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半隐框玻璃幕墙安装施工技术

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2008年9月25日

目录

一 构件及用具……………………………………………………………………3
二 名词解释………………………………………………………………………5
三 施工流程及注意事项…………………………………………………………7
四 幕墙防雷………………………………………………………………………11
六 隐蔽验收及幕墙试验…………………………………………………………13
五 安全注意事项…………………………………………………………………13
七 现场容易出现的问题…………………………………………………………14

由于这是我通过对现场施工的观察及查阅相关规范书籍后的总结结果，所以内容会有一定的局限性。
一 构件及用具：
铝压码：用M6×25的盘头螺钉连接在幕墙龙骨的沟槽中的构件，用于压住玻璃。（如右图）。

▲（图01）铝压码
铝附框：是用结构胶和玻璃粘在一起的铝型材，通过铝压板压扣住铝附框，起到固定玻璃的作用。（如右图）

▲（图02）铝附框与玻璃
转接件和连接件：连接件和转接件是两个不同的构件，现场采用的是槽钢连接件（经焊接可做成板凳形连接件）和T型转接件（如右图），连接件和转接件为镀锌钢，材质为Q235B。连接件和转接件是幕墙龙骨与大楼主体结构相连接的构件。

▲（图03）T型转接件
幕墙框架、连接件、转接件和主体结构的连接方式如下：

本工程对连接节点的做法如下图：

幕墙龙骨
连接件

转接件
主体钢梁
◤（图04）

角片：用ST4.8×19的盘头自攻钉将角片固定在横梁和立柱上，起到连接立柱与横梁的作用。也用于层间封修的镀锌钢板与主体结构的连接。
内衬板：本工程内衬板采用3mm厚的铝塑复合板，每层的层间封修外面玻璃采用6mm厚的镀膜钢化玻璃，这种玻璃没有保温性能，所以需在层间封修处安装保温岩棉，保温岩棉用钉子钉在铝塑复合板上，复合板向外，保温岩棉向内，安装在玻璃后面。透过玻璃看到的是复合板，隐藏了岩棉，起到遮挡美化的作用。
内套筒：又称芯柱，是立柱接长用的构件，不承受竖向荷载，接长的上下两根立柱之间要求留有温度变形缝。15层、30层、45层处立柱的接长通过套工字钢来实现。
镀锌钢板：用于层间封修，现场采用的镀锌钢板厚度有1.2mm和1.5mm这两种，1.2mm厚的钢板用于层间上封修，1.5mm厚的用于层间下封修，下封修板承托防火岩棉等封修材料。
中空low-E玻璃：本工程的大面采用的是中空low-E玻璃6+12A+6，6+12A+6指的是， 两层6mm厚的玻璃，中间一层12mm厚中空层。Low-E涂层是降低辐射涂层，原理是把室外的冷空气或热空气挡在室外，中间的夹层是要保持内层玻璃的温度，从而能保持室内温度。
手动真空吸盘：手动真空吸盘在玻璃的安装时用于抬送玻璃。其使用注意事项是，一，玻璃表面应清洁，二，减少圆盘摩擦，三，吸盘吸附玻璃20min后应取下重新吸附（如图05）。
手动真空吸盘性能表：

型号
盘数
负载能力（N）
8702
2
500
8703
3
850
本工程现场安装大面玻璃（尺寸为1955mm×1936mm）时用的手动真空吸盘的盘数为3，安装时用三个至四个吸盘抬起。

（图05）手动真空吸盘

吊篮：吊篮是幕墙施工中必不可少的机具。吊篮是脚手架的一种，作用是为工人提供高空作业的操作面。本工程用的吊篮型号为ZLD500,额定载重为500kg,电机功率为2×7.5KW，每个吊的配重大于1200kg。

