北京商务中心区某超高层建筑17m高全玻璃幕墙安装技术

肖 洪，邱海鹏，李张鹏，杨 昕，王学明

(1.中建三局集团有限公司(北京)，北京 100097； 2.北京江河幕墙系统工程有限公司，北京 101300)

1 工程概况

朝阳区东三环北京商务中心区(CBD)核心区Z12地块项目位于景辉街与金和东路交叉口东南角，总建筑面积186 895m2，总建筑高度216m，由地上45层塔楼、地上4层裙房和5层地下室组成。采用17m高全玻璃幕墙，面积约62 300m2。面材玻璃配置为：12mm厚超白半钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白半钢化双银Low-e玻璃+16mm厚空气层+12mm厚超白半钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白半钢化玻璃。17m高玻璃肋配置为：12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃。11m高玻璃肋配置为：12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃+1.52mm厚SGP胶片+12mm厚超白钢化玻璃。

2 玻璃幕墙施工特点

1)幕墙单元板均由工厂预制，加工精度较高，材料浪费较少，可提高幕墙表观质量，易保证施工质量，并满足设计要求。

2)施工速度快、效率高，且施工噪声低，无污染，有利于保护环境，减少因施工工艺不当造成的返工，降低施工成本。

3)工艺流程清晰易懂，操作人员易掌握，施工便捷，可操作性强，便于项目管理，可规范化、标准化施工流程。

4)幕墙单元板面积大、高度大，最大单元板高达17m，宽达3.3m，重约7.2t。

3 施工工艺

17m高全玻璃幕墙采用座立式安装传力体系，利用汽车式起重机和特制电动吸盘进行安装。超大玻璃顶部和底部均采用玻璃钢槽与螺栓固定(见图1，2)，传递竖向荷载。面材玻璃与玻璃肋采用结构胶连接(见图3)，传递水平荷载。施工工艺流程为：测量放线→底部钢件焊接→底部玻璃钢槽组装→顶部钢件焊接→顶部玻璃钢槽组装→底部玻璃钢槽内标高调整→玻璃肋安装→面材玻璃安装→顶部玻璃钢槽固定→临时支撑固定→打胶→临时固定点拆除并补胶(结构胶、密封胶)。

图1 顶部连接节点

图2 底部连接节点

图3 面材玻璃与玻璃肋连接节点

1)测量放线

测量放线流程为：测量基准点→投射基准点→弹测主控线→布置外控点→布置外控线→设置层间标高→测量埋件(结构)偏差。

2)底部钢件焊接

底部钢件为15mm厚钢板组合钢件，现场测量放线定位，采用200mm长└160×100×14与面材玻璃下方15mm厚钢件及预埋件相连，采用200mm长└160×100×14与肋板下方15mm厚钢件及预埋件相连，角钢与钢件及预埋件均采用焊接方式连接，角焊缝高度≥8mm。

3)底部玻璃钢槽组装

底部玻璃钢槽由└160×100×14组合而成，角钢与15mm厚钢件采用M16螺栓连接。为保证角钢可开长条孔，螺栓固定时加设垫片。玻璃钢槽调整完成后，垫片与角钢焊接固定。面材玻璃钢槽进出位允许偏差为6mm，标高允许偏差为5mm，槽口两端水平度允许偏差为5mm；玻璃肋钢槽进出位允许偏差为6mm，标高允许偏差为5mm，槽口两端水平度允许偏差为5mm。

4)顶部钢件焊接

顶部钢件包括玻璃肋钢件和面材玻璃固定钢件，玻璃肋钢件直接焊接在主体结构上，焊缝为8mm高角焊缝。首先在主体结构上焊接200mm×200mm×12mm(长×宽×厚)钢方通，然后在钢方通底部焊接组合钢件，焊缝为8mm角焊缝，钢件与钢方通间加设10mm厚钢板支撑肋板，组成面材玻璃固定钢件。

5)顶部玻璃钢槽组装

面材玻璃、玻璃肋顶部采用由└160×100×14组成的钢槽固定，角钢与顶部固定组合钢件采用M16螺栓连接。

6)底部玻璃钢槽内标高调整

在距面材玻璃底部500mm处布置2个108mm×108mm×15mm(长×宽×厚)钢板调节支撑点，在距玻璃肋底部约1/4处布置2个108mm×108mm×15mm(长×宽×厚)钢板调节支撑点，调节支撑点底部设置M30螺栓，用于调整玻璃标高。

