有槽時，先把氯丁膠放入槽內(nèi)，將玻璃慢慢放入槽中，再用泡沫填充棒固定住玻璃，防止玻璃在槽內(nèi)擺動造成意外破裂。5玻璃安裝好后，應(yīng)調(diào)整玻璃上下、左右、前后的縫隙的大小，其允許偏差不得超過±2mm，然后將玻璃固定住。6待全部調(diào)整完畢后，應(yīng)進行整體立面平整度的檢查，其平面度偏差不得超過4mm，確認完全無誤，符合圖紙設(shè)計要求后才能進行打膠。打膠首先用二甲苯清洗玻璃縫，干后玻璃縫周邊先雙面貼紙，再復(fù)查紙縫的寬度是否一致，不一致之處進行調(diào)整，水平和垂直縫寬必須統(tǒng)一，最后灌膠。密封膠必須滿縫平整，所有的操作必須在密封膠初凝前完成，表面修飾好后，迅速將粘貼在玻璃上的貼紙撕掉。打玻璃膠時，先根據(jù)膠縫的大小把玻璃膠筒出口切開相應(yīng)斜口，打膠要保持注膠均勻。操作順序一般是：豎向膠縫，由下向上。膠注滿后，要檢查膠縫里面是否有氣泡，若有應(yīng)及時處理，消除氣泡。下封口部位，玻璃與鋼槽之間的縫隙用相應(yīng)的泡沫棒塞緊，注意平直，然后打膠。玻璃清洗密封膠灌縫24小時后，用二甲苯進行全面清洗，有積膠的地方用刀片清刮，再用二甲苯洗滌，不允許留有污跡，驗收前再用清水清洗。清理在施工過程中，要求作業(yè)班做到工完場清，以保證施工樓層面沒有多余的材料及垃圾。項目經(jīng)理部將派專人對各樓層進行監(jiān)督、檢查，以保證每個作業(yè)清潔、規(guī)整，對各施工樓層的待用材料要求堆放整齊，以便整個樓面整齊干凈。勞動力組織(見表5.3)表5.3勞動力組織情況表工種管理人員技術(shù)人員張拉安裝打膠其他所需人數(shù)336356206.材料與設(shè)備6.1材料要求鋼材1采用的不銹鋼材料應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準規(guī)定，采用的碳鋼和其他鋼材亦要符合現(xiàn)行國家標準規(guī)定。2采用的碳鋼桁架和其他鋼材表面應(yīng)采用氟碳漆進行防腐蝕處理，涂刷氟碳漆厚度應(yīng)滿足規(guī)范要求，并要有檢驗報告。3采用的標準緊固體要符合現(xiàn)行國家標準規(guī)定，非標準緊固件應(yīng)滿足設(shè)計要求，并有出廠合格證。鋼拉索1鋼拉索結(jié)構(gòu)宜適用不銹鋼鋼絲繩，鋼絲繩性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼絲繩》GB/T8918的規(guī)定，鋼絲繩從索具中的拔出力不得小于鋼絲繩90%的破斷力，應(yīng)由生產(chǎn)廠家提交測試合格報告及質(zhì)量保證書。2鋼拉索采用的鋼絲繩應(yīng)進行預(yù)張拉，其制作應(yīng)符合《點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》CECS127要求。玻璃1玻璃幕墻采用的玻璃，必須經(jīng)過鋼化處理，鋼化前應(yīng)完成玻璃的切裁磨邊、鉆孔等工序。2玻璃板塊的周邊必須按設(shè)計要求進行機械磨邊、倒棱、倒角等精加工處理玻璃邊緣不得出現(xiàn)爆邊、缺角等缺陷。其加工后的尺寸、偏差、彎曲度允許偏差等應(yīng)符合《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》JGJ102要求。