超高层建筑玻璃幕墙与主体结构穿插施工技术的应用

【摘 要】本文通过阐述玻璃幕墙的设计要求、主体结构的关系,分析玻璃幕墙与主体结构穿插施工过程中的配合方式,并发现二者配合施工时存在的问题,继而探讨分析出解决措施和可行方案.

【关 键 词】超高层建筑；玻璃幕墙；主体结构；穿插施工；技术

通常情况下,在对超高层建筑的玻璃幕墙施工时,都采取传统的施工方式,即在主体建筑封顶后,自上而下铺设玻璃幕墙.但由于超高层建筑中的玻璃幕墙施工工程是一项精密、复杂的群力工作,一个工程的完成需要几个项目的同时进行,所以,协调好玻璃幕墙和主体建筑结构之间的施工配合就变得尤为重要.筑玻璃幕墙与主体结构穿插施工技术,可以合理调整工序,通过流水作业的方式操作每个节点,从而更好的保证施工质量,在大大提高施工管理效率的同时,提高管理水平.

一、超高层建筑中玻璃幕墙的设计要求

在建筑设计中,玻璃幕墙的设计除了考虑其美观性以外,还应当充分考虑幕墙施工与主体施工的进度配合,玻璃幕墙的设计与主体结构的设计密不可分,因此在幕墙的设计中,需要做到规范、全面、高效,这样可以在保证施工质量与安全的前提下,提高施工效率.因此,做好幕墙和主体的连接工作极为重要,同时,还要保证多种工程联合施工.

幕墙设计的一般要求如下：

1、保证原有建筑结构不变的情况下,选择外墙材料,使外墙整洁美观,又与建筑风格相称.

2、充分考虑外墙材料的性能,既达到美观效果,又能使结构牢固.

3、充分考虑内部排水问题,避免墙体内部漏水,在墙体板块交接处采用密封胶处理,需固定的地方采用钢结构.

二、玻璃幕墙与主体结构的关系

在超高层建筑中,玻璃幕墙是建筑主体结构的附属结构,它依附于主体结构,且玻璃幕墙的设计,则以其与主体结构的连接点为检测定的支座；而主体机构的设计,则是将幕墙以荷载的形式作用于主体结构.通常来说,建筑设计中最有效的流程设计与分析方式,是将玻璃幕墙与主体结构结合起来分析其所承受的荷载.

三、玻璃幕墙与主体结构在超高层建筑施工管理中的配合

目前,玻璃幕墙与主体结构穿插施工是运用较为广泛的施工方式,二者的配合对工程施工的整体进度和施工质量有重要影响,倘若配合不当,会造成严重的施工错误和材料的认为损坏.因此,如何协调好玻璃幕墙与主体结构之间的配合关系,成为超高层建筑中一项重要的课题.

1、玻璃幕墙的施工工序

对于高层建筑的幕墙,要根据工期需要,在保证质量与安全的前提下,按施工组织设计以及工程特点,沿高分段,将整个建筑的玻璃幕墙划分成若干区域,分段作业,具体作业方式有面流水施工、平流水施工、曾流水施工等.

在主体建筑未全部完工情况下,亦可以对玻璃幕墙的骨架进行分段.分段过程中,要控制一定的距离,骨架的安装与脚手架的使用要协调.玻璃幕墙的预埋件与主体结构一同从下往上同步施工,而玻璃幕墙的骨架可以从下往上异步施工.在与上部主体结构进行立体交叉施工幕墙时,结构施工层下方及幕墙施工的上方,必须采取可靠的防护措施.需要注意的是,玻璃要从上往下进行施工,否则,容易造成玻璃的损坏.

2、预埋件的处理

预埋件的放置要与主体结构施工一致.

首先,应确定预埋件的准确位置,之后将其固定在预定位置上,并用铁丝绑扎牢固或焊接固定锚固钢筋与主体构件主钢筋.另外,此过程中必须将预埋件锚固钢筋周围的混凝土处理密实,以确保工程的顺利进行.

