拉索式点支式玻璃幕墙施工要点

拉索式点支式玻璃幕墙施工要点

吴彩虹

上海鹭城建设集团有限公司上海市201620

摘要：幕墙行业在近年来得到飞速发展，其中拉索式点支式玻璃幕墙凭借其精巧的外观和通透性，不仅能够增加建筑外立面的美感，还能够有效改善建筑物内部空间的通透性，在公共建筑中备受青睐，应用范围十分广泛。因此文章结合工程实例，就拉索式点支式玻璃幕墙施工要点展开相关论述。

关键词：拉索式点支式；玻璃幕墙；施工要点

拉索式点支式玻璃幕墙解决了室内外空间的问题。但由于拉索式点支式属于柔性支承体系，由竖向拉索起承载作用，横向拉索起辅助固定作用，故不同于其他结构。它是在施工中先通过配重预拉钢拉索后安装玻璃，故几何非线性变形大，这给拉索式点支式玻璃幕墙的表面平整度及整体稳定性控制增加了难度。

一、拉索结构点支式玻璃幕墙的特点

拉索结构点支式玻璃幕墙由锚杆结构、索桁架和玻璃板组成。是一种用钢爪将玻璃板固定在索桁架上的幕墙。索桁架是跨越幕墙支承跨度的重要构件，由高强索和按一定规律布置的连杆组成，悬挂在锚固结构上。其作用是形成幕墙系统，承担幕墙荷载，并将其传递到与建筑主体连接的锚固结构上。锚杆结构是连接建筑物主体与索桁架的承重构件，也是索桁架在施工过程中的受力构件。索桁架只有在被力拉紧后才能成为幕墙系统。为了获得稳定的幕墙系统，必须对索桁架施加适当的张力。索桁架跨度越大，所需要的拉力越大，用于维持平衡的锚结构所能承受的反作用力也越大。玻璃面板由安装在索桁架上的钢爪固定并填满接缝，最终形成幕墙系统。幕墙系统的锚固结构、索桁架与玻璃板相互依存、相互制约、相互影响。

二、拉索式点支式玻璃幕墙的质量影响因素

（一）锚定结构

锚定结构包括锚固用的预埋件及固定预埋件的支承结构（如屋面梁、楼板梁、地锚、水平基础梁、钢桁架等）。在一些工程中，由于设计时对荷载的考虑不充分，结构在张拉索桁架时对支承的结构产生很大的危害，表现为有些设置在楼面的预埋件经张拉负荷后导致楼面变形，有些设置预埋件的悬挑梁或跨度较大的主、次梁产生较大的挠曲。这不仅危害到主体结构的安全，还由于主体结构的变形反过来影响到索桁架幕墙的安装安全。因为一旦主体结构失效，索桁架及整个幕墙体系也就不复存在了。因此，在设计和施工中对荷载的确定应给予足够的重视。对锚固拉索的预埋件、锚定结构进行设计时，应考虑荷载的不同组合，按最不利的荷载组合取值，使索桁架结构与主体结构的连接部位能适应主体结构的位移，锚定结构能承受拉索（杆）体系的张力。施工中应对锚固构件的埋设定位、埋设方式及焊接质量进行严格控制。

（二）索桁架预应力

索桁架是拉索结构点支式玻璃幕墙的核心构件，它的稳定是拉索结构点支式玻璃幕墙最关键的技术。索桁架由两层钢索和连系杆组成，悬挂在主体结构上时，用锚具与主体结构连接。索桁架上安装钢爪用来固定玻璃面板。索桁架一般由布置在同一竖向平面内的两层索（承力索和稳定索）以及它们之间的连系杆组成。双层索系要分别锚固在稳固的支承结构（框架、地锚、水平基础梁等）上才可以对索系进行预应力张拉，使索系绷紧，以至索内保持适当的预应力来保证索系具有所需的形状和稳定性。张拉索杆结构预应力的建立是张拉索杆结构获得必要的结构刚度和稳定形状的必要措施。预应力的数值应根据张拉索杆结构在各种可能的荷载情况下任意一根钢索都不发生松弛来确定，且保证有一定的张力储备。在实际设计中，张拉杆索体系的预拉力最小值一般由设计人员按有限元法根据荷载进行计算，并经过试算、调整来确定。若拉索预应力张拉控制不好，在使用荷载下预拉力储备不足，索架体系应力不均衡，拉索就会出现松弛，将会导致索架失稳而使整个玻璃幕墙垮塌。所以，对钢索预拉力最小值的控制是在安装施工过程中的一个重点。