二 名词解释
隐框玻璃幕墙与半隐框玻璃幕墙：
全隐框玻璃幕墙的构造是在铝合金构件组成的框格上固定玻璃框，玻璃的上框挂在铝合金整个框格体系的横梁上，其余三边分别用不同的方法固定在立柱和横梁上。玻璃用结构胶预先粘贴。玻璃框之间用结构密封胶密封。
半隐框玻璃幕墙中的竖隐横不隐玻璃幕墙的构造是立柱隐在玻璃后面，玻璃安放在横梁的玻璃镶嵌槽内。在车间将玻璃两竖边粘贴上铝附框，将玻璃竖边再固定在铝合金框格体系横梁的镶嵌槽中。
横隐竖不隐玻璃幕墙的构造，略。
优缺点对比：相对于全隐框玻璃幕墙来说半隐框玻璃幕墙的玻璃与铝付框的胶缝在车间内加工完成，材料粘贴表面的洁净度有保证，玻璃框是在结构胶完全固化后运往施工现场的，所以胶缝的强度是有保证的，缺点是立面造型受限。

硅酮结构密封胶和硅酮建筑密封胶：
硅酮结构密封胶用于板材与金属构架、板材与板材、板材与玻璃肋之间的结构用硅酮粘结材料，简称硅酮结构胶。

硅酮建筑密封胶是幕墙嵌缝用的硅酮密封材料，又称耐候胶（如下图）。

▲（图06）现场用的硅酮耐候密封胶

围护结构件的安装形式：外压板式和内勾块式
外压板式是通过横梁托住玻璃块的重量。玻璃板块的周边用结构胶粘上铝附框，通过一定间距的点压板压在框架上。名词解释中，铝压码和铝附框这两个构件在结构中就起到了外压板式固定玻璃的作用。结构形式如下两图：
◤（图07）

外压板式固定的优点：
设计安装灵活，比较容易处理特殊部位，比较经济，连接具有一定可靠性，拆卸和更换板块比较容易，无序安装，板块与框架接触处铺设胶条能够有效的保护玻璃不受硬性冲击。

▲（图08）铝压板和铝附框的构造

内勾块式固定是框架的型材与玻璃上的铝附框有互相咬合的卡槽，卡住之后，通过勾块将连接部位固定。这种连接方式的缺点是必须有序安装，更换板块比较难。
三 半隐框玻璃幕墙的施工工艺流程：

（一）测量放线、预埋件检查
测量放线：幕墙的测量放线以土建提供的控制线为基础。
预埋件检查：工程主体部分钢结构不需预埋件，通过转接件和钢梁的焊接，就可以为幕墙提供连接空间和连接强度。对于已做防火处理的钢梁需剥除防火涂料，使之露出金属面，便于下道焊接工序。
（二）楼层转接件焊接（点焊）、紧固件安装
转接件与钢梁连接时，为了保证焊缝达到一定的强度，每个转接件不得少于两条焊缝。
（三）横梁、立柱装配
这里横梁、立柱的装配要跟横梁、立柱的安装要分清，它们是不同的两道工序，不能产生误解，横梁、立柱的装配包括角片，芯柱、防腐垫片、连接件的组装等，是立柱的再加工过程。
角片安装：加工过程中应严格按照图纸所给的尺寸加工，误差应控制在1mm以内。 ▲（图09）角片安装
加工中角片位置的保护膜必须去除，角片型号应按照图纸的要求正确选用，自攻钉必须保证数量并且上紧，不可以缺少，角片紧固不允许有松动现象。
芯柱安装：现场选用的铸铝芯柱长度有33cm和45cm两种，将芯柱装进立柱中要留14cm的长度在外面，这段长度要插到上面的立柱中，两立柱之间需留温度变形缝，长度δ=20mm，现场实际留缝长度在15mm～20mm之间，也是符合规范要求的。
由于横梁和立柱的装配可以在现场进行，所以这道工序可以跟转接件的焊接同时进行。
（四）立柱安装、横梁安装
立柱安装：
用螺栓将立柱与支座连接，然后上紧螺母，调整好整幅幕墙的位置后，通过固焊加固支座，为了便于最终安装玻璃前的尺寸调整，固焊只须点焊，不须满焊。

