外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙施工技术研究

外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙施工技术研究

李秋

广西建工第一建筑工程集团有限公司，广西南宁 530001

摘要：结合百色市体育中心二期项目，对体育馆外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙施工进行介绍。利用ＢＩＭ技术创建不规则弧形防火玻璃幕墙模型，提前运行碰撞检查，然后针对主体结构与幕墙骨架碰撞问题、幕墙与水电管线和室外幻光照明等布管布线问题以及幕墙系统与暖通系统的排风送风口等问题进行二次设计的优化处理，实现了各个专业工序与幕墙系统的协调与融合，高效预判幕墙施工中可能遇到的调整问题，大大的缩短了工期，节约了材料。

关键词：外倾斜弧版本形；不规则倒梯形分格；防火玻璃幕墙；施工技术

前言

外倾斜弧形不规则到梯形分格防火玻璃幕墙，打破了中国传统建筑均匀对称理念，更多展示了异形建筑和双曲面建筑造型所带来的美感，在优美的建筑造型之下，是设计师和工程师们智慧与心血的结晶。

外倾斜弧形不规则到梯形分格防火玻璃幕墙，不仅满足了人们对于建筑新颖美观造型的追求，同时对于设计防火分区的划分，防火区域的消防要求以及整个建筑的防火要求起到了关键作用。外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙中镶嵌消防联动电动开启排烟窗的设计，不仅满足了平时手动开启通风的要求，同时也能在接收火灾报警信号后跟消防系统同步启动，满足消防排烟要求。

1工程概况

百色市体育中心二期项目由室外工程、体育馆、游泳馆、训练馆、体育训练中心、配套用房6个子项共同组成。用地面积约为184632㎡,总建筑面积约为103309㎡。其中，地上总建筑面积为：99681㎡，地下总建筑面积为：3628㎡，建筑占地面积：49056m²本工程体育馆、训练馆、游泳馆外立面在设计防火分区内标高为±0～14.40m区域设计为外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙。

2施工中的重点、难点分析

防火玻璃幕墙为220系列明框幕墙，横梁立柱以及玻璃肋为钢制方矩管，钢结构焊接过程中的变形是影响幕墙龙骨安装精度的主要因素，如何有效控制钢龙骨安装过程中的焊接变形是主要的施工难点。防火幕墙立面整体效果为外倾斜弧形，造型复杂，玻璃面板呈不规则倒梯形分格，规格尺寸众多，下料和制作难度较大，如何优化板材，控制损耗也是本工程难点之一。

幕墙玻璃面板为8mm+12A+8mm+1.52pvb+8mmlow-e钢化中空夹胶双银铯钾防火玻璃（超白原片），玻璃原片全部为超白原片且经过均质（热浸）处理，经均质炉处理后的超白玻璃大大降低了自爆率，降低了在后期使用中玻璃自爆所带来的坠落风险，对于人员密集大型场馆外倾斜幕墙尤其重要。

外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙采用了铯钾防火玻璃，同时消防联动电动开启排烟窗的设计，不仅满足了平时手动开启通风的要求，同时也能在接收火灾报警信号后跟消防系统同步启动，满足消防排烟要求。

3施工过程控制要点

3.1工艺流程

深化设计→创建幕墙BIM模型→施工准备→提取幕墙外轮廓三维空间坐标→全站仪放样→横梁立柱焊接拼装→幕墙龙骨安装→焊缝处理→隐蔽验收→油漆施工→安装玻璃面板→面板打胶清理→竣工验收

3.2施工要点

3.2.1深化设计

幕墙专业设计师根据幕墙专业相关设计规范、主体结构图纸、建筑图纸，深化设计幕墙图纸。组织图纸会审，汇总图纸问题并提出改进方案。

3.2.2创建防火幕墙BIM模型

根据幕墙深化图纸和建筑结构模型，创建防火幕墙BIM模型。运行碰撞检查，高效预判主体结构与幕墙骨架碰撞问题、幕墙与水电管线和室外幻光照明等布管布线问题以及幕墙系统与暖通系统的排风送风口等问题，提前给出解决方案。

3.2.3施工准备

复核现场结构施工与图纸吻合度，记录施工偏差部位。组织专业安装工人进行有针对性的详细书面交底和口头交底，同时利用BIM模型进行直观的可视化交底，将复杂的幕墙模型深刻烙印在每个专业安装工人的脑海中。根据现场控制性进度计划编制材料采购计划，严格按照进度节点采购材料。各种原材料、构配件均严格按先检后用的原则进行了进场报验，材料检测报告、合格证齐全，有抽样复试要求的原材料、构配件均进行见证抽样检测，检测报告结果合格且满足设计及规范要求。

3.2.4提取幕墙外轮廓三维空间坐标

根据创建的BIM模型，提取防火幕墙±0标高处完成面和14.40m处完成面的三维坐标。收集整理坐标数据，核对现场给定基准坐标，核对无误后用于指导测量放线。

3.2.5 全站仪放样

对测量放样人员进行详细的坐标放样交底，现场放样。放样精度控制在1mm以内。

图3.2-5 三维放样图

3.2.6横梁立柱焊接拼装

1.幕墙立柱加工拼装

根据现场实际尺寸切割号料，严格控制立柱的切角角度。幕墙立柱为160*60*5环氧富锌底漆方矩管。玻璃肋为20*50*4环氧富锌底漆方矩管，下料长度为150mm。将切割完成的玻璃肋焊接于幕墙立柱中心轴线上，每个玻璃肋间距不大于350mm，每个玻璃肋均需要满焊。玻璃肋焊接完成后的幕墙立柱由于不均匀焊接应力作用会发生局部翘曲变形，现场制作简易调直模具，将幕墙立柱调直。

