弹销式玻璃幕墙横梁立柱连接施工技术分析

邓秀英

（山西八建集团有限公司，山西太原 030024）

1 技术优势特点及适用范围

该技术的优势特点主要集中在以下三个方面：①铝型材骨架采用弹销连接，幕墙整体抗震性能好，结构稳定；②弹销系统的应用，现场受人为因素小，提高材料利用率；③弹销系统应用可实现机械化加工，加工速度快，构件加工质量及精度大幅度提高。

在具体的施工中，本技术主要适用于构件式玻璃幕墙横梁立柱连接。

2 技术原理

施工期间，应用本技术的具体原理如下所示：①弹销系统横梁立柱安装应在幕墙埋板、转接件完成后进行。安装前对吊篮、横梁立柱、弹销系统进行检查，发现问题及时整改，消除安全隐患。施工作业范围内设置警戒区域并有专人看护，防止无关人员进入作业区；②插芯组件是指由凹型铝合金框体、弹销弹道、弹销三部分组成的一体化铝合金型材，固定在铝型材横梁空腔内；③弹销是由φ6×35不锈钢变截面实心圆柱销钉、冷卷螺旋弹簧组成，安装在插芯组件弹销弹道内，形成非机械固定的具有自锁功能的横梁立柱连接件；④工艺原理是利用固定在铝合金横梁空腔内的插芯组件与立柱上的预留孔洞，采用不锈钢销钉连接形成的非机械固定的一种具有自锁功能的横梁立柱连接工艺，从而实现将芯体推入立柱。此安装方式稳固性好，安装方便，成本低廉。

3 关键技术及工艺流程

3.1 施工工艺流程

横梁立柱二次深化设计、工厂化加工→插芯组件深化设计、工厂定制加工→材料进场验收→现场测量放线→立柱安装→插芯组件固定及横梁安装→检查验收

3.2 横梁立柱二次深化设计、工厂化加工

依据二次深化设计图纸进行工厂化加工，统一机械裁切、钻孔。在进行立柱加工时：塔楼标准层立柱加工为统一标准，严格按照二次深化设计图纸进行立柱上销钉锁孔定位和预留，进行批量加工。而在进行横梁加工时：根据立面分格进行横梁的裁切加工，加工尺寸经过二次深化确定横梁加工标准，预留与立柱连接部位柔性垫片厚度，横梁凹槽内预留固定插芯组件孔。

3.3 插芯组件深化设计、工厂定制加工

依据二次深化设计图纸进行插芯组件的工厂化批量加工。铝合金横梁插芯为长度为50mm的凹形铝合金型材，内置弹销弹道。插芯内弹道内放置不锈钢销钉与弹簧，一端为实心，一端为橡胶堵头临时封堵。

3.4 材料进场检验

材料进场时严格对以下内容进行质量验收：首先是针对横梁立柱品牌、外观、尺寸、厚度、垂直度、平整度进行验收检查；其次则是针对立柱钻孔位置、孔径进行验收检查；最后是针对插芯组件外观、尺寸、质量进行验收检查。一旦发现材料不符合施工规定的要求标准，坚决不允许材料进入施工场地。

3.5 做好测量放线工作

对土建水平基准线及水准必须进行重新测量，并校正复核；放线所用仪器校正合格，测量工具合格准确。根据标准基准标高和轴线等控制点放幕墙施工的控制线。依据埋件设计图纸放线定位，并在所放线部位作好标记，以免施工中误用其他单位不正确线，影响施工质量。

施工作业线根据设计图纸所提供的数字引放重直、中心、标高控制线，并将横梁、立柱的安装位置线弹出。

3.6 立柱安装

根据施工样图对放线位置进行检查，安装固定立柱的转接件，先安装同一立面两端的铝合金立柱，然后拉通线按顺序安装中间立柱。依据通线，用不锈钢螺栓将立柱与角钢转接件固定连接起来，先将螺栓拧至5分紧，待立柱与角钢的孔位完全对接后，再拧至10分紧；在立柱和角钢连接件之间加设防腐垫片，以消除腐蚀影响。安装完成以后，对立柱、立柱与立柱之间水平、垂直标高进行再次复核，保证相应工序无误之后，才能开展下一步的施工工作。

3.7 插芯组件安装与横梁安装

将各施工水平控制线引至立柱上，并用水平尺校核。由于该幕墙系统是闭合式连接，横梁和立柱是通过铝合金插芯组件连接在一起的。将铝合金插芯组件插到铝合金横梁的两端，用不锈钢螺栓固定，将封堵材料从弹道内取出，活动几次检查弹簧是否灵活；然后将横梁担在立柱中间进行平移，将弹销弹入立柱预留孔洞内。按照设计尺寸安装铝合金横梁，横梁一定要与立柱垂直。铝合金横梁承受玻璃的重压，易产生扭转，因而立柱上的孔位、角码的孔位应采用过渡配合，要保证和立柱的孔位完全对接。