精度要求是立柱轴线前后偏差不大于2mm，左右偏差不大于3mm，立柱连接件标高偏差不大于3mm。相邻两根立柱安装标高偏差不大于3mm，同层立柱的最大标高偏差不大于5mm，相邻两根立柱距离偏差不大于2mm。立柱安装的精度将直接影响到玻璃的安装，安装时应严格控制误差，并防止误差积累。
横梁安装：
将横梁套在立柱的角片上，钻孔，用ST4.8×19的盘头自攻钉连接在角片上，使横梁与立柱牢固连接。同一层横梁安装应由下向上进行，每层横梁的安装都应用水准仪控制其标高，当安装完一层高度时，要进行检查、调整、校正、固定。
（五）二次转接件焊接及防腐等
焊接：二次转接件焊接即为满焊，转接件焊缝要求为三级焊缝，焊条使用结426型号。焊接过程中严禁在主体工字钢和转接件等钢材上随意引弧。
防腐处理：所有焊接的部位都需做防腐处理。防腐的做法是清理焊瘤焊渣等污物，如果防腐处理的间隔时间较长，还需除去焊缝及周围表面的浮锈，最后涂刷防锈漆。
（六）层间封修
层间封修的内容及顺序是：安装下封修板 安装衬板和保温岩棉、安装防火岩棉及封修岩棉等 安装上封修板。
衬板安装：应先安装衬板的角片，同时将岩棉和铝塑复合板钉在一起，每块1888×934铝板上安装18个岩棉钉，岩棉钉的间距在300～400mm之间。角片与框架的固定使用自攻钉，角片与复合板的固定使用抽芯铆钉。
防火岩棉应拼接牢靠。
（七）玻璃安装
安装玻璃时使用工具：大十字刀、小十字刀、一字刀、卷尺、吸盘、木块等
安装步骤：
第一步，清理横竖框上的灰尘及杂质，整理胶条，把玻璃垫块放在横框上。JGJ102-2003《玻璃幕墙工程施工技术规程》中规定，“隐框玻璃幕墙每块玻璃的下端宜设置两个铝合金条或不锈钢托条，拖条应能承受该分格玻璃的重力荷载作用，且长度不应小于100mm，厚度不应小于2mm，高度不应超过玻璃的外表面，拖条上应设置衬垫。”本工程的51～55层玻璃的安装属于隐框玻璃安装，垫条为铝条，尺寸为5×25×100mm，符合规范要求。2～50层的大面为竖向半隐框玻
璃幕墙，这种体系的玻璃重量是靠横框支承的，玻璃放在横框上，在玻璃安装之前应在横框上垫上弹性垫条，厚度不小于3mm（如下两图）。
▲（图10）半隐玻璃幕墙玻璃下的弹性垫条 ▲（图11）全隐玻璃幕墙玻璃下的铝垫条
第二步，把门子架架设到施工部位，与主体捆绑牢固在架子上垫上大于50mm的木条，再把玻璃平放在木条上，工人系好安全带，把玻璃立起来，几个工人合作用手动真空吸盘开始把玻璃向外抬。
第三步，吊篮外应有人扶着玻璃，防止玻璃倾覆，室内工人抬玻璃，抬的过程中要小心，确保玻璃的上下左右不被碰到。上玻璃的时候应注意玻璃镀膜面的朝向，规程中规定，应将单片阳光控制镀膜玻璃的镀膜面朝向室内，非镀膜面朝向室外。本工程采用的镀膜玻璃镀膜层在两层玻璃中间，满足要求。由于玻璃在工厂里已经粘上铝附框，故安装玻璃时不会出现镀膜面装反了的情况。
第四步，玻璃上框之后，工人仍需保护玻璃，室内的工人的吸盘不摘下，仍扶好玻璃，保证玻璃不脱落。室外的工人开始压压板，用大十字刀固定牢固压板。待压板全部固定好后，吸盘可摘下。然后开始安装下一块玻璃。
下面两图为现场工人在安装大面玻璃。