3為達到保溫、節(jié)能要求，采用雙層中空低反射率內(nèi)加惰性氣體玻璃（LOW-E+Ar）。密封材料玻璃幕墻的密封材料宜采用耐候硅酮密封膠，不同品牌的密封材料不得混用，任何情況下，不得使用過期的密封材料。其他材料1玻璃幕墻可采用聚乙烯發(fā)泡材料做為填充材料，其性能要符合《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102規(guī)定。2支承裝置與玻璃之間的襯墊材料應(yīng)有適宜的韌性和彈性，且不得產(chǎn)生明顯蠕變。6.2主要機具設(shè)備垂直運輸機械：土建的外用電梯、塔吊、井架，以及安裝必備的電動葫蘆、手動葫蘆。各種機電設(shè)備：電焊機、氬弧焊機、型材切割機。手工工具：玻璃吸盤、電動錐、手電鉆、電錘、梅花扳手、活動扳手、水平直鋼板尺、鋼角尺、鋼卷尺、打膠槍。測量儀器：經(jīng)緯儀、水準儀、索張拉測定儀。張拉設(shè)備：YDC250-200液壓穿心千斤頂；LJDBD-1電動油泵。7.質(zhì)量控制7.1預(yù)埋件安裝質(zhì)量支承結(jié)構(gòu)屋面樓板梁上的預(yù)埋件應(yīng)重點檢測預(yù)埋標高。地錨預(yù)埋件，應(yīng)重點檢測標高以保證地錨底板面上的裝飾層厚度的要求，并作必要的拉拔實驗。7.2支承框架梁安裝質(zhì)量縱向主梁：檢測縱橫軸線位置，尤其應(yīng)檢查上錨墩及地錨位置偏差，以保證日后安裝拉索的垂直精度及幕墻立面定位精度。鋼索施加預(yù)應(yīng)力將使梁產(chǎn)生撓曲，在控制主梁標高時，應(yīng)予以反變形預(yù)調(diào)控制，以保證幕墻安裝完成后，拉索結(jié)構(gòu)上端在同一水平位置上。7.3地錨的安裝質(zhì)量檢查其軸線位置及其與上錨墩間位置偏差，以保證拉索結(jié)構(gòu)的垂直精度及墻體定位精度；檢查地錨筋板孔的標高是否一致；檢查地錨底板與預(yù)埋件、底板與筋板的焊接質(zhì)量，有必要時并作探傷抽驗；做好后置件的拉拔抽檢實驗。7.4鋼索的安裝質(zhì)量對鋼索原材料按國家標準進行驗收，進行強度復(fù)查，并逐根進行外觀檢查；對索頭的預(yù)緊應(yīng)力及鋼索張拉后的延伸長度進行實驗檢測；對索頭的制作質(zhì)量進行檢查；檢查拉索結(jié)構(gòu)的垂直度，水平連系桿的間距、標高、水平度；拉索結(jié)構(gòu)安裝完成后，檢查拉索結(jié)構(gòu)整體平面度。7.5玻璃的安裝質(zhì)量對玻璃的材料質(zhì)量進行檢查，出廠合格證、檢驗報告等；對玻璃的加工尺寸、磨邊、安裝孔眼的位置偏差、精度及研磨質(zhì)量檢查；玻璃弧度及表面缺陷（如缺楞、掉角、劃痕等）檢查；玻璃接縫寬度、順直、高低差等偏差檢測；玻璃固定件的緊固程度；膠縫外觀檢查。7.6索桁架點支玻璃幕墻施工質(zhì)量允許偏差支承結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量允許偏差表(見表7.6.1)表支承結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量允許偏差表序號項目允許偏差（mm）檢查方法1預(yù)埋件標高±10用激光水平儀或水水平儀2預(yù)埋件位置偏差±20經(jīng)緯儀3上錨墩標高±1.0用激光水平儀或水水平儀4上錨墩位置偏差1.0用經(jīng)緯儀5上錨墩角度±10