2.幕墙横梁加工拼装

横梁加工尺寸众多，切口角度不同，下料难度较大。防火幕墙横梁为80*60*5环氧富锌底漆方矩管。将玻璃肋焊接于幕墙横梁中心轴线上，每个玻璃肋间距小于350mm，每个玻璃肋都需要满焊。

3.2.7防火幕墙龙骨安装

根据现场放线定位，安装幕墙后置埋件，对于化学锚栓应进行现场抽样做拉拔试验且满足设计图纸极限拉拔力的双倍值。14.40m标高处立柱空间点位，用镀锌角钢焊接制作简易支架，在±0标高处立柱点位和14.40m标高处立柱点位之间用钢丝拉线，确定立柱的安装进出位和倾斜角度，依次安装立柱。立柱安装采用镀锌钢角码与后置预埋件焊接固定。根据立柱安装分格、旋转角度以及水平仪测量横梁的标高，精确量取每一根横梁的加工长度和切角角度，以确保立柱横梁拼接的吻合度。幕墙横梁立柱点焊固定后，成片幕墙龙骨采取隔跨对称满焊的方法进行加焊，有效防止焊接变形，控制幕墙龙骨安装精度。

图3.2-7防火幕墙预埋件安装节点

3.2.8焊缝处理

横梁立柱安装完成后，玻璃肋与横梁立柱焊缝、立柱与镀锌钢角码焊缝、镀锌钢角码与后置埋板焊缝均应把焊渣敲除干净，检查焊缝的饱满程度，是否存在质量缺陷。对于不饱满的焊缝应当加焊饱满，对于有流坠现象的焊缝应当打磨光滑。焊缝敲渣完成后应呈现“鱼鳞状”为宜。

3.2.9隐蔽验收

焊缝处理完成后，应当组织质量自检，自检合格后申请监理方隐蔽验收，并完善隐蔽验收记录。对于不合格的点，应当返工重做。

3.2.10油漆施工

隐蔽验收合格后，进行油漆施工，氟碳面漆的颜色按照普通幕墙铝型材业主选定的颜色对油漆进行配色，以达到幕墙龙骨颜色统一的效果。幕墙钢龙骨油漆为环氧富锌底漆两道（2×50μm），环氧云铁中间漆两道（2×50μm），超薄型防火涂料（2～2.5mm），面漆采用颜色稳定的氟碳漆两道（2×40μm），满足幕墙的防火要求，防腐要求和颜色稳定性的要求。氟碳面漆采用多遍喷涂的施工方法，以达到面漆的设计厚度且防止出现流坠现象，保证面漆的光滑美观。

3.2.11安装玻璃面板

防火幕墙玻璃面板尺寸呈倒梯形分格，每块板块尺寸均不相同，必须每块玻璃按照下料编号和立面排版图搬运到指定位置，并做好防止损坏的保护措施。项目部开会讨论，借鉴其他项目经验等，发明了在外脚手架上焊接灵活移动式玻璃导轨，用绑带和吸盘固定好玻璃后，通过卷扬机将玻璃通过导轨滑动到安装高度，利用手动吸盘人工配合将玻璃安装到幕墙骨架上，安装压块打钉固定。玻璃面板三向受力，安装玻璃面板时，区别于普通规整的幕墙，面板应当在底边和两个侧边均应放置玻璃胶垫且每边至少放置两片玻璃胶垫，避免玻璃与钢龙骨直接接触或者由于温缩变形接触而发生爆裂现象。防火玻璃板块内外两侧均注防火密封胶封堵，以满足防火设计要求，同时也起到了良好的密封作用，防止分段式玻璃肋与空气接触生锈。

图3.2-11 断热压块节点

5.2.12打胶清理

防火玻璃幕墙内外两侧均注入防火玻璃胶，承受甲级耐火极限，且效果理想。安排专业清洗队伍进行精细清洗。

5.2.13验收

由业主监理方组织竣工验收。

4质量控制

4.1.1玻璃尺寸质量控制指标

玻璃尺寸允许偏差（mm） 表4.1-1

4.1.2幕墙四性检测

为保证幕墙安装质量满足《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JG/T139-2001的要求，需现场随机抽取两跨一个层高的防火玻璃幕墙进行四性检测试验，即空气渗透性能试验、雨水渗漏性能试验、风压变形性能试验、平面内变形能力试验。

4.4.3焊缝质量控制

防火幕墙龙骨拼装和安装的焊接焊缝均为三级焊缝。

焊缝质量控制 表4.4-1

5结语

现场采用外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙施工工艺进行施工，该工艺高效预判幕墙施工中可能遇到的调整问题，更好的控制幕墙安装施工质量。施工过程安全、快速、优质的可控情况，外倾斜弧形不规则倒梯形分格防火玻璃幕墙施工完毕后，需要进行现场检测幕墙质量可靠，其合格率达100%，满足设计及规范要求。

参考文献：

[1]《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB50210-2018[S],北京:中国建筑工业出版社.

[2] 《玻璃幕墙工程质量检验标准》JG/T139-2001，北京 中国建筑工业出版社.

作者简介：李秋(1987-)，女，本科，工程师，