▲（图12） ▲（图13）

四 幕墙防雷
玻璃幕墙的防雷设计应符合现行国家标准《建筑防雷设计规范》GB50057的有关规定。
防雷装置的组成：
1、接闪器：直接受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网、以及用作接闪的金属屋面和金属构件。
可将幕墙的盖板设计成直接接受雷击的装置，起到引雷作用的接闪器。也可以采用不锈钢栏杆兼作避雷带，这时不锈钢栏杆必须与建筑物防雷系统连接，并保证接地电阻满足要求。以上这两种接闪器是幕墙防顶雷的措施，它们不能防止侧雷的打击，“ 30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位，每三层须设置一圈均压环，并和建筑物防雷网及玻璃幕墙自身的防雷体系接通。（引自《玻璃幕墙工程技术规范应用手册》这样可以防侧雷。
2、引下线：连接接闪器与接地装置的金属导体。在幕墙工程中幕墙的竖向主龙骨应视为引下线。
3、接地装置：接地体和接地线的总和。接地体是埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体。
本工程的防雷技术要求：
1、 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94，本工程为二类防雷建筑物，避雷网的网格尺寸为10m×10m或12m×8m。本工程的避雷网格为12m×8m，东、西、南、北四个面，每个面为四个连接点，每两层与主体连接，连接点必须焊接，焊缝长度大于100mm；
2、焊后清渣，焊缝防腐处理，刷防锈漆两遍，银粉漆一遍。焊渣应清理干净，防锈、防腐到位，无遗漏（如图14）；
3、与建筑主体防雷带相连的竖框自下而上应有效连通，其水平间距不大于10m，连接接触面应紧密可靠，不松动；
4、严禁自攻钉固定在上端插芯上； ▲（图14）
5、在铝框接触处用砂打磨氧化层。
跨接：
技术要求中已经表述：“与建筑主体防雷带相连的竖框自下而上应有效连通”。规范中规定：当竖框的跨接用扁钢制品时截面必须达到。
由于本工程每层的竖向骨料之间的上下连接是采用插接件连接，即铸铝内套筒，并且在连接处注打密封胶，这样上下立柱之间的电阻值变大，且电阻值不确定，所以必须在连接处做跨接处理。利用螺钉将一连接导线固定在上下立柱上即可。本工程没有选用扁钢制品作为连接导线，而是 选用铜编织线（见图15），对于铜编织线依 ▲（图15）
然有性能上的要求。具体性能如下表：
序号
项目
标准要求
1
材质结构组成
（股数×根数×套数/单根直径）
36×7×0.15
2
长度（mm）
200
3
宽度（mm）
15
4
计算截面积（）
4
5
30℃直流电阻（Ω/km）
≤3/2
6
化学分析（Cu%）
99.9
防雷安装顺序
这里既要体现防雷安装这道工序的施工顺序，也要体现这道工序在整个幕墙安装过程中所处的阶段。
幕墙的防雷安装主要分两个阶段，即：
（一）预埋件敷设阶段
这阶段防雷处理措施主要是直接利用钢筋焊接于主体防雷钢筋上。
（二）幕墙骨架安装阶段
幕墙在完成连接件安装后，进行幕墙立柱安装时，同样得跟进防雷的施工。如果防雷工序滞后，层间封修已经开始进行或完成，防雷尚未施工，则
发生了工序颠倒的情况。防雷工序跟立柱的安装跟进还有一个依据，就是幕墙的防雷不仅仅要在建筑完工交付使用后发挥防雷作用，也要保证在施工期间发挥防雷作用，防止施工期间出现雷击事故。
五 幕墙的隐蔽验收项目和幕墙需做的试验
规范中规定幕墙工程应对下列隐蔽工程项目进行验收：
1　预埋件（或后置埋件）；
2　构件的连接节点；
3　变形缝及墙面转角处的构造节点；
4　幕墙防雷装置；
5　幕墙防火构造。
本工程施工过程中的隐蔽工程检查项目有：
1 构件与主体结构连接点的安装；
2 幕墙四周、幕墙内表面与主体结构之间间隙节点的安装；
3 幕墙伸缩缝、沉降缝、防震缝及墙面转角点的安装；
4 幕墙防雷接地节点安装。
规范中规定在工程竣工验收之前应对幕墙做四性试验：
气密性、水密性、风压变形性能、平面内变形性能。竣工验收时应准备幕墙的这四性试验的检测报告。
硅酮胶的质量至关重要，应对硅酮结构胶的相容性和玻璃粘结性做试验。

