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1、摇摆柱与水平弓形桁架支撑体系干式密封玻璃幕墙施工工法1 前言随着玻璃幕墙的推广,玻璃幕墙工程进入了一个快速发展的崭新阶段, 玻璃幕墙的型式越来越多样化，玻璃幕墙的安装难度愈来愈大，对幕墙的安装质量要求也越来越高，技术含量也越来越大，新技术、新工艺、新设备应用越来越广泛。*中心工程的玻璃幕墙采用摇摆柱与水平弓形桁架作为支撑体系，施工难度大、技术含量高；幕墙单元板块之间由内部两道较大截面的球形EPDM气密胶条及外部的一道EPDM防水胶条实现了二次气密二次水密，满足建筑良好的防水，气密性能，先进的设计理念，现代科技产品的成功应用和国际化的设计、施工、管理系统，保证了本工程的幕墙体系真正体现了“绿色奥
2、运、科技奥运、人文奥运”三大主题，证实了该工法有很高的推广和应用价值。2 特点2. 0. 1 支撑钢结构（水平弓形桁架）与主体钢结构（摇摆柱）的连接采用连接强度好配合精度高的猪鼻孔连接件，实现安全紧固连接和良好的装饰作用。（见图2. 0. 1）2. 0. 2 铝型材的胶条设计实现二次气密二次水密，满足建筑良好的防水，气密性能。2. 0. 3 单元板块的玻璃采用10+12A+8LOW-E中空钢化玻璃，满足建筑良好的保温隔热性能。2. 0. 4 结构玻璃装配组件在专业的生产车间制作，注胶质量、加工精度有保证，节约硅酮结构密封胶。2. 0. 5 施工现场减少结构玻璃装配组件制作这一关键工序，工期缩短
3、、施工机具减少。2. 0. 6 施工简便，工艺流程清晰易懂，操作工人易于掌握，但对管理者的专业技能和统筹能力要求较高。猪鼻孔连接件水平弓形桁架耳板摇摆柱图2. 0. 13 适用范围该工法适用于大型公建的玻璃幕墙装饰工程。4 工艺原理玻璃幕墙的支撑体系为摇摆柱和水平弓形桁架，水平弓形桁架通过两端的钢耳板与主体结构的摇摆柱连接，并可以前后和左右调节。所有水平弓形桁架和玻璃幕墙的重量通过20的不锈钢拉杆吊挂到屋顶钢结构上，不锈钢拉杆布置为前后2道，间隔3000mm。玻璃幕墙板块与水平弓形桁架的连接点在板块的横梁上，每个横梁3点，上下2个横梁共6点。玻璃板块吊挂到水平弓形桁架上，通过挂点实现板块的上下
4、、左右、前后的三维调节。幕墙单元板块之间由内部两道较大截面的球形EPDM气密胶条及外部的一道EPDM防水胶条实现了二次气密二次水密，满足建筑良好的防水，气密性能。图4-1 玻璃幕墙垂直节点图4-2 玻璃幕墙水平节点5 工艺流程及操作要点5. 1 工艺流程测量、放线摇摆柱铸钢支座安装支座连接件安装调整隐蔽工程验收摇摆柱安装支座和摇摆柱防雷、防护处理单元板块工厂加工水平弓形桁架安装性能试验玻璃板块安装 合格密 封幕墙整体清洁处理交 验5. 2 操作要点5. 2. 1 支座安装根据放线支座水平、垂直位置，点焊相应各处支座连接螺钉，点焊必须有相应之连接强度，须能够承受立柱安装荷载，点焊完成后对每层支座
5、用水准仪进行检测，出现偏差时作相应调整。然后进行连接螺钉加焊工作，并不允许存在虚焊、漏焊等现象, 焊后应及时清除焊渣和检查焊缝质量。螺钉表面须采用热镀锌处理, 焊缝处去渣除锈后涂二层防锈漆。具体施工步骤如下：1 预埋铁件：预埋铁件的作用就是将连接件固定，使幕墙结构与主体结构连接起来。2 拉水平线控制水平高低及深度尺寸。虽然预埋铁件时已控制水平高度，但由于施工误差影响，安装连接件时仍要拉水平线控制其水平及进深的位置，以保证连接件安装准确无误。3 点焊：在连接件三维空间定位确定后，要进行连接件的临时固定即点焊。点焊时要两人同时进行，一人固定位置，另一个点焊，这样协调施工的同时两人都要做好各种防护，
6、点焊人员必须是有焊工操作证者，以保证点焊的质量。4 加焊正式固定：对验收合格的连接件进行固定，即正式焊接。烧焊操作时要按照焊接的规格及操作规定进行，一般情况下连接件的两边都必须满焊。5 防腐：预埋铁件在模板拆除后，即凿除砼面层后进行防腐处理，但由于焊接时对防腐层的破坏故仍需进行防腐处理，先清理焊渣，再刷防锈漆，最后刷保护面漆，有防水要求时要刷防水漆。5. 2. 2 摇摆柱安装1 在平台上弹出摇摆柱的轴心线，以柱的轴心线为基准可弹出钢管的边线，并以此做出靠山；将钢管吊入胎架，用垫铁加以固定后将铸钢件放到胎架上，注意控制接口的平齐；在铸钢件轴板孔与直管段连接板孔、钢管轴心线同心的前提下，方可沿圆周
