玻璃-穿孔铝板双层幕墙施工工法.doc

玻璃-穿孔铝板双层幕墙施工工法
工法编号：RJGF（闽）-51-2010
完成单位：福建六建集团有限公司
主要完成人：徐 伟 陈伯朝 薛云林 李 峻 黄高飞
1 前 言
福建省残疾人体育康复就业培训中心建设工程施工中采用了玻璃-穿孔铝板双层幕墙技术，该技术先进，目前在国内应用较少，在福建省更是首次采用。其里面一层幕墙为中空low-E玻璃幕墙，与普通单片玻璃比较，夏季可以节能60%以上；外面一层银灰色穿孔铝板幕墙，不仅具有良好的遮阳、装饰作用，而且很好的解决了玻璃幕墙所引起的光污染问题，环保节能优势突出。本工程采用该技术，为其在福建省的推广开创了良好的先例。
2 工法特点
2.0.1 安全可靠。结构施工中充分考虑到自重、风荷载等对幕墙的影响和关键部位节点的安全。
2.0.2 结构轻巧、稳定。轻质铝板结合穿孔的应用减轻了材料自重，对结构承重、杆件设计的轻巧十分有利。
2.0.3 立面简洁生动。外层铝板通过有规律的穿孔形成图案，使简洁的立面造型丰富、活泼生动。
2.0.4 利于环保，节约能源。中空low-E玻璃的应用使幕墙的保温隔热性能大大提高，外层穿孔铝板大大降低了玻璃的遮阳系数，起到了很好的遮阳作用，从而减少了太阳辐射对室内的影响，阻挡了直射阳光，防止眩光，使室内照度分布比较均匀，有助于视觉的正常工作。
2.0.5 工艺简单，安装、维修方便。内外层幕墙施工工艺与同一般幕墙，便于施工；内外幕墙中间形成450mm宽的通道，便于维修和幕墙维护。
3 适用范围
玻璃-穿孔铝板双层幕墙技术适用于各种建筑外墙装饰工程，特别是大型公共建筑的外墙装饰工程。
4 工艺原理
按照立柱轴线位置，安装固定预埋件，将内立柱通过连接件固定在预埋件上，然后安装内层横梁；再将与外立柱连接的角码焊接在内层立柱上，外层立柱用螺栓固定在连接件上。由此，内层玻璃幕墙的荷载通过内层横梁传递给内立柱，再传给主体结构；外层铝板幕墙的荷载通过横梁传递给外层立柱，再传向长悬臂连接件，最后传递给内立杆、主体结构。这样内外层幕墙的构件、连接件、玻璃和铝板幕墙就组成了有机的整体，形成了简洁而实用的双层幕墙。（图4幕墙结构图）

图4 幕墙结构图
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
预埋件位置放样、随混凝土施工预埋→测量放线→预埋件处理→内层幕墙龙骨安装→外层幕墙放线→外层幕墙立柱连接件安装→外层幕墙立柱安装→内层幕墙玻璃安装→外层幕墙横梁安装→外层幕墙铝板安装→清理验收。
5.2 操作要点
5.2.1 施工准备工作
1 图纸会审。
2 四性试验方案报批。
3 幕墙四性试验。
4 材料采购及施工机具准备。
5 现场预埋件处理。
6 结构复测。
5.2.3 测量放线
1 高度测量：用水准仪以±0.000为基准，测出各楼层周长边的平整度，用水平尺测出各预埋件的横向和纵向水平度。在楼层外立面处分层固定悬挂20kg重锤的30M钢卷尺，静置3小时后用等高法分别测量，算出各楼层的实际标高和建筑结构实际总高度，高度标志用油漆记录在立柱或剪力墙的同一位置处，在幕墙单元安装完毕之前，此高度标志必须予以保护不被消除破坏，标高测量误差：层与层之间≤±5mm。
2 轴线测量：首先测定基准轴线及边线，然后按中一边一中一边的循环测量方法，测定各支持点中心线位置，最后全面校准并定位各中心线间距。
3 根据测量结果如与设计院提供的图纸数据差异较大或超过正常的允许误差范围，提出整修意见，以利采取有效措施，使施工前期的测量工作落实到位。
4 放线在施工安装前根据所审定通过的设计图及现场施工安装图，对现场各单位品种进行分格及定位的放线工作，定位的目的是提供给施工安装人员一个安装基准，以确保施工过程中产品安装的质量。