3、玻璃吊装与主体施工的协调

高层建筑玻璃幕墙的吊装费时、费力,且工序繁杂、要求严格,若此过程当中稍有不慎,就可能导致玻璃的损坏,严重的甚至造成工程事故、人员伤亡,因此,技术人员需要对此过程中的施工引起足够重视.

在主体结构施工时,要严格控制和检查固定幕墙的各层楼面的标高、边线尺寸、预埋件位置.在幕墙吊装之前,要对上述相关数据进行测量与检查.若结构边线尺寸偏差过大,要及时修正；若预埋件位置偏差过大,要调整框料的伺距,或是修改连结件与主体结构的连接方式.

吊装属于户外作业,在此过程中,要充分考虑天气变化,尤其是风力的影响.不应在大风大雨的气候下吊装幕墙,当气温低于-5℃时,不可进行玻璃安装,雨天时不能进行密封胶的施工.另外,楼层内搭要设起保护和缓冲作用的接料平台,工程进行时要确保该区域内没有其他的外墙施工,避免物料的碰撞带来的损失.

4、工程进度管理

玻璃幕墙的施工在整个超高层建筑的施工工程当中占据重要位置,控制好施工进度,并有效地进行管理,可以在保证工程质量的前提下提高工程的进度.因此,要不断优化工序,实行流水作业和统一施工.而高效的施工要诀就在于玻璃幕墙的安装与主体结构的施工穿插进行,这样可以有效提高作业效率,既保证工作质量又缩短工期,同时可以节省成本、优化施工环境.

四、玻璃幕墙与主体结构穿插施工中应注意的问题

1、玻璃幕墙与主体结构的连接点

在超高层建筑的主体结构施工过程中,玻璃幕墙的立柱应该先与转接件连接,然后与主体预埋件连接,在连接过程中,要及时对幕墙进行调整和固定.固定时,可采用螺栓将转接件与槽式埋件连接,根据垂直钢丝线来检查转接件前后左右的偏差,再利用水准仪控制转接件的标高,偏差控制在1mm左右,以确保转接件安装精确.

2、伸缩变形的调节

超高层建筑中的玻璃幕墙大多采用的主要材料有铝合金、玻璃等,这些材料热胀冷缩的系数不尽相同,因此在不同的日照与气温下,材料会产生不同程度的伸缩变形,这些伸缩变形若受到抑制,那么材料内部就会产生较大的应力,对幕墙造成损害,甚至威胁建筑的安全.

为避免建筑主体因温差产生的变形,应当采取相应的构造措施：

①、幕墙的连接件与立柱的安装节点应有三维调节余量,并设置防松脱措施.

②、幕墙立柱必须预留伸缩缝（宽度一般为8～10mm）,并在缝隙间填充弹性好、寿命长的密封胶

③、立柱应悬挂于主体结构上,并处于受拉状态.立柱的上端要与主体固定,下端要通过芯管,与下部的立柱相连.立柱与芯管都应采用椭圆形孔,形成可活动的连接方式,从而确保铝合金立柱的伸缩自由,同时满足幕墙因温度变化而产生的变形和主体结构的侧移.

3、工程验收时应注意的地方

①、玻璃幕墙构件与建筑结构主体之间节点的连接、幕墙四周与主体结构连接的接头处理

②防雷接地节点、幕墙伸缩变形缝以及上下封口和墙面转角节点

③立柱活动接头节点、梁柱连接节点、附框连接节点

④防火保温设施、内排水节点

结语：

从上面的论述与分析可知,玻璃幕墙与主体结构穿插施工技术正被越来越广泛地运用在超高层建筑的施工中,二者合理的配合可以提高工程质量、缩短工程时间、节省工程成本,当然,在协调施工中也存在一些问题和有待完善的地方,这需要技术人员不断地研究,也需要在工程施工的实践中不断改善.

分析表明,在超高层建筑的工程设计中,要充分考虑幕墙结构与建筑主体结构的相互制约及相互配合,这也才能达到既美观又实用的效果.