建筑幕墻的施工特點(diǎn)及其質(zhì)量控制.docx

建筑幕墻的施工特點(diǎn)及其質(zhì)量控制俞洪良張土喬( 浙江大學(xué)土木工程學(xué)系 杭州310027)co nstructio n c haracteristics and qual ity co ntrol ofarc hitectural c urtain wallyu hangliang zhang tuqiao( zhejiang university civil engi neeri ng department310027)hangzhou隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù) 、快速 、健康的發(fā)展 , 建筑業(yè)也正經(jīng)歷著深刻的變革與發(fā)展 。高層及超高層建筑正如 雨后春筍一般在我們的城市中出現(xiàn) ,有些傳統(tǒng)的施工方 法和結(jié)構(gòu)形式已不能適應(yīng)高層或超高層建筑的需要 ,用 建筑幕墻作建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu) ,正是在傳統(tǒng)粘土磚砌體 結(jié)構(gòu)及混凝土墻板結(jié)構(gòu)不適應(yīng)高層或超高層建筑的情 況下而產(chǎn)生的 , 它將建筑外圍護(hù)墻的防風(fēng) 、遮雨 、保溫 、 隔熱 、防噪聲 、防空氣滲透等使用功能與建筑裝飾功能 有機(jī)地融合為一體 ,并具有重量輕 、抗震性能好 、在藝術(shù) 風(fēng)格上具有豐富的表現(xiàn)力等優(yōu)點(diǎn) ,贏得了業(yè)主及建筑師 的青睞 , 目前已成為現(xiàn)代城市建筑的一種標(biāo)志 。但是 , 由于我國采用幕墻建筑作外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的時(shí)間還不長 ,在 設(shè)計(jì) 、施工及管理上還有許多不完善之處 , 致使幕墻建 筑市場(chǎng)曾一度混亂 , 質(zhì)量上出現(xiàn)了許多問題 , 從而影響 了建筑幕墻的使用和發(fā)展 ,筆者近年來親自參與了數(shù)個(gè) 建筑幕墻工程的建設(shè) , 對(duì)幕墻工程的設(shè)計(jì)原理 、施工工 藝及質(zhì)量控制等有了較深刻的理解和認(rèn)識(shí) ,現(xiàn)作一分析 和總結(jié) ,以期對(duì)幕墻建筑的發(fā)展有所裨益 。求 。但在設(shè)計(jì)中普遍存在的不足是 (單元式幕墻除外) :沒有充分利用“雨屏蔽原理”來避免墻體接縫處漏水 ,而 只一味追求密封材料的密封防水效果 。大家知道 ,水的 滲漏取決于三個(gè)基本條件 : 即必須有水 、縫隙和使水通 過縫隙的某種類型的力 。缺少其中的任一條件 ,水的滲 漏都將不能發(fā)生 ,而雨屏蔽原理將注意力集中到消除第 三個(gè)基本條件 力 。其基本原理是 : 消除縫隙兩側(cè)的 壓力差 使兩邊的壓力相等 。在應(yīng)用這個(gè)原理時(shí) ,最 基本的要求是在幕墻外層表面的背后形成一個(gè)氣室 ,在 這個(gè)氣室內(nèi)的空氣壓力至少應(yīng)該在所有各點(diǎn) 、所有時(shí)間 內(nèi)和戶外相對(duì)應(yīng)的空氣壓力一樣高 ,在外層表面的兩側(cè) 形成等壓或雨屏蔽 (見圖 1) 。圖 1 雨屏和等壓墻體構(gòu)造的基本形式應(yīng)用雨屏蔽原理 , 并不是要取消密封膠的應(yīng)用 , 而 是簡單地將它們從墻體的外表面移至墻體的內(nèi)部 ,在這 里它們可以完全免受氣候的影響 ,因而其耐久性要大得 多 。所以 , 筆者認(rèn)為 , 充分利用雨屏蔽原理來達(dá)到幕墻 防滲的目的 ,是幕墻設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮的一個(gè)重要問題 。1建筑幕墻的設(shè)計(jì)目前建筑幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書中通常進(jìn)行了以下幾方 面的計(jì)算 :( 1) 橫梁 、豎框驗(yàn)算 。主要包括橫梁豎框的抗彎強(qiáng)度 驗(yàn)算 、撓度驗(yàn)算及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 。