5 放线：对整个建筑物测量结构之后，接着便进行施工放线。首先根据施工图外墙立面分格，检查分格图上累计面板的尺寸是否与现场建筑物墙面尺寸相符，尺寸在我们预计的调整范围内为合格，若有偏差应协同总协调方一并研究并交付总协调方作相应的处理。仔细核验分格图及节点大样，确定幕墙的结构尺寸。统计整个平面中转折交接面的数量，再确定放线的起点。各部分以图纸所示基准线或中线为放线的起始点，然后根据分格图上的分格尺寸，依次向两边放线。分格轴线与主体结构的测量放线配合进行，对误差应进行控制、分配、消化、不得积累。放线完工后，根据测量放线结果检查结构是否符合幕墙的安装精度要求，并将测量数据汇总分析，如超出允许偏差范围应进行处理，直至达到要求。若预埋件位置偏差较大应由设计做出修正方案（预埋件安装误差为：标高偏移≤10mm，轴线偏移≤20mm）。
5.2.4 双层幕墙骨架安装
1 幕墙的骨架安装自下而上。
2 连接件安装：连接件与主体预埋件定位、焊接。连接件与预埋件先点焊，然后进行尺寸核验，待标高、水平、尺寸准确后焊接牢固。
3 内层立柱安装：内层幕墙立柱为矩形钢管。立柱通过不锈钢螺栓与连接件连接，并利用连接件长孔进行调整，位置准确后予以紧固。上下立柱为套芯连接，并按设计要求留有足够的伸缩缝。安装质量要求为：立柱与主体连接要牢固，相邻两根立柱安装允许标高偏差不大于3mm；轴线偏差不应大于2mm；同层立柱的最大标高偏差不应大于5mm；相邻两根立柱固定点的距离偏差不应大于2mm。上下立柱接头要按设计要求留有缝隙，不小于15mm，缝隙要用耐候胶密封。
4 内层横梁安装：内层横梁为矩形钢管。先将横梁角码通过不锈钢螺栓安装在立柱预定位置上，然后安装横梁，横梁两端与立柱连接处留有1~2mm的缝隙，以满足材料横向的温度变形要求。安装要牢固、尺寸准确。同一层横梁的安装应由下向上进行，当安装完一层高度时，应进行检查、调整、校正、固定，使其符合质量要求。安装质量要求：相邻两根横梁的水平标高偏差不应大于1mm，同层标高偏差：当一幅幕墙宽度小于或等于35m时，不应大于5mm；当一幅幕墙宽大于35m时，不应大于7mm。
5 内层骨架安装后应复核检查，以保证幕墙骨架的质量要求。
6 外层幕墙放线
内层龙骨安装完成之后，利用内层幕墙的基准轴线和水准点用经伟仪放出外层幕墙的控制线以及拐角控制线。将基准中心线、水平线进行复测，无误后放钢线，定出幕墙安装基准线，将外层幕墙骨架的位置弹到内层龙骨上，内外层龙骨的位置关系为一一对应。为保证不受其它因素影响，放完线后，用水平仪检测，调准。
7 外层幕墙立柱连接件安装
1）由于该连接件为长悬挑结构，大于600mm，其安装质量直接关系到整个外层幕墙的施工质量。因此连接件安装是外层幕墙施工的关键节点。
2）连接件采用角钢，依据所弹中心线、分格线进行安装。将连接件点焊在内层立柱上，并用水平尺检测其水平度，角尺检测其垂直度，待调整好以后，按设计要求满焊。
3）外层幕墙连接件的安装精度应满足表5.2.4要求。
表5.2.4 外层幕墙连接件的安装精度要求
序号
项 目
允许偏差
检查方法
1
标高
±2.0
水准仪
2
连接件两端点平行度
≤1.0
钢尺
3
距安装轴线水平距离
≤1.0
钢尺
4
垂直度偏差（上、下两端点与垂线偏差）
±1.0
钢尺
5
两连接件连接点中心水平距离
±2.0
钢尺
6
两连接件上、下端对角线差
±1.0
钢尺
7
相邻三连接件（上下、左右）偏差
±3.0
钢尺
8 外层立柱安装
外层立柱采用铝方管，由厂家根据加工图加工后送工地现场安装。其与连接件用螺栓连接，为避免不同金属接触产生电化学腐蚀，必须设置隔离垫片。质量要求同5.4.2条，且双层幕墙内、外层幕墙对应立柱的定位轴线偏差不应大于2mm。
9 外层横梁安装
外层横梁采用铝方管。安装质量要求同5.4.3条，且内、外层幕墙对应横梁的水平标高偏差不应大于1mm。
10 外层骨架安装后应复核检查、测量调整，以保证幕墙的质量要求。
5.2.5 防雷接地安装
本工程残疾人奥林匹克体育馆三类防雷，无障碍大楼二类防雷，建筑幕墙防雷系统与主体建筑物的防雷均压环连接采用φ12钢筋，钢筋一端与均压环引出线焊接，另一端与立柱焊接，双面焊长度为100mm。
5.2.6 玻璃板块安装
1 先将玻璃压块预固定在立柱横梁上，然后将玻璃板块用真空式吸盘抬运至安装位置就位，并调整板块的水平度和垂直度，相邻板块的拼缝宽度符合设计要求，初步拧紧压板螺钉。玻璃板块每安装一层，必须全面检查各条拼缝宽度是否均匀一致，达到要求后螺钉全部紧固。玻璃板块安装顺序是从上往下推进。质量要求见表5.2.6：