7)玻璃肋安装

采用汽车式起重机和特制电动吸盘安装玻璃肋，将玻璃肋直接水平推进玻璃钢槽内。玻璃肋底部直接落槽，使用M12螺栓将底部钢槽与玻璃底部钢护边连接固定，钢槽与钢护边间垫设3mm厚胶皮。玻璃肋顶部采用φ24mm不锈钢销轴固定，在顶部钢槽与玻璃钢护边间垫设5mm厚胶皮。室内搭设满堂脚手架临时固定玻璃肋，使用脚手架顶丝顶紧玻璃肋，顶丝与玻璃间垫设5mm厚胶皮。如果遇长时间停工，需在玻璃肋端部设置1个桁架钢柱，作为防护钢架，以免玻璃肋失稳。

8)面材玻璃安装

使用汽车式起重机和特制电动吸盘安装面材玻璃，单个吸盘吸力为5 000N，最大吸力为20 000N。各吸盘独立控制，某个吸盘失效时，系统警报响起，施工自动暂停，增加了施工安全性。面材玻璃安装时，首先将玻璃下部放进底部玻璃钢槽内；然后水平推进顶部玻璃钢槽，待玻璃就位调整完成后安装外侧钢槽；最后在面材玻璃与钢槽间垫设胶皮，采用M12螺栓将钢槽与面材玻璃底部钢护边连接固定，面材玻璃顶部采用结构胶固定。安装第1块面材玻璃时(相邻位置面材玻璃未安装)，在面材玻璃中间位置采用捆绑带进行临时固定，便于吸盘拆除，捆绑带固定在室内脚手架上。

9)顶部玻璃钢槽固定

顶部玻璃钢槽固定时，玻璃面板两侧与钢槽之间空隙使用100mm×60mm×10mm尼龙垫块塞实，并使用混合胶将缝隙填实。剩余部分空隙使用硅酮结构密封胶密封。

10)临时支撑固定

面材玻璃和玻璃钢槽安装完成后，采用铝板夹具固定与玻璃肋连接的临时支撑。临时固定点从底部开始布置，经计算确定临时固定点间距为2.8m，共设置5个临时固定点。

11)打胶

结构胶断面厚18mm，宽26mm，打胶分2次完成，第1次打胶宽度为18～21mm，待结构胶完全固化后进行第2次打胶。为检查第1次打胶固化程度，留设3组500mm长胶缝试件(第2次打胶前检查)。每次打胶完成后，进行胶缝成品保护，利用幕墙塑料保护膜设置三角形覆盖保护区域。临时支撑固定点固定后，将电动吸盘移开，采用工程车进行打胶，首先在2块面材玻璃间填充泡沫棒，泡沫棒内侧与玻璃肋接触，外侧填塞至面材玻璃中空层。在打胶位置粘贴美纹纸，打胶前清理2遍玻璃缝隙，第1遍使用湿布擦拭，确保灰尘擦拭干净；第2遍使用有机溶剂擦拭，确保附着在胶缝内的污渍清洗干净，待有机溶剂挥发干燥后，按步骤有序打胶。如果打胶过程中胶缝被污染，需清理干净后继续打胶。面材玻璃与玻璃肋接触位置打硅酮结构密封胶，胶缝宽18mm。面材玻璃间打耐候密封胶，胶缝宽20mm。上下玻璃钢槽与玻璃间打硅酮结构密封胶，胶缝宽25mm，打胶完成后需检验胶缝质量与强度。

12)临时固定点拆除并补胶

硅酮结构密封胶完全固化后将临时固定点拆除，并在临时支撑固定点位置进行补胶。

4 验收标准

根据GB/T 21086—2007《建筑幕墙》规定本工程全玻璃幕墙安装允许偏差，如表1所示。

表1 全玻璃幕墙安装允许偏差 mm

5 结语

安装北京商务中心区(CBD)核心区Z12地块项目17m高全玻璃幕墙时，通过使用构造简单、受力明确、使用方便、安全实用的施工设备，达到良好施工效果。幕墙安装完成后需对拼缝外观质量、拼缝直线度、幕墙垂直度等进行检测，偏差需满足有关规范要求。