( 2) 連接驗(yàn)算 。主要有橫梁與立柱的連接驗(yàn)算 ,幕墻 與主體結(jié)構(gòu)的連接驗(yàn)算 。( 3) 玻璃及掛板的驗(yàn)算 。( 4) 膠縫計(jì)算 。驗(yàn)算中考慮的作用荷載有風(fēng)荷載 、溫度作用 、地震 作用及自重荷載等 ,這基本上反映了幕墻的實(shí)際受荷情 況 ,據(jù)此設(shè)計(jì)而進(jìn)行施工的幕墻能達(dá)到穩(wěn)定與安全的要2建筑幕墻工程的施工工藝及施工特點(diǎn)建筑幕墻的施工工藝因工程實(shí)際情況的差異而有 所不同 ,但總體來說有其固定的程序 ,如圖 2 所示 。幕墻的施工安裝應(yīng)按工藝流程的順序施工 ,一般不第一作者 :俞洪良 男 1967 年 1 月出生 講師收稿日期 : 1998 - 12 - 02工業(yè)建筑1999 年第 29 卷第 6 期70 industrial construction1999 ,vol . 29 ,no. 6測(cè)量放線提交驗(yàn)收 檢查預(yù)埋件位置全面自檢及預(yù)埋質(zhì)量固定連接件涂耐候密封膠并清潔表面 檢查固定質(zhì)量 安裝幕墻玻璃 、掛板 安裝幕墻豎框裝開啟窗 、百葉窗等檢查豎框安裝質(zhì)量安裝幕墻橫框施工 (少量采用吊藍(lán)安裝) ,幕墻所用的腳手架和土建所用的腳手架還有較大的差別 ,這就要求土建方能按照幕 墻施工方的要求 , 及時(shí)安裝或調(diào)整腳手架 , 以使幕墻施 工順利進(jìn)行 。另外 ,一個(gè)大的幕墻工程 ,工作面較大 ,電 鉆 、電焊使用較多 ,用電量也就較大 ,這就需要業(yè)主或總 包單位解決好用電問題 ;還有一個(gè)需要配合的問題就是 對(duì)幕墻的半成品 、成品的保護(hù)問題 , 由于幕墻施工期間 或期后還有不同工種的多家施工單位將進(jìn)場(chǎng)施工 ,加強(qiáng) 對(duì)成品或半成品的保護(hù)工作就顯得十分重要 。除要求 幕墻施工單位采取有效措施 (如對(duì)型材和玻璃等貼上塑 料簿膜) 加以保護(hù)外 , 還有重要的一條就是需要各施工 單位的工作人員給以積極的配合和支持 。2. 5綜合性強(qiáng) 建筑幕墻是一種綜合性很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)形式 ,它牽涉到多種技術(shù)和工藝 , 并隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展 , 在近 3040 年來獲得了飛速的發(fā)展 。許多有利于幕墻 發(fā)展的新原理 、新技術(shù) 、新材料和新工藝被不斷地運(yùn)用 到幕墻的設(shè)計(jì)和施工中 ,解決了雨水滲漏 ,骨架材料 、玻 璃板材 、防火隔熱保溫隔聲材料及各種粘結(jié) 、密封材料 的研制和生產(chǎn)等難題 , 使幕墻所要求的各項(xiàng)性能 , 如抗 風(fēng)壓變形 、抗雨水滲漏 、抗空氣滲透 、隔熱保溫和隔聲性 能等 ,都有了可靠的解決辦法和材料 。圖 2 幕墻工藝流程圖能顛倒順序 ,并堅(jiān)持上一工序不合格不得進(jìn)入下一工序 施工的原則 ,嚴(yán)格作好每一工序的質(zhì)量驗(yàn)收工作 。根據(jù)幕墻工程在整個(gè)大樓施工所處的階段及其施 工的工藝流程 ,幕墻施工一般具有以下特點(diǎn) 。2. 1 復(fù)雜性從幕墻的工藝流程中可以看出 ,幕墻的現(xiàn)場(chǎng)施工安 裝工序環(huán)節(jié)較多 , 加之玻璃的結(jié)構(gòu)膠粘結(jié) 、金屬掛板制 作及型材的加工切割等車間或廠里加工制作環(huán)節(jié) ,整個(gè) 幕墻工程就顯得極其復(fù)雜 ,它要求各環(huán)節(jié)既要各自嚴(yán)格 把關(guān) ,又要緊密配合 ,共同搞好整個(gè)工程 。2. 2 工期短幕墻工程一般都在主體結(jié)構(gòu)封頂以后 ,內(nèi)裝修工作 全面開始之前的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行 ,其工期一般都要求較 短 ,以便整個(gè)大樓能按期或提前交付使用 。