中空玻璃-镂空铝板双层幕墙结构及施工技术研究

文｜广东省第一建筑工程有限公司 华瑞荣

一、引言

我国在十四五规划中提出加强核心城市群，推进都市圈建设，城市不断加快建设，建筑外观效果成为城市建设的新亮点，高层建筑为提升装饰效果大量采用玻璃幕墙，成为城市建设名片。我国的玻璃幕墙施工技术自上世纪80年代以来逐渐推广应用，幕墙应用材料主要有玻璃、石材、金属（铝合金板、钢板）、非金属（陶瓷板、千思板）等，近年来社会各界环保意识大大加强，人们对玻璃幕墙产生的光污染、石材幕墙的放射性问题、金属幕墙的采光节能问题越来越关注，在当前工业技术急速发展过程中幕墙应用新型技术在保证经济性基础上满足控制光污染、减少放射性，提升节能效果，成为新时期幕墙施工技术研究的重点。中空玻璃-镂空铝板双层幕墙体系恰好能满足这些技术要求，下面以实例说明在幕墙工程中对这一项新型技术的应用进行研究。

二、中空玻璃-镂空铝板双层幕墙体系幕墙施工技术应用

1.工程概况

东澳岛南沙湾酒店为4栋建筑组成，建筑面积为48000m2，天然基础，主体钢筋混凝土结构。外墙装饰为外墙仿砂岩、幕墙，幕墙施工面积为3300m2，经过对幕墙材料、结构、功能多方比选，对现有幕墙工程中存在的光污染大、放射性高、造价高等问题进行研究，最后决定采用“中空玻璃-镂空铝板双层幕墙”新型体系，体系中内层为中空玻璃幕墙，外层为镂空铝板幕墙。

2.中空玻璃—镂空铝板双层幕墙技术特点和原理

中空玻璃—镂空铝板双层幕墙体系采用原材料为中空low—E钢化玻璃、镂空铝合金板材，龙骨材料主要有化学螺栓、钢板、铝方条、高强螺栓、U型铝条，幕墙采用内层中空玻璃，外层镂空铝板双层设计的形式。双层设计组合形式较好满足节能环保要求，外立面采用镂空铝合金板，铝板镂空图案采光效率经过计算模拟选定，铝板阻挡直射入室的阳光直接降低内层玻璃的遮阳系数，在减少光污染的同时镂空设计能达到降低内层玻璃的遮阳系数30%的效果，内层采用中空玻璃具有隔音、保温、隔热、节能、防盗的特点。双层组合式设计能很好的满足设计中造型生动、立面美观大方起到装饰外墙作用，新型龙骨体系有良好的刚性，安装时间短，施工简便，降低成本，满足节能环保要求。

3.施工重难点分析

（1）收口、收边问题

在本工程中由于设计采用中空玻璃、镂空铝板、内外龙骨双层构造形式，层次变化较多，造型独具特色且安装精度要求高，施工结构的收口、收边比较多，收口、收边的施工处理是本工程施工质量的难点和关键。

针对收口、收边施工重难点问题，项目部组织技术人员详细研究设计图纸中的转角、收口、收边、线条结构做法，施工前对现场安装工人实施详细的操作技术交底，说明收口、收边的工序和相关注意事项。测量时对放样结果实施严密监测，分配4组技术人员跟踪管理转角、收口、收边、线条的施工操作全程，完成后按照规范要求检查收口、收边质量是否符合设计要求。

（2）交叉作业协调施工问题

在本工程施工中涉及石材安装工、玻璃安装工、测量工、电工、焊工，选择经考核合格特种作业施工经验丰富的焊工进行焊接作业，焊接、防锈、安装准确度要达到合格标准，幕墙主要构件安装过程中，现场技术人员要勤吊勤靠控制安装精度，幕墙专业队伍需与土建、电气、装饰、给排水、消防专业队伍交叉作业，合理安排不同空间穿插作业区域和不同工种进退场时间，对操作人员进行岗前安装作业培训和质量安全技术交底，施工责任清晰，落实到人。

（3）控制安装偏差值，复核定位点

幕墙施工的质量管理主要对幕墙垂直度、水平度、表面平整度、板材立面垂直度、板材上沿水平度、接缝直线度、接缝高低差、接缝宽度、阳角方正等指标实施严格控制，保证不同构件的安装精度和可靠度满足设计要求，避免重装拖延工期。

对土建施工预留的幕墙安装构件位置、洞口尺寸、安装点定位进行复核。做好定位放样工作，要保证幕墙安装质量，基准面定位放样测定、安装过程的玻璃、铝板尺寸控制是一大重点。施工现场放样之前先通过计算机模拟整体安装造型，确定幕墙基准面点坐标，以此为基准展开放样工作，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。

4.原材料质量控制、安装机械的配备

（1）本幕墙工程采用的主要材料规格

主骨架：内层龙骨180mm×65mm×3mm铝合金立柱，66mm×60mm×3mm铝合金横梁；外层镂空铝板幕墙龙骨60mm×40mm×2.0mm铝合金扁通立柱，40mm×40mm×2.0mm铝合金方通横梁。

