公共建筑工程中的采光顶幕墙施工技术

周程

（中铁十一局集团电务工程有限公司，武汉 430074）

1 引言

采光顶幕墙施工技术在建筑工程中取得广泛应用[1]，在提升建筑使用品质和改善城市建设面貌方面均有突出作用。但采光顶幕墙施工需在高空完成，其施工隐患多、难度大，施工方法的合理应用尤为关键，因此需加强技术分析，采取科学的方法进行施工。

2 工程概况

虎门站交通换乘中心幕墙工程，建筑高度17.660 m，主体地上3层、地下2层，采用采光顶玻璃幕墙，主龙骨、次龙骨分别为200 mm×80 mm×5 mm钢方管、80 mm×80 mm×5 mm钢方管，表面做氟碳喷涂处理，面板选用超白中空钢化夹胶玻璃。

3 采光顶幕墙施工要点

1）玻璃的安装。屋面采用采光罩时，结构自身的强度和刚度较高，安装后的稳定性较好，直接将采光罩安装至玻璃屋顶的承重结构处，无须采用骨架连接，其他形式的玻璃由多个分块拼接而成，需增设骨架以保证玻璃整体结构的稳定性。骨架以轻质、稳定的材料为宜，如型钢、铝合金。骨架和玻璃的连接部位保持严密，避免渗水；断面细小，否则将影响采光效果。

2）采光顶与支撑的连接。在桁架、网架等支撑结构上设置采光顶时，做好采光顶与结构的连接工作。金属连接件具有稳定性，可用于支撑结构和采光顶骨架的连接。骨架间、骨架与支撑结构间配套专用连接件，不具备此条件的，视实际连接需求用型钢与钢板加工成型。用于连接的各类螺丝、螺栓均要具有防腐蚀特性。

3）填缝处理。在采光顶与主支承的连接部位做填缝处理，为给填缝提供充足的空间，相邻两采光顶间需留出适量间距，一般150~200 mm较为合适。

4 采光顶幕墙施工技术

采光顶幕墙施工流程如图1所示。

图1 采光顶幕墙施工工艺流程图

4.1 幕墙的安装

1）测量放线。于钢桁架三角上测放分格基准线，据此划出幕墙的分格线，保证测量放线结果的准确性，为施工提供参照基准；搭配幕墙转接件，用于减小钢结构的误差，使搭设成型的幕墙框架位置准确、结构稳定。测量放线后进行复核，存在偏差时尽快调整[2]。

2）幕墙玻璃框架的安装。分段安装，每个钢结构三角槽视为一段。主体钢结构存在施工误差时，以调节幕墙转接件安装位置的方式消除。在确认幕墙玻璃框架安装到位后，拧紧螺栓，对转接件下部与钢结构做焊接处理，而后开始安装第二根竖框，期间将具有连接作用的横框安装好。施工人员必须高度重视幕墙框架的安装，原因在于幕墙框架的施工量大、精度高，安装不到位时将直接影响采光顶幕墙的整体应用效果。

3）玻璃幕墙的安装。整箱玻璃利用塔吊吊装至马道和塔楼屋面的结构上，拆箱后分别为每片玻璃绑上玻璃吊带，用塔吊平稳转至指定安装点位。

4.2 采光顶水槽的防水施工

采光顶水槽由多块铝质槽件拼接而成，长度高达90 m左右，水槽拼接部位可能由于缺乏严密性而渗漏水，需采取防水措施。常规方法是在拼接部位用铝焊连接，再铺设防水卷材，但此方法存在诸多弊端，例如，铝焊难度高，需在焊接作业环节耗费较多时间，且易由于焊接质量差而引发渗漏水现象；天面温差大，热胀冷缩明显，焊口有变形的可能，破坏防水结构的完整性；铺设的防水卷材在环境因素的影响下发生老化，随时间的延长，防水性能逐步降低，渗漏水概率提高。在本工程中，采取多项防水措施，全面提高采光顶水槽的防水性能。

1）铝水槽的拼接缝用长度为150 mm的硅胶片进行遮盖，施工所用硅胶片的耐高温、耐严寒、抗撕裂特性突出，可延缓密封胶的老化，有效提高整体防水性能[3]。

2）铝水槽的施工方法由铝焊调整为打胶的方式，优势在于规避铝焊作业难度高的问题，且打胶的方法可增强铝水槽间的柔韧性，更加有效地适应热胀冷缩的动态变化特征。

3）取钢板和水槽托板，经焊接后制成钢水槽，确保在铝水槽漏水时可用钢水槽盛水，避免渗漏。采光顶水槽大样图如图2所示。

图2 采光顶水槽大样图

4.3 收口处理

4.3.1 屋脊处的收口处理

屋面为三角形钢桁架，屋脊处用铝板封盖（表面做氟碳处理）；屋脊与玻璃幕墙间存在接缝部位，为避免此处渗漏水，用耐候密封胶泥封口。

4.3.2 采光顶与水槽交接部位的收口处理

水槽的关键组成为外包板、铝板、水槽钢板，收口处理对象为采光顶与铝水槽的交接部位，材料选用耐候密封胶。

4.3.3 穿过幕墙的钢桁架与开口幕墙部位的收口处理

为增强采光顶玻璃幕墙的稳定性，沿垂直于三角钢桁架长度方向设2道横向加强杆，用耐候密封胶处理杆件与玻璃的空隙。根据结构分布情况，加强杆需穿过玻璃幕墙时，依据测量放线结果预留洞口，确保杆件顺利穿过。

