一文讲透超高超大玻璃幕墙质量控制
发布于：2022/4/12 10:35:49
超高超大扇形全玻璃幕墙施工质量控制
前言：北京城市副中心图书馆工程外立面采用下端支承折扇形全玻幕墙体系，单块玻璃最大尺寸高15.3m，宽2.5m，总厚132.6mm，采用7层15mm厚玻璃通过5层SGP夹胶片和20mm厚中空层复合而成，单块重约11吨。竖向设计考虑下端支承，水平方向采用不同角度折扇形互为玻璃肋支承体系，结构胶宽度155mm（含中空层矩形泡沫棒）。该全玻幕墙多项规格参数超出现行规范要求，创下行业记录。本文结合该建筑幕墙工程的特点，从多个不同的方面，对超出规范规定的建筑幕墙工程的监理工作控制要点进行了相应的探讨。
项目效果图
一、超大尺寸全玻幕墙施工前期监理工作
1.提前介入方案设计
监理工程师应该提前介入方案设计，对超过规范要求的做法提前提出并与建设单位沟通协调，作好应对措施，确保图纸方案的合理性和可靠性。
项目效果图
2.积极参与专家论证
城市副中心图书馆工程单块玻璃高度、玻璃落地支承形式、结构胶宽度厚度均超出了现行技术规范规定，结合幕墙设计形式，全玻幕墙下部还有陶土板及框架玻璃幕墙。考虑将全玻幕墙、陶土板、框架玻璃幕墙按现场实际尺寸一体进行幕墙物理性能四性试验检验以验证方案的可行性。按最不利因素及试样代表性考虑，选择北立面中间位置四个分格尺寸，幕墙试样分格总高20955mm，宽度9075mm。监理工程师积极参与了建设单位组织的多次方案论证会，探讨幕墙检测的实施方案。由于目前检测实验室无如此高度规格的试验台，同时考虑超长玻璃的运输吊装条件，考虑在施工现场原位进行幕墙物理性能试验。经多次专家会议讨论，确认了原位进行幕墙物理性能试验的可行性。
项目效果图
3.现场实体四性试验监督检验
现场在原位屋面钢结构施工完成后，在幕墙试样背后安装试验检测用静压箱体，底部安装了梭形精钢柱，柱顶安装了精加工钢横梁用以支承全玻幕墙，屋面主体钢结构上焊接钢支架，钢支架上安装试验用活动钢梁，将大玻璃上部钢横梁与活动钢梁连接，采用千斤顶进行模拟结构位移测试。安装采用2台汽车吊吊装12吨电动吸盘和起吊大玻璃，施工人员分部在曲臂高空车和内部脚手架上辅助就位。根据结构分析计算结果，要保证大玻璃水平位移±120.3mm，竖向方向下压45mm，上浮15mm的位移能力。经过全程7天的检测，顺利完成了现场实体幕墙物理性能四性检测，检测结果满足设计要求。
大玻璃阳角节点示意图
4.严格材料封样
为了切实保证施工质量，监理人员与业主提前做好沟通和协商，从业主需求出发，对幕墙材料的品牌、规格、型号等进行确定。如幕墙玻璃的规格与节能系数要求，反射系数，铝材的表面处理粉末喷涂、氟碳喷涂，铝材隔热条的要求，五金件的要求，密封胶的要求等。
下部钢柱及框架幕墙体系示意图
根据设计图纸对材料的性能要求，选择有足够加工生产供货能力并能满足质量要求的合格产品。监理工程师应和业主、施工单位共同对材料生产厂家考察。在设计师确认规格样式后，监理工程师应要求材料厂家提供全项性能的型检报告，仔细研究材料各项性能指标是否有不满足项，型检报告必须在有效期内。为了保证材料质量，参建方对材料进行封样签字。
施工现场图
5.审核专项施工方案的可行性和可操作性
高度超过50m以上的、采用特殊工艺、吊装超过100KN的超过一定规格的危大工程幕墙施工安全专项方案组织专家论证。危大工程专项方案必须经过幕墙分包单位技术负责人审批签字，并经总包单位技术负责人审批流程后报监理。专项施工方案经论证结论为“修改后通过”的，施工单位应当根据论证报告对专项施工方案进行修改完善，重新履行完内部审批程序并经专家组长同意后方可实施。
施工现场图
6.材料监造