o用激光經(jīng)緯儀6地錨（箱板孔）標標高±1.0用激光水平儀或水水平儀7地錨筋板位置偏差差±1.0用激光經(jīng)緯儀拉索結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量允許偏差表(見表7.6.2)表索桁架施工質(zhì)量允許偏差表序號項目允許偏差（mm）檢查方法1上固定點標高±1.0用水平儀軸線位移±1.0用經(jīng)緯儀2上固定點標高±1.0用水平儀軸線位移±1.0用水平儀3索結(jié)構(gòu)垂直度H≤10m1.0用經(jīng)緯儀10m<H≤200m1.5用激光經(jīng)緯儀20m<H≤400m2.0用激光經(jīng)緯儀40m<H2.0用激光經(jīng)緯儀4兩索間對角線差H≤10m1.5用鋼卷尺10m<H≤200m2.0用鋼卷尺20m<H≤400m3.0用鋼卷尺40m<H4.5用鋼卷尺5索結(jié)構(gòu)跨度L≤10m±1.0用鋼卷尺10m<L≤200m±1.5用鋼卷尺20m<L≤400m±2.0用鋼卷尺40m<L±3.0用鋼卷尺6相鄰兩索間距（上、下固定點處處）±1.0用鋼卷尺7連系桿標高±1.0用水平儀長度±1.0用鋼卷尺玻璃面板安裝質(zhì)量允許偏差表(見表7.6.3)表玻璃面板安裝質(zhì)量允許偏差表序號項目允許偏差（mm）檢查方法1相鄰兩玻璃面接縫縫高差1.0用深度尺2上、下兩塊玻璃接接縫垂直偏差差1.0水平儀3左右兩塊玻璃接縫縫水平偏差1.0水平儀4玻璃外表面垂直接接縫偏差H≤20m2.0經(jīng)緯儀H>20m3.05玻璃外表面水平接接縫偏差L≤20m2.0激光水平儀L>20m3.06膠縫寬度（與設(shè)計計值比）±1.5用卡尺8.安全措施8.1特殊工種的操作人員必須按規(guī)定經(jīng)有關(guān)部門培訓(xùn)，考核合格后持有效證件上崗作業(yè)。起重吊裝人員遵守十不吊規(guī)定，嚴禁不懂電氣、機械的人員擅自操作使用電器、機械設(shè)備。8.2高空作業(yè)人員應(yīng)佩帶工具袋，工具應(yīng)放在工具袋中不得放在鋼梁或易失落的地方，所有手工工具（如手錘、扳手、撬棍），應(yīng)穿上繩子套在安全帶或手腕上，防止失落傷及他人。8.3吊裝前起重指揮要仔細檢查吊具是否符合規(guī)格要求，是否有操作，所有起重指揮及操作人員必須持證上崗。8.4玻璃幕墻工程吊裝和玻璃安裝期間應(yīng)設(shè)置警戒范圍，先進行試吊裝，可行后正式吊裝。8.5焊接作業(yè)前，要清除現(xiàn)場的易燃易爆物品，或采取相應(yīng)的隔離措施，高空用火作業(yè)需派專人負責監(jiān)護，防止飛濺的火花引燃可燃物。9.環(huán)保措施9.1腳手架設(shè)遮護網(wǎng)，避免夜間電焊施工時電焊弧光對馬路上車輛的行駛造成影響。9.2施工垃圾及時清理，按指定位置存放。9.3盡量降低噪音，減少環(huán)境污染。9.4盡量減少夜間施工。若為加快施工進度或其他原因必須安排夜間施工的，則必須先辦理“夜間施工許可證”后進行施工。9.5加強現(xiàn)場場容管理，現(xiàn)場做到整潔、干凈、節(jié)約、安全、施工秩序良好，現(xiàn)場道路必須保持暢通無阻，保證物質(zhì)材料順利進退場，場地應(yīng)整潔，無施工垃圾，場地及道路定期灑水，降低灰塵對環(huán)境的污染。10.效益分析10.1具有獨特的建筑藝術(shù)效果外，