表5.2.6 玻璃安装质量要求
序号
项 目
允许偏差（mm）
检查方法
1
平面度
≤2.0
2m靠尺
2
竖缝直线度
≤2.0
2m靠尺
3
横缝直线度
≤2.0
2m靠尺
4
缝宽度（与设计值比较）
±1.5
卡尺
5
相邻板块接缝高低差
≤1.0
深度尺
2 泡沫棒填缝，耐候胶嵌缝：在接缝两边玻璃或铝板上贴不小于25mm宽的保护胶条，清洗胶缝，然后在接缝中填入与接缝宽度相配套的泡沫条，泡沫条一般比缝宽大2~3mm，要保证泡沫条填塞连续且深度一致以保证胶面厚度均度可靠。尺寸要求：注胶宽度大于厚度的2倍，最小厚度不小于3.5mm。注胶时要均匀饱满不得有空隙，注好的胶面要进行修整，保证胶缝表面光滑、平整，撕去保护胶带。
5.2.7 铝板安装
1 穿孔铝板安装实行对号入座，依据编号图的位置，进行穿孔铝板的安装，安装穿孔铝板要拉横向、竖向控制线。铝板安装应牢固，外表面平整，板缝横平竖直，缝宽均匀。穿孔铝板安装过程中，依据设计规定的螺钉的数量进行安装，不得有少装现象。
2 铝单板板块安装时左右上下的偏差不应大于1.5mm。
3 铝板在搬运、吊装过程中，应竖直搬运，不宜将铝板水平搬运，这样可避免铝板的挠曲变形。
5.2.8 竣工验收
1 幕墙工程安装完毕后应进行工程验收。幕墙验收时要去掉保护膜，并将表面擦洗干净。
2 工程验收时要求资料完整、准确。
5.3 劳动力组织
测量员3名，施工员2名，打胶工人10名，龙骨安装工人15名，玻璃安装工人10名，铝板安装工人15名，清洁工人5名。
6 材料与设备
6.1 材 料
中空low-E玻璃、热镀锌矩形空心型钢、角钢、铝方管（所有材料均需满足现行相关规范要求）。
6.2 设 备
经纬仪、水准仪、钢尺、手动玻璃吸盘、电焊机、手动注胶枪、螺丝刀、扳手、水平尺、角尺、2m靠尺、游标卡尺、深度尺（测量仪器均应经由计量单位检验，且在有效期内）。
7 质量控制
7.1 质量控制标准
参照《建筑幕墙》（GB/T21086-2007）、《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）、《玻璃幕墙工程质量检验标准》（JGJ/T139-2001）、《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-200）、《建筑装修工程质量验收规范》（GB50210-2001）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）等。
7.2 质量保证措施
7.2.1 材料质量控制
1 幕墙所使用的各种材料必须符合设计和规范要求。
2 材料入场须有出厂合格证、公司签发的材料入库自检验合格证，双控材料及时送检，材料检验合格资料完备后填写成品及半成品审批表经建设单位代表及监理工程师确认后方可投入使用，不合格材料项目部有权拒收，并以文字形式报公司备案。
3 为保证幕墙的施工质量，所有的材料加工均符合质量要求，加工时对批量构件实行首件三检制度。
4 各种构件在运输过程中必须有可靠的保护措施。
7.2.2 质量管理制度
1 技术交底制度：坚持以技术进步来保证施工质量的原则，编制有针对性的施工组织设计。由项目工程师自上而下，向施工人员层层交底，使施工人员人人心中有数。
2 三检制度，实行自检、互检、交接检制度，做好文字记录，隐蔽工程由项目技术负责人组织工长、质量检查员、班组长检查，并做出较详细的文字记录。
3 质量否决制度：不合格的焊接、安装和涂装必须进行返工。
7.2.3 重点难点控制
1 施工时对基准面的定位放样工作，安装时的尺寸控制是保证幕墙质量的重点。现场放样前先由电脑模拟造型，定出幕墙基准面点坐标，以此为基准展开放样工作，放样程序为以层、间为单位先放层标高和开间轴线，校核无误后再细分幕墙的具体分格线。以此来达到施工的高质量。
2 本工程造型复杂、层次变化大，面板由铝板、玻璃多种材料组成，因而施工中收口收边多。收口收边施工处理是本工程施工质量的难点和关键，采取如下措施：
1）认真研究图纸中的转角、收口、收边、线条结构做法，对有关人员进行工步、工序、操作方法进行细致交底。重点对施工班组的灌输。