三、工程施工要点

1.测量放线施工要点

因幕墙面积大，单根竖向拉索长度长中间没有固定点，竖向拉索网的垂直度、平整度直接影响幕墙的质量。应要用激光天顶仪加高强钢丝线测量放线，以底层控制点为基准点用激光天顶仪确定每根竖索顶端的控制点，用高强钢丝线连接上下两控制点，保证竖向拉索网的垂直度、平整度。横向拉索控制点确定后的拉线与竖向拉线在空中形成网面，给每个网面上的交叉点（即悬空杆或驳接件安装点）做上标记以确保施工过程中拉线的交叉点不变。在测量放线过程中还要注意测量段控制，以免误差积累，同时应注意环境因素，以及主体结构受风荷载侧移对测量的影响。

2.拉索安装施工要点

（1）拉索安装顺序

拉索的安装应遵循“先主后次，先竖后横”。先吊装主受力索即竖向拉索，施加初步预应力后定位网面交叉位置的玻璃连接件，然后再吊装横向拉索。将待要吊装的拉索中各个组件按顺序连接好，松开调节套两端的螺母，拧动调节套将调节端松至最大调节位置。然后将钢索两端的锁头插入上下两锚固耳板中并穿上销钉，拧紧销钉帽。按此方法吊装每根拉索。按照竖向拉索吊装的方法逐一吊装横向拉索，通过单索夹时，利用单索夹的后压盖将其紧固起，并和竖向索形成交叉的网面。

（2）拉索预拉力的施加及配重检测

①拉索预拉力的施加：待竖横向拉索吊装结束固定后，为了保证拉索在玻璃安装后受荷载及自重作用下结构变形在允许范围内，按荷载设计换算成每根拉索的承载力来对拉索施加预拉力。拉索的预拉顺序同安装顺序应遵循“先主后次，先竖后横”。拉索预拉力是利用专业的拉索预拉调节扭力扳手，通过调节拉索两端的调节套筒，使每根拉索拉力均匀分布。竖向拉索和横向拉索应循环张拉完成达到设计的承载值。②配重检测：由于拉索网幕墙结构受力非常大。所以施加的预拉力大，为了使拉索满足设计的承载力要求，保证幕墙结构的安全可靠，对于这种大规格拉索预拉力的施加值需借助预拉力检测设备———“拉索测力仪”检测即配重检测。这种设备（拉索测力仪）利用杠杆的原理通过夹具不断压缩拉索，具体是将设备两主臂上的U型口卡在拉索上，旋转机械手柄使主臂带动调节套两端的调节螺杆向内运动不断压缩拉索，从设备上读取拉索承载力数值，对照设计承载力值判断是否到达设计力值。如达到要求就不要调整拉索预拉力值，达不到要求就调整两端的调节杆使拉索达到设计预拉力值，从而能够实现拉索的张拉。通过以上预拉力检验拉索是否达到设计预拉力值并详细记录。确保每个节点处的位移都在允许的范围内，方可进行玻璃面板安装。

（3）悬空杆及驳接件施工要点

按照竖横拉索的安装顺序同步安装悬空杆，根据放样索网交叉点即悬空杆安装点来控制。悬空杆的安装定位准确度直接影响到玻璃幕墙安装后的表面平整度及结构整体稳定性。悬空杆安装前将杆头（连驳接接件）位置的定位圈调节到中间位置，在保证承载力的前提下，方便调节悬空杆与玻璃的距离和中心位置。悬空杆随竖横拉索同步安装，按网索控制点先做临时固定，根据竖横拉索张拉及配重情况调整悬空杆位置。悬空杆的调整最好能以一个单元面的平面平整度为基准进行调整，能确保悬空杆的安装定位几何尺寸与玻璃平面保持一致，保证玻璃幕墙安装后的表面平整度及结构整体稳定性。待悬空杆安装后安装驳接爪，驳接件安装水平间距允许偏差±1.5mm，水平高度允许偏差±1.5mm，相邻驳接件水平度允许偏差±1.5mm，同层高度内驳接件允许高差L≤20m，允许偏差1/1000；L≤35m，允许偏差1/700；L≤50m，允许偏差1/600；L≤100m，允许偏差1/500。驳接爪安装时，要考虑在玻璃重量作用下驳接系统会有位移。如果出现位移的情况，可以直接调节驳接爪螺栓位置，然后再固定孔。点之间的连接时，应该注意不能影响两块玻璃的自由移动，并且在玻璃之间要保证注胶缝横平竖直避免出现扭曲变形等问题。