這就要求幕 墻的施工者要提前作好充分的準(zhǔn)備工作 ,備好所需各種 材料 , 對(duì)材料的性能試驗(yàn) , 幕墻的性能試驗(yàn)等工作也要 提前進(jìn)行 ,以不影響幕墻的正常施工 。施工時(shí)要狠抓施 工質(zhì)量 ,避免返工 、整改而浪費(fèi)時(shí)間 。2. 3受氣候影響大 幕墻工程的施工一般均為露天作業(yè) ,受氣候的影響較大 。電焊 、電鉆等工種的工作均不能在雨天施工 ; 密 封膠嵌縫既不能在雨天進(jìn)行 ,也不宜在夏天的烈日下施 工 ; 大風(fēng)天氣也不適宜于工人上腳手架安裝施工 。所以 ,幕墻施工對(duì)氣候的要求較高 。2. 4 要求配合程度高目前的高層幕墻施工 ,大都仍采用在腳手架上安裝3 建筑幕墻工程的質(zhì)量控制幕墻工程質(zhì)量問題已引起了社會(huì)的廣泛重視 ,因幕 墻工程的質(zhì)量差而造成國家財(cái)產(chǎn)損失及人身安全受到 嚴(yán)重威脅的報(bào)道時(shí)有所見 。筆者認(rèn)為 ,只要加強(qiáng)對(duì)幕墻 工程的管理 ,對(duì)其設(shè)計(jì) 、施工的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制 ,并 切實(shí)有效地推行建設(shè)監(jiān)理制度 ,幕墻工程的質(zhì)量是能夠 得到保障的 。3. 1嚴(yán)格資質(zhì) 、證書的管理 建筑幕墻市場(chǎng)在一個(gè)時(shí)期曾出現(xiàn)過混亂的狀況 ,有的幕墻建筑無設(shè)計(jì)就施工 ,有的設(shè)計(jì)或施工單位沒有相 應(yīng)的資質(zhì)證書卻在進(jìn)行建筑幕墻的設(shè)計(jì)或施工 。這種 狀況造成了建筑幕墻工程質(zhì)量的失控 ,并出現(xiàn)了較多的 質(zhì)量問題 。為此 ,建設(shè)部于 1995 年初下發(fā)了“關(guān)于確保 玻璃幕墻質(zhì)量與安全的通知”, 并在 1996 年頒布了“玻 璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范”, 使幕墻工程的設(shè)計(jì) 、制作 、安裝 施工有章可循 ,為整頓幕墻市場(chǎng)創(chuàng)造了良好的條件 。另 外 , 對(duì)幕墻工程中關(guān)鍵工序的工人 (如電焊工) , 要嚴(yán)格 執(zhí)行持證上崗制度 ,沒有合格的上崗證 ,不能上崗施工 , 以確保施工質(zhì)量 。3. 2嚴(yán)把材料 、半成品的檢查驗(yàn)收 幕墻材料是保證幕墻質(zhì)量和安全的物質(zhì)基礎(chǔ) 。幕建筑幕墻的施工特點(diǎn)及其質(zhì)量控制 俞洪良等71墻材料概括起來有四大類型 :即骨架材料 、板材 、密封填縫材料 、結(jié)構(gòu)粘結(jié)構(gòu)材料 。各種材料都要有合格證書和 質(zhì)保證書 , 有的材料還應(yīng)有材料性能試驗(yàn)報(bào)告 , 如骨架 材料的力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告 、結(jié)構(gòu)膠的相容性試驗(yàn)報(bào)告 、 幕墻性能試驗(yàn)報(bào)告等等 ,沒有合格的證書或合格的試驗(yàn) 報(bào)告 ,應(yīng)堅(jiān)決杜絕使用 。3. 3執(zhí)行各工序質(zhì)量驗(yàn)收制度 建筑幕墻施工一般包含有 :玻璃板材制作 、幕墻節(jié)點(diǎn)安裝 、橫梁與立柱安裝 、玻璃板材安裝等四道關(guān)鍵工 序 ,對(duì)這四道工序中的每一道工序都要對(duì)照設(shè)計(jì)或規(guī)范的 要求執(zhí)行嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收制度 ,對(duì)檢查不合格的工序要進(jìn) 行整改或返工 ,直至合格時(shí)方可進(jìn)行下一工序的施工 。3. 3. 1玻璃板材制作 該工序要重點(diǎn)檢查制作車間的環(huán)境條件 ,要求車間的溫度 、濕度 、通風(fēng)性 、灰塵等方面的指標(biāo)都要達(dá)到規(guī)范 或設(shè)計(jì)的要求 ; 檢查玻璃或金屬掛板的規(guī)格 、尺寸及外 觀質(zhì)量是否達(dá)到規(guī)范或設(shè)計(jì)的要求 ;檢查結(jié)構(gòu)膠的生產(chǎn) 日期 、有效期限 ,并判斷是否在有效期內(nèi)使用 ;檢查結(jié)構(gòu) 膠的厚度 、寬度及打膠質(zhì)量是否滿足規(guī)范或設(shè)計(jì)的要求 等等 。