2）全面跟踪管理：从放样开始，对转角、收口、收边、线条的施工实施全过程的跟踪监控。
3）严格检查，保证每一个工序施工质量。以工序质量，保证局部质量，以局部质量保证整体质量。
4）加强协调，合理安排：做好交叉工种施工的合理安排，对施工的先后顺序考虑周全。多工种施工及时协调。实行分工负责，明确责任切块管理，责任落实到人，并实施奖罚。
3 选择具有相应资格的焊工施焊。焊接、防锈、安装精度必须合格。构件安装过程中，技术员要勤吊勤靠，确保各种构件的安装精度和可靠度符合要求。
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，每块玻璃安装必须2人以上。
8.0.2 外架搭设必须符合规范要求，脚手板必须按规定配备，铝板安装、玻璃安装时，工作面必须满铺脚手板。外架上及窗台面不允许堆放材料，以免掉落伤人。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并配备监火人，随工作面配备灭火器。
8.0.5 设专职安全员进行监督和巡回检查。
9 环保措施
9.0.1 施工用料必须分类堆放，做好标识，保持通道畅通。
9.0.2 施工工作面必须每日做好落手清、保持现场整洁。
9.0.3 注意环境保护，做好防尘、防噪音以及排污工作，施工垃圾及时清运。
9.0.4 避免在夜间和休息时间施工干扰他人的正常休息。
10 效益分析
10.0.1 经济效益
采用双层玻璃-穿孔铝板双层幕墙，虽然增加了投资成本，但是双层幕墙在长期的使用过程中节能降耗效果显著，可收到可观的经济效益。因此，从长远的使用过程来看该双层幕墙的节约成本优势显著。此外，穿孔铝板作为外墙装饰，增加了外墙装饰的多样性，丰富了立面效果。
10.0.2 技术效益
玻璃-穿孔铝板双层幕墙施工技术先进，通过该技术的施工，公司现场管理人员得到很好的锻炼，提高了专业技术素质和解决问题的能力。这为以后类似工程的施工积累了丰富的经验。
10.0.3 社会效益
玻璃-穿孔铝板双层幕墙施工效果好：简洁而生动，感染力强，将金属材料的质感和玻璃的灵透有效的结合在一起，材料自重得到有效控制，结构轻便、牢固。得到了同行和业主的一致好评，展示了公司良好的社会形象。
11 应用实例
本工法在福建省首次成功应用于福建省残疾人体育康复就业培训中心建设工程，工程质量满足规范和合同要求。现以福建省残疾人体育康复就业培训中心建设工程为实例。
11.0.1 工程概况
福建省残疾人体育康复就业培训中心建设工程，框架结构，由无障碍大楼与残疾人奥林匹克体育馆组成。无障碍大楼工程地上十层，建筑高度52.3m，玻璃幕墙约1247㎡，穿孔铝单板幕墙约 4538㎡。残疾人奥林匹克体育馆为四层。高度22.7米，玻璃幕墙约1888㎡，穿孔铝单板幕墙约 5076㎡。总面积：12749㎡（玻璃幕墙约3135㎡，铝单板幕墙约9614㎡），双层幕墙占有较大比重，即玻璃幕墙外再安装一层穿孔铝板幕墙，外层铝板幕墙通过长悬臂连接件与内立杆、主体结构连接在一起。设计中采用普通幕墙中常用的方钢和角钢作为主要受力构件。
11.0.2 施工情况
玻璃-穿孔铝板双层幕墙技术，施工放样是整个施工过程中的重点工作，测量员严格按照规范和技术要求实施放样，为后续工作的精确施工提供了条件。长悬挑连接件安装是外层幕墙施工的关键节点，技术人员为此进行技术攻关，确保了其安装质量。各专业认真落实质量安全管理制度，密切协作，确保了双层幕墙的安装质量、施工进度以及生产安全，赢得了各单位的广泛好评，树立了公司的信誉，同时积累了丰富的施工和管理经验，获得良好的经济和社会效益。
11.0.3 工程评价
玻璃-穿孔铝板双层幕墙施工工法的应用，实现了建筑设计意图，展现了其设计效果，保证了工程质量，确保了工期，为第五届全国特殊奥运会的举办提供了漂亮、舒适的场馆。该技术安全可靠，造型美观，节能环保，施工方便快捷，采用该技术施工，取得了良好的经济效益和社会效益，赢得了各方的好评。
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