本工程大玻璃规格超过行业记录，为保证生产加工质量，要求施工单位从玻璃原片上进行控制，超白玻璃原片生产进行驻厂，并采用电脑在线扫面检测原片生产质量，浮法生产线启动先生产小规格尺寸玻璃，逐渐加大尺寸直到保证能3300*15600mm规格生产质量稳定可靠制镜级玻璃时进行切板。本工程特有的多达11种不同拼接角度的磨斜边工序，玻璃上下边根据安装定位要求需进行挖缺口并进行精磨边。玻璃机械加工后进行钢化，然后进行均质处理。之后进行玻璃LOW-E镀膜工序，对LOW-E膜保护处理进行外片5层玻璃夹胶工序，同时内片2层玻璃夹胶，完成后进行5+2的7层玻璃合中空注胶，完成后进行充氩气。生产养护加工运输每道工序都必须严格控制确保质量安全。
施工现场图
本工程玻璃下部支撑钢柱和大玻璃上下钢横梁均为精加工钢件，既要保证焊接强度又要控制加工精度。监理对钢材原材严格控制均进行见证复试检验，复试合格方可进行生产加工。监理总包定期去钢件加工厂进行检查加工质量和焊缝焊脚尺寸以及镀锌层厚度，遇到质量不达标情况要求必须整改返工。并严把首件验收和出厂验收关，未经验收或验收不合格或验收标识不全的不得出厂。
二、施工过程质量控制
1.进场材料验收及复试
监理工程师对施工单位进场的材料应严格按规范要求批次数量进行复试检验，加强见证试验管理，取样、制样、标识工作应留存相关影像记录，所有复试检测均需监理工程师100%见证，复试检验次数应满足材料验收规范要求。若材料复试不合格不允许二次复试，一律进行退场处理并保留退场记录和相关影像资料。
施工现场图
2.现场定位及焊缝现场检验
大玻璃的安全精度要求较高，因此对每个横梁的定位必须严格控制。施工时采用总包移交控制定位点进行全站仪对每块玻璃的上下横梁进行测量定位。利用立面幕墙BIM模型，将全站仪定位点的坐标数据作为基点，提前计算各玻璃板块上下横梁各个控制点的三维坐标，定位时将上下横梁控制点与计算好的三维坐标进行符合，要求精加工钢横梁点焊前的定位误差控制在3mm。定位经验收合格后方可进行满焊施工作业。
大玻璃安装前在上下横梁相交位置把玻璃对角胶缝中心点放出并做好标记，安装大玻璃时按胶缝中心点进行定位，大玻璃钢靴帽边缘与定位中心点距离控制在5mm方可进行大玻璃就位，以此进行精准定位避免水平方向胶缝累积误差。
定制夹具临时固定示意图
3.幕墙注胶施工控制
该玻璃总厚度132.6mm，斜角相交的构造导致结构胶截面为155mm*35mm左右，扣除中空空气层部位填塞矩形泡沫棒外，室外侧结构胶截面约91mm*35mm，室内侧结构胶截面约19mm*35mm。为保证结构胶的注胶质量，要求注胶时间避开冬季，冬期施工安装玻璃后采用定制夹具对大玻璃临时固定，待平均最低温度回升至15℃以上方可进行现场注胶作业。注胶作业时采取水炮调节环境湿度。现场室外采用吊车吊装双组份打胶机，施工人员在高空曲臂车上进行注胶作业，根据室外结构胶厚度分两次注胶成活，室内侧在脚手架上采用胶枪填注单组分结构胶。注胶完成后加湿控温养护，同时考虑在现场留置同条件注胶样块，在注胶养护期进行结构胶强度测试待测试结果满足设计强度后方可拆除玻璃临时固定措施。
全玻幕墙注胶施工示意图
4.关键工序施工控制
监理工程师应按设计、规范及方案要求，高标准组织首段（首件）验收及关键工序验收并及时形成验收记录，未经验收或验收不合格，不得进行大面积施工或隐蔽。
隐蔽验收图
幕墙工程关键工序至少包含：后置埋件处理，层间防火封堵，淋水试验检验等。幕墙施工工艺样板应包含：埋件与龙骨安装、连接，面板安装（应能反映埋件、龙骨、伸缩缝、防腐防火等），板块拼缝打胶封闭处理。
结语
在四新技术的建筑幕墙工程质量控制上，监理工作应广泛深入到设计采购加工施工的全过程中，做到源头和工序细节上进行质量控制，同时要求对危大内容四新技术组织专家论证按专家论证意见组织生产加工生产，才能够做好幕墙工程质量控制。
作者简介:
梁继东，帕克国际专业技术经理。注册咨询工程师，注册造价工程师，注册一级建造师，高级经济师。
1998年毕业于北方工业大学建筑工程专业。
发表论文《移动天幕-整体开合玻璃采光顶的施工与应用》在期刊《建筑工程技术与设计》2019年11月上；发表论文《高空悬挑脚手架搭设方案与应用》在期刊《工程建设》2014年第8期上。