3.8 做好检查验收工作

上述工序全部安装完成后，对横梁立柱安装尺寸偏差进行复核，允许偏差≤1mm。观察或用细长物品检查弹销弹入率是否为100%，若存在未弹入立柱现象，将横梁拆卸重新安装。按规范要求自查合格以后，则可以通知监理单位进行检查。

4 材料与设备及质量控制

4.1 主要材料与设备

该施工技术应用期间所运用到的主要材料如下：铝合金横梁、铝合金立柱、插芯组件（铝合金框体、弹销、弹簧、堵头）等。主要机械设备则有施工吊篮、经纬仪、水准仪等。

4.2 质量控制

施工质量控制是保证施工方法作用价值发挥的关键所在，具体施工中其可以从以下方面着手落实好质量控制工作：①玻璃幕墙应符合下列现行国家标准、行业标准的规定：《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ 102—2003）》《建筑装饰装修工程质量验收规范（GB 50210—2001）》《玻璃幕墙工程质量检验标准（JGJ/T 139—2001）》《建筑节能工程施工质量验收规范（GB 50411—2007）》；②施工期间每根骨架安装前均应对其厚度、角度、色差等进行检查，严禁使用不合格产品，尤其是对工厂立柱预留孔洞位置加工，保证横梁与立柱连接精度，以此作为保证整个幕墙骨架的平整度和垂直度的基础条件；③测量放线定位要准确，必须交叉复核，并标识清晰。

5 安全与环保措施

5.1 施工安全措施

玻璃幕墙骨架施工采用吊篮作业，施工现场严格遵守安全规范。工人进厂必须进行三级教育以及有针对性安全技术交底，吊篮施工前必须要进行试运行和装配荷载试运行后方可进行工人操作，加强吊篮的安全检查，并严格遵守以下几点要求：①严格遵守有关劳动安全、卫生法规要求，加强施工安全管理和安全教育，严格执行各项安全生产规章制度；②施工人员应配备安全帽、安全带、工具袋，防止人员及物件的坠落。施工层设置安全网或其他安全措施，确保施工安全；③特种作业人员必须进行专门培训，经过考试合格，取得操作合格证后方准上岗，并佩戴相应的劳保用品；④施工中吊篮应安全、稳定，能满足施工所承受的荷载与气候条件，在荷载作用下稳定可靠。对讲机性能可靠，保证天上地下通信通畅，并且各备一个对讲机，防止对讲机发生故障。雨后应先检查吊篮，遇大雾、六级以上大风、下雨时应停止施工；⑤垂直运输材料时，下方应设置警戒线，有专人看护，无关人员不得进入垂直运输场区。工地内的开关、插座、接头、电盘及其他用电设施必须符合用电规范。

5.2 施工环保措施

由于本工法在施工过程中不存在大型机械和重体力施工，现场加工的构配件少，在施工过程中产生噪音和污染少，实际施工现场噪音测量不超过45dB，符合施工现场噪音排放标准。材料本身无辐射、无污染，现场切割量极少，工艺符合ISO14001职业健康体系指导思想。在施工过程中应注意以下事项：①严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、设备、生活垃圾的控制和治理，严格执行防火及废弃物处理的规章制度，对现场施工人员进行环境保护教育；②施工场地范围内，临时设施合理布置、围挡规范，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。要对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境；③降低噪音污染。合理安排施工活动，或采用降噪措施、新工艺、新方法等，尽量减少噪声对环境的影响。夜间尽量不进行影响居民休息的有噪作业。施工机械操作人员负责按要求对机械进行维护和保养，确保其性能良好，严禁使用国家已明令禁止使用或已报废的施工机械。

6 效益分析

6.1 社会效益

利用弹销系统进行横梁立柱安装是经过精确受理计算，通过过程中各个关键点受力情况，制定相应的控制标准。利用弹销系统使横梁立柱连接方式更加简便，提高施工效率，无论从成本节约、质量控制、工期效率等方面均得到各参建方的一致好评，树立起项目敢于创新、敢于实践的形象。我公司通过对该工法的课题攻关，培养锻炼了一大部分技术能手，为企业发展储备了人才资源同时通过对施工技术的创新，树立了企业形象，为企业在市场竞争中增加了活力。

6.2 经济效益

国瑞企业总部基地龙瑞苑商务写字楼幕墙工程施工面积约为55000m2，按照同等施工面积计算，本工程横梁立柱连接若采用2根M6×100不锈钢螺栓、不锈钢螺栓固定，造价约为651元/m2；而采用弹销系统，不仅可以无序安装，且安装简便、速度快、缩短安装周期，造价约为630元/m2。根据以上分析，使用弹销系统可节约工程造价：55000×（651-630）=1155000 元，经济效益显著。

总之，作为一种新型的施工技术，弹销式玻璃幕墙横梁立柱连接施工技术具有安装精度和牢固度能够有效保证，施工成本低、施工效率高等有点，其可以灵活的应用于多种玻璃重量大的幕墙玻璃工程，对于相关工艺的发展进步有着一定的促进作用。