六 安全事项
1、 在高处焊接时要用接火斗，接火斗里铺垫防火岩棉，防止焊渣外溅，引燃下面易燃物；
2、 立柱安装时，工人应系好安全带、戴好安全帽，所有工具都必须用绳子绑住，绑在吊篮上或绑在身上等，未固定的立柱应用绳子绑在主体结构上，防止坠落。
3、 在电梯附近施工的吊篮应用绳子绑在主体上，至少两点固定。
4、采用吊篮施工时，有如下注意事项：
1）吊篮的周围应用密目网围护，防止吊篮里的工具、幕墙构件等物品坠落；

2）现场采用的安全绳为白棕绳，安全绳遇到阳角处应有软体防护，防止安全绳与转角处摩擦而受损（如图16）；
3）现场采用的吊篮配重为混凝土块，每块标准重量为25kg,实际加工配重的重量为27kg以上，原因是配重在搬运和使用过程中角部等处容易受损坏，配重的重量减小，小于25kg。现场每个支架上装24块配重，每个吊篮由两个支架支撑，所以一个吊篮共使用48块配重，合计总配重重量大于1200kg。应经常检查支架上的配重数量是否满足，是否有配重块被挪走，检查配重是否锁好；
4）检查钢丝绳的安全弯是否被拉直。卡口在紧固钢丝绳时不能把U形弯头与主绳相扣，因为U形弯会将钢丝绳挤压变形（如图17）。

▲（图16） ▲（图17）
5）吊篮里的电箱不准接出插线板。如果现场加工立柱等工作时需要用电钻等手持电动机具，须将其接入开关箱，做到“一机、一闸、一箱、一漏”,不得使用插线板。
5、施工后的现场留下的焊条、金属碎料、垫木、螺钉、包装纸等垃圾杂物应及时清理，特别是临边部位的，防止这些杂物坠落。
6、施工工人应穿上软底布鞋，如果穿硬底鞋，在吊篮和脚手架上时脚与杆件没有握裹式接触，容易踩滑。

七 现场容易出现的质量安全问题及施工注意事项
问题1：不同材料交接处没有严格加上垫片。
JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规程》中规定：“除不锈钢外，玻璃幕墙中不同金属材料接触处，应合理设置绝缘垫片或采取其它防腐蚀措施。”

现场不同金属材料交接需要设置绝缘垫片的地方有：层间封修的镀锌铁皮与铝框架接触处，转接件与立柱接触处，15层、30层、45层工字钢内芯柱与铝立柱接触处等等。这些地方都发现没有严格加垫片的现象，如下图：

▲（图18）封修铁皮与铝框架之间垫垫片 ▲（图19）封修铁皮与铝框架之间没有垫垫片

▲（图20）芯柱钢与铝竖框之间加垫片 ▲（图21）芯柱钢与铝竖框之间没有加垫片
问题2：文明施工
一，现场施工后产生的垃圾废弃物应及时清理，做到日产日清，工完场清。尤其是临边处，如果不清理，废弃物很容易从楼面上坠落。（如右图）

▲（图22）
二，工人在施工时应注意对其他工程的成品保护，不能随意破坏。在现场就遇到一件让自己哭笑不得的事，我们看到施工处的临边防护栏杆的钢管有被焊透的现象（如右图），当时第一反应就是工人随意引焊，破坏了栏杆。但后来问了
工人才知道，他们焊透钢管的目的其实是取水。怎么说呢？因为工人现场切割转接件后需立刻到预埋件处焊接，为了加快冷却转接件，于是想到了用水。这些天经常下雨，栏杆的钢管里都存有一部分的水，工人在钢管下方焊透一个孔，即有水出来。

▲（图23）
问题4：转接件开孔尺寸不合要求
规范中对转接件的开孔尺寸有如右图所示的规定：转接件、连接件的开孔长度不应小于开孔宽度加40mm，孔边距离不应小于开孔宽度的1.5倍（如图24）。
在现场转接件的切割等加工过程中会发现有的长孔是通过乙炔气割出来的，豁口偏大，超过规范中的规定。 ▲（图24）
问题4：施工过程中应注意对成品半成品的保护
在施工的过程中经常出现玻璃破碎、型材保护膜被提前揭掉等现象。如下图。

▲（图25）