板材：内层玻璃幕墙玻璃为6mm（low-e）+12A+6mm双钢化中空玻璃，外层镂空铝板幕墙为5mm厚镂空铝板。

其他材料：M12×120化学螺栓，M12×120不锈钢连接螺栓，300mm×200mm×10mm镀锌钢板，M6、M8不锈钢螺丝，20mm×20mm×3mm铝合金角铝。

（2）主要安装机械设备

施工机具：冲击钻、手电钻、磨光机、拉钉枪、空压机、砂轮切割机、电焊机。

检测仪器：经纬仪、水准仪、铅垂仪、卷尺、水平靠尺等。

（3）材料质量保证措施

入场材料有出厂合格证、生产许可证，送检材料包括铝合金型材、玻璃、密封胶、耐候胶及构配件，经见证取样送检测单位检验合格后方可使用。幕墙材料运输过程和现场装卸、安装要有可靠保护措施，与玻璃型材接触部位配以胶垫防护，加工好的铝板立起放置，下部用方条垫起。

5.主要施工工艺流程及操作要点

（1）工艺顺序

本工程采用中空玻璃—镂空铝板双层幕墙体系，与以往安装玻璃、铝合金板幕墙工艺流程中工作准备、放线、后置埋件安装、预埋钢板安装焊接、防雷接地工作顺序相同，后续安装中增加了内层龙骨、内层玻璃，外层龙骨、外层铝板安装步骤。

（2）测量放线

用测量仪器作出定位控制线，从安装位置引出竖向控制线，测量出立柱垂直线、横向龙骨、收口位置水平控制线，依照水平、垂直控制线确定预埋钢板、螺栓位置。

（3）后置埋件安装及检测

本工程幕墙后置埋件采用M12×120化学螺栓，钻孔的孔径、孔深达到施工要求，钻完必须清孔。冲击钻钻入的螺杆要等到药剂管内混合并充满锚栓里面空隙后才能停止。注意钻入孔内保持干燥，如遇湿孔须提前清理内部水。

（4）预埋钢板及连接件焊接

预埋钢板用化学螺栓穿入镀锌钢板用螺母固定，用角码点焊固定钢板上，用吊线对立柱上连接件垂直控制进行复测满足要求后再实施满焊，注意焊接的质量，清理焊缝表面夹渣，观察表面无气泡检查合格后再进行涂刷二遍防锈漆及二遍银灰色金属漆，才能完成立柱支座施工作业。

（5）防雷接地焊接

在本幕墙中铝合金龙骨的预埋钢板、立柱、横向龙骨焊接形成闭合防雷接地系统，在A区的二层和五层、C区的一层和四层、D区的三层和六层分别设置Φ12圆筋水平均压环，沿竖直方向每间隔10m设置一根Φ12圆筋导电通路立柱。

（6）内层幕墙龙骨安装

支座完成后，用2条不锈钢连接螺栓将龙骨立柱固定好，控制好立柱轴线的偏差值，轴线前后、左右误差值不超过2mm和3mm范围，柔性垫片隔开角钢与立柱接触部位，用活动接头连接上下立柱，二者之间留有至少10mm空隙，以应对立柱受外界温度变化带来的变形影响（图1）。

图1 内层龙骨安装

（7）龙骨横梁安装

安装完成立柱后，确定横梁标高，再用铝角码连接横梁和立柱，固定角码使用M6不锈钢螺丝，横梁、立柱连接部位配用厚度为1mm橡胶垫片。

（8）幕墙玻璃安装

本工程使用双钢化中空玻璃和耐侯密封胶，自上往下进行安装，调整控制玻璃水平度和垂直度分别不超过3mm和10mm，安装完成后检查幕墙表面平整度、接缝直线度、接缝高低差、接缝宽度，打胶前清理玻璃间的杂物，交接部位贴美纹纸，注胶控制用量，达到胶体充满空隙且光滑、平整效果。

（9）外层龙骨、立柱、横梁安装

外层龙骨与内层龙骨立柱对应，M8不锈钢螺丝固定支座待安装完成后，用3mm厚铝单板将外层幕墙立柱与支座相连，立柱偏差值符合要求后再进行固定。

（10）幕墙镂空铝板安装

将铝合金角码按照电脑排版大样图预先固定在外层龙骨上，采用M6不锈钢螺丝固定，竖向间距350mm，镂空铝板搬运至安装位置，就位后调整铝板水平和垂直度，达到要求后初拧螺丝，再调整平整度、接缝直线度后紧固螺钉，从上至下安装铝板，打胶方法与玻璃打胶相同（图2）。

图2 铝板安装效果图

三、结语

本工程幕墙施工完毕后，各项质量指标均符合规范要求，遮阳系数降低30%以上，夏季节能60%以上，每平方米可节约造价500元/m2，施工可缩短工期约20日，工程的实践应用，该施工简便、维护费用低、施工效率高、施工质量好并且节能环保，能满足现代建筑节能的要求。产生良好的经济效益及社会效益。