（4）玻璃安装施工要点

①玻璃要求：幕墙玻璃的加工尺寸及精度应符合《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003中9.4节要求。在玻璃进场之前要严格检查玻璃的规格、尺寸等相关的参数。检查有无崩边、裂口、明显划伤的，玻璃必须按照先后顺序堆放好，做好编号。②玻璃安装：在玻璃安装的过程中，最主要的就是利用驳接件的吊孔来承受力，并且在下端孔进行合理调节，所以在玻璃幕墙安装过程中，必须要采取从上到下的安装顺序。如果采用中空玻璃则每一块玻璃的重量会达到100kg以上，简单的依靠人工吸盘进行安装非常困难，所以可以利用电动葫芦和手工葫芦的方式进行吊装。在安装之前要确保脚手架稳定性，并且要保证吊装玻璃的空间宽敞。在安装葫芦支座时要加强吊装钢架和垫脚的处理。通过人工吸盘的方式进行水平搬运，还可以直接将玻璃转移到钢架之上，再用尼龙绳进行捆扎。在葫芦起吊玻璃的过程中，应该保证玻璃匀速运动，安全的运送到指定位置。在玻璃到位之后，脚手架人员应该通过吸盘控制的方式来保持玻璃的稳定性，避免发生碰撞。③玻璃板块调整及驳接头固定：施工人员要严格加强对玻璃的保护工作。先安装玻璃上端驳接头，下端驳接头临时固定。根据原有放样钢丝线位置调整玻璃板块，调整好玻璃上下、左右、前后的缝隙大小及平面平整度直到符合要求。当玻璃定位之后应该利用驳接头与钢爪进行连接，并且要事先在玻璃孔与驳接头之间涂抹防水胶，安装尼龙套，避免玻璃渗漏的问题。

3.注胶施工要点

（1）在接缝中填入与接缝宽度相配套的泡沫棒，要保证连续且深度一致。（2）在密封部位注胶的过程中要及时的进行清扫，并且保证塑胶部位的干燥性可以利用二甲苯对密封面进行清理，并且要避免溶液散发到接缝以外的区域同时在清扫完毕之后要及时更换纱布，保证清扫的整体效果。另外还可以通过干燥的纱布将溶剂痕迹进行擦拭，保证密封面的干燥。（3）粘贴防护胶带：为避免密封材料产生污染，必须要保证密封胶缝与面材之间的交线平行，并且注意胶带自身的品质。（4）注胶：在注胶过程中，必须要保证注胶量均匀，饱满密实，并且要合理控制注胶量，避免注胶浪费。（5）注胶缝修整：在注胶完毕之后，由于胶体会流动导致整个玻璃幕墙不够美观，所以必须要通过刮板沿注胶方向将多余的胶体刮除，保证整个注胶缝光滑整洁。（6）清除纸胶带：在注胶缝修整完毕之后，必须及时地去除胶带，并且要加强对于胶带的清理，避免出现胶带污染玻璃面的情况如果发生施工表面沾有纸胶带的问题，必须要及时的清理痕迹。

综上所述，（1）用拉索网作为幕墙的承载结构，有足够的刚度承担所有荷载以保证其结构的稳定，这种结构的竖横向索网能很好地协同工作，保证表面平整度；能做成多跨连续，使拉索网布置更加灵活，幕墙造型更加丰富。（2）通过明确各个施工要点，保证了幕墙顺利施工，提高了效率。结合工程情况总结施工经验，希望能运用于类似的工程施工中。

参考文献：

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[4]张炳顺.拉索点支式玻璃幕墙力学性能研究[D].合肥工业大学，2015

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