7、向进行均匀定位焊。2 锥管与直管相连处，打上定位耳板，调整对口位置后点焊。3 锥段与直段组焊时，注意将纵向焊缝相互错开至少200mm。4 整体组装时，必须保证：铸件底座与钢管轴线的垂直度，偏差应控制在D/500且不超过3mm；柱长度偏差应控制在0+3mm；铸钢节点、锥段、直管段中心线同心。5 为了保证转动焊接时及堆放及运输过程中发生碰撞，导致铸件节点位置变化，将铸件节点加焊固定架，同摇摆柱构件一同发至安装现场。6 焊接并进行适当矫正后，对对接焊缝按焊接工艺要求进行UT检查。柱身纵向拼接焊缝及环向拼接焊缝要求全熔透，质量等级为一级，100%UT探伤，BII级合格。7 外形整修、清除焊疤、飞溅、并
8、打磨光洁，包括外露切割边缘。5. 2. 3 避雷安装根据现行国标建筑防雷设计标准，防雷处理要求。本工程按二类防雷建筑物设计。幕墙防雷是利用主体结构的防雷体系实现的，幕墙防雷装置必须与主体结构的防雷体系可靠连接，保持导电通畅（连接部位清除非导电保护层）。单元板块通过三个挂点与弓形桁架相连（仅在楼板处挂点是直接与予埋件相连的），弓形桁架通过连接件与摇摆柱连通，至此幕墙横竖龙骨形成导电的连通网格，之后，宽方向每隔9m、高方向每层将摇摆柱通过予埋件与建筑物防雷网甩头相连接：用5mm40mm扁钢将建筑物防雷网甩头与予埋件焊接，焊接长度不小于80mm，上下予埋件也用扁钢相连，这样，幕墙系统就与建筑物主体结
9、构防雷网形成可靠连接。幕墙压顶板体系与主体结构屋顶的防雷系统也有效连通：檐口女儿墙铝合金挂板，通过铝合金次框架、挂码与铝合金龙骨相连通，用25mm2的编织铜导线将铝合金龙骨与连接角钢连通，连接角钢与主体钢结构焊接，主体钢结构与主体防雷网是连通的，这样，檐口铝合金挂板系统就与主体防雷网可靠连接。幕墙防雷装置的设计及安装最终须经建筑设计院电气工程师认可。5. 2. 4 水平弓形桁架安装按照作业计划将要安装的桁架运送到指定位置，同时注意其表面的保护。电葫芦安装于屋架钢结构上，桁架吊装采取三点吊装法，吊装时在桁架靠外侧处加设两根稳定绳，靠其吊装，示意图如下：1 将钢丝绳按照设计要求挂接在钢桁架上，用电
10、葫芦吊钩按照要求挂接在钢丝绳上起吊。2 钢桁架利用电动葫芦按照吊装桁架编号，吊至预装位置，然后等候在预装部位工作台上的安装工用连接销轴将桁架固定在摇摆柱的桁架连接件上。3 待桁架两端用连接销轴将桁架固定在摇摆柱的桁架连接件上之后，用6根安全缆绳在相对应不锈钢吊杆安装部位（因桁架吊装后还须进行焊接不锈钢拉杆连接耳板，故安全缆绳连接桁架部位须与相对应不锈钢拉杆连接耳板处错开300mm左右），先对桁架进行临时固定，安全缆绳上端牵挂在对应上部的主体钢结构上。4 待确认安全缆绳及连接销轴连接可靠后，松开吊装葫芦吊钩，按从上至下安装顺序进行下一榀桁架的安装。图5. 2. 45. 2. 5 玻璃面板安装1
11、施工准备：由于板块安装在整个幕墙安装中是最后的成品环节，在施工前要做好充分的准备工作。准备工作包括人员准备、材料准备、施工现场准备。2 玻璃板块的吊装利用外搭排脚手架兼内悬挑架方式安装，将内悬挑架作为玻璃板块和桁架安装的一个借助操作平台，进行安装玻璃板块，将电动葫芦安装在屋面钢构上。本工程半单元板块主要分割2000mm3000mm板块较大重量约300Kg，按照板块单元吊装技术进行吊装。采用电动葫芦直接从地面起吊，吊装到安装位置不经过二次吊装。吊装前先将半单元板块用平板车运到吊装位置 ，用电葫芦起吊，然后下落调整用螺栓定位紧固。 玻璃板块安装顺序从上至下进行安装。3 板块就位安装板块垂直运输到板
12、块安装层后通过工字钢轨道水平移动到具体安装位置，进行就位安装；板块吊装到位后工人将玻璃板块用螺栓固定在连接铝合金挂件上。4 板块吊装的安全、防范1）特别要注意电葫芦的电控设备，当发生意外时可急停，并自动断电，保证安全吊装。2）吊具必须经常检查，发现磨损要及时更换。3）挂钩安装要牢固、就位，经检查无误后方可发出起吊信号。4）板块单元起吊后，不得在板块下部停留、作业。5 调整玻璃板块初装完成后就对板块进行调整，调整的标准，即横平、竖直、面平。横平即横梁水平，胶封水平；竖直即立柱垂直、胶封垂直；面平即各玻璃在同一平面内或弧面上。室外调整完后还要检查室内该平的地方是否平，各处尺寸是否达到设计要求。6