4.3.4 采光顶与主体钢结构的收口处理

对钢柱上方封盖水平方向的超白中空钢化夹胶玻璃进行精细化施工，留3%的排水坡度，使雨水顺势流动；水平玻璃与竖向玻璃幕墙间存在交接部位，用耐候密封胶封口，防止渗漏水。雨水经由水平玻璃进入水槽，利用落水管将汇聚至槽内的水高效排出。

4.3.5 采光顶与主体混凝土结构的收口处理

以外挂铝板的方式进行结构装饰，铝板需表面做氟碳喷涂处理，提升耐久性；布设到位的铝板之间以及铝板与铝水槽间均存在交接部位，采用耐候密封胶做收口处理，保证交接部位有足够的严密性。

5 采光顶的防水设计

1）排水坡度的设计。采光顶的排水效果主要受到坡度的影响，而采光顶的坡度取决于多项因素，其中以项目所在地区的降水量、结构形式及尺寸、玻璃采光顶的体形最为关键，是采光顶排水中需要重点考虑的对象。在采光顶的排水中，采光顶的自净和内侧冷凝水的排泄均会对排水效果造成影响，因此设计人员和施工人员也应给予高度的关注。通常，采光顶坡面与水平的夹角以18°~45°为宜。

2）排水系统的设计。排水系统设计的关键要点在于确定适应于采光顶幕墙的排水方式和排水方向。为以较快的速度排除雨水，必须提升排水方向的顺直性，减少排水路径的转折次数，缓解由于转折过多而导致排水慢、结构遭雨水冲刷的问题。以檐口的排水为例，常见的排水方式有无组织排水和有组织排水，具体做如下分析：（1）无组织排水。为促进雨水的下落，玻璃伸出主支承体系形成挑檐，引导雨水的流动。无组织排水的方式可彰显出全玻璃幕墙的美感，同时结构组成简单，便于前期的建设与后期的日常维护。（2）有组织排水。雨水落至采光顶后，引导排放至檐沟或天沟内，结合配套的雨水管进一步促进雨水向水沟或地面排放。根据排水形式的不同，有组织排水又细分为内排水和外排水两种方式，可结合当地的降雨特点、采光顶幕墙的结构特点等因素做合理的选择。

6 幕墙安装质量控制

6.1 前期控制

在正式安装幕墙前，应先对建筑主体结构进行质量验收，全面排查建筑主体结构是否达到施工及验收标准；对建筑主体结构进行复测及放基准线，若复测时发现主体结构的偏差超出质量允许范围，应及时反馈给上级部门，制定处治措施，经甲方单位、监理单位及质检部门审核批准后，方可实施处治措施；全面排查预埋件制作及安装质量，排查是否存在缺陷，详细、如实记录缺陷，并制定预埋件缺陷处治方案，交由甲方单位、监理单位及质检部门审批；加强入场材料的质量检验，确保进场构件和材料均具有合格证明，无合格证明的材料不能用于施工。

6.2 幕墙安装控制

1）幕墙和采光顶的安装准备工作控制。为保证幕墙和采光顶安装质量，在正式安装前，应先对建筑主体结构进行质量验收，及时补救和处治不合格部分，确保建筑主体结构达到工程验收规范。同时，全面检查和审核施工图纸，调整不合理之处，优化设计，并将自审合格的施工图纸交由建筑部门审批盖章，盖章确定后才可以用于施工。另外，施工材料质量也会影响幕墙施工质量，加强对入场的施工材料与构件质量检测，不合格产品不得用于施工。

2）单元式幕墙构件的施工安装控制。单元式幕墙构件的施工安装控制要点主要有以下两点：（1）应全面检查单元式幕墙构件的支撑件与吊挂件，确保其规格、批次及质量均达到施工要求；（2）合理选择施工原料，结合施工经验来看，铝合金或不锈钢材料制作而成的构件耐久性更好，安装效果更加理想，是单元式幕墙构件的优先选择。

3）构件式幕墙的施工控制。构件式幕墙的施工安装控制要点主要有以下方面：（1）角码安装。安装幕墙立柱时，应选择不锈钢螺栓作为连接构件，并在立柱和角码间敷设防腐蚀垫片，待角码调整定位后，即可采用短焊的方式连接立柱和角码。（2）为保证构件式幕墙的施工质量，应全面排查幕墙，消除安全隐患，做好防雷工作。

6.3 施工过程中的隐蔽验收

在采光顶幕墙施工中，存在一些隐蔽性的工程，施工时后一道工序会掩盖前一道工序，并且这些隐蔽性工程在项目建成后将无法复查，所以必须做好施工过程中的隐蔽验收。施工单位应组织业主、监理及质检部门共同对各连接部位安装和防腐处理、防火保温材料、伸缩缝、沉降缝、防震缝、阴阳角、防雷节点和防腐措施及封口等隐蔽性工程进行质量验收。

7 结语

综上所述，经过本文对建筑采光顶幕墙施工技术的分析，提出高空作业平台的搭设、幕墙的吊装式安装、局部防水的强化、收口的处理等方面的作业要点，可为类似工程提供参考。作为施工单位，需遵循因地制宜的原则，结合工程施工条件合理施工采光顶幕墙，在安全的施工环境中将采光顶幕墙搭设成型，保证建成的采光顶幕墙具有采光效果好、稳定可靠、排水高效、耐久等特点，以此提高建筑的使用品质。