13、固定玻璃板块调整完成后马上要进行固定，主要是用橡胶垫块固定，垫块要上正压紧，杜绝玻璃板块松动现象。6 材料与设备6. 1 主要材料6. 1. 1 单元板块的玻璃采用10+12A+8LOW-E中空钢化玻璃。6. 1. 2 铝型材选用高精度优质铝型材，表面处理室内侧为粉末喷涂，室外侧为氟碳喷涂。6. 1. 3 硅酮结构密封胶选用优质结构密封胶。6. 1. 4 铝型材的胶条选用三元乙丙优质胶条。6. 2 主要机具设备表6. 2 主要机具设备表序号仪器名称规格单位数量1超声波探伤仪USM22B台12提升机(3T)LTD5台23玻璃吸盘架六肢吸盘台34电 焊 机WS300台205金属切割机台56型 材
14、锯把57台 钻台48气焊设备H012套39铅 垂 仪台510激光经纬仪台111应力测定仪台212水 准 仪台113拉 铆 枪把3014注 胶 枪把1015扳 手把407 质量控制表7-1 摇摆柱安装允许偏差要求项目允许偏差柱子的长度2.0mm柱身弯曲矢高H/1500且5.0mm管面对管轴的垂直度D/500且不超过3mm对口错边t/10且不大于3.0表7-2 钢桁架安装允许偏差要求（mm） 项目允许偏差跨中的垂直度H/25015.0桁架及其受压弦杆的侧向弯曲矢高（f）L/100010.0当安装在混泥土柱上时，支座中心对定位轴线偏移10.0桁架间距（采用大型混凝土屋面板时）10.0钢结构定位轴线1
15、.0柱子定位轴线1.0地脚螺栓偏移2.0底层柱基准点标高2.0上、下柱连接处的错口3.0单节柱的垂直度H/100010.0同一层柱的各柱顶高度差5.0同一根梁两端顶面高差L/100010.0表7-3 每平米玻璃表面质量项目质量0.1-0.3mm宽划伤痕长度小于100mm允许8条擦伤不大于500mm2表7-4 隐框玻璃幕墙安装质量项目允许偏差检查方法竖缝及墙面垂直度15mm经纬仪幕墙平面度3mm3m靠尺、钢板尺竖缝直线度3mm3m靠尺、钢板尺横缝直线度3mm3m靠尺、钢板尺拼缝宽度（与设计值比）2mm卡尺8 安全措施8. 0. 1 安装幕墙用的施工机具在使用前必须进行严格检验。手持电动工具用前作
16、绝缘电压试验；手持玻璃吸盘和玻璃吸盘安装机，须作吸附重量和吸附持续时间试验。8. 0. 2 施工人员配备必要的劳动保护用品，防止人员及物件坠落。8. 0. 3 防止密封材料在工程使用中溶剂中毒，且要保管好溶剂，以防发生火灾。8. 0. 4 现场焊接时，应在焊件下方加设接火斗。8. 0. 5 设专职安全员进行监督和巡回检查。9 效益分析9. 0. 1 摇摆柱、水平弓形桁架、玻璃和玻璃副框的制作在生产厂家进行，材料浪费少。其中铝材比预算节约1.6t（约占铝材总用量的百分之十），合人民币3万元。加工精度高，为安装工作带来很大方便。9. 0. 2 玻璃板块在专业车间制作，质量保证，密封胶损耗少，节约费
17、用2万元。9. 0. 3 施工机具投入少，人工用量减少，共节约费用5万元。9. 0. 4 材料控制得当，施工方法合理，该项目返工现象少，每道工序一次验收合格。施工过程中得到业主和监理的一致好平。10 应用实例*中心工程的玻璃幕墙面积约2.5万m2，其中主立面为节能半单元隐框玻璃幕墙系统，其支撑体系为摇摆柱和水平弓形桁架。单元板块的玻璃采用10+12A+8LOW-E中空钢化玻璃，满足建筑良好的保温隔热性能。玻璃的包框铝型材采用断热构造，实现建筑良好的保温隔热性能。单元板块之间由内部两道较大截面的球形EPDM气密胶条及外部的一道EPDM防水胶条实现了二次气密二次水密，满足建筑良好的防水，气密性能。单元板块通过四个连接角码与支撑钢结构采用机械连接，施工安全便捷，施工精度高。支撑钢结构的自带耳板一侧开圆孔，一侧开腰孔，可适应主体钢结构的施工误差和本身的加工误差，满足施工精度的要求。该幕墙系统达到了美观、节能、环保的效果，得到了各界的好评。