3. 3. 2 幕墻節(jié)點(diǎn)安裝該工序質(zhì)量的控制 ,重點(diǎn)在于土建結(jié)構(gòu)施工期間幕 墻預(yù)埋件的埋設(shè)質(zhì)量的控制 。監(jiān)理人員應(yīng)提前督促幕 墻的設(shè)計(jì) 、施工單位加強(qiáng)與土建單位的聯(lián)系與配合 , 使 幕墻預(yù)埋件的埋設(shè)位置 、埋設(shè)質(zhì)量能達(dá)到幕墻設(shè)計(jì)或規(guī) 范的要求 ,這是一個(gè)事關(guān)整個(gè)幕墻工程施工安裝質(zhì)量的 重要質(zhì)量控制環(huán)節(jié) 。此外 ,還得對(duì)預(yù)埋鐵與連接角碼的 焊接質(zhì)量 、立柱與連接角碼的連接質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格的檢 查和控制 。3. 3. 3橫梁立柱安裝 該工序重點(diǎn)檢查立柱安裝的垂直度 、橫梁安裝的水平度 、幕墻分格的規(guī)格尺寸等數(shù)據(jù)是否滿足規(guī)范或設(shè)計(jì) 的要求 ;檢查和控制橫梁與立柱的連接質(zhì)量 。3. 3. 4玻璃板材安裝 該工序重點(diǎn)檢查玻璃或板材的固定連接質(zhì)量及密封膠嵌縫質(zhì)量 。密封膠嵌縫施工要在合適的氣候條件 下 , 由熟練工人操作 。施工時(shí)要防止氣泡的出現(xiàn) , 并保 證膠縫厚度控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi) 。3. 4督促并協(xié)助施工單位建立質(zhì)量保證體系 施工單位應(yīng)有專人負(fù)責(zé)施工安裝質(zhì)量的檢查驗(yàn)收 ,對(duì)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題要及時(shí)會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行分析和研究 ,找出原因并予以改正 。檢查驗(yàn)收制度要采取自 檢 、互檢及質(zhì)量管理人員和監(jiān)理人員最終驗(yàn)收相結(jié)合 , 確保施工質(zhì)量處于受控狀態(tài) 。3. 5認(rèn)真做好幕墻的防火 、防雷工作 幕墻的設(shè)計(jì)和施工者要嚴(yán)格執(zhí)行國家頒發(fā)的高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范( gb50045 - 95) ,建筑設(shè)計(jì)防火 規(guī)范( gbj 16 - 87) 及建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范等規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) , 做好幕墻建筑的防火 、防雷設(shè)計(jì)和施工安裝工作 。4 幕墻建筑的負(fù)面效應(yīng)及其對(duì)策幕墻建筑一面世 ,就以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)受到了各方的 歡迎 , 但人們同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了它的許多負(fù)面效應(yīng) , 概括起 來主要有光污染 、保溫隔熱性能差及質(zhì)量隱患多等問 題 。對(duì)于這些問題 , 筆者相信只要通過設(shè)計(jì) 、施工及管 理人員的共同努力 ,是能夠得以解決的 。4. 1光污染問題 光污染問題主要是由于幕墻所使用的鍍膜玻璃反射率較高 、連接成片的玻璃面積較大等原因所致 。這可 以通過設(shè)計(jì)對(duì)幕墻進(jìn)行合理分格 ,同時(shí)使用金屬掛板幕墻和玻璃幕墻 , 并使用低反射率鍍膜玻璃 ( 一般低于12 %) 等辦法加以解決 。寧波的中行大廈幕墻工程 ,就是 采用了同時(shí)使用金屬掛板幕墻和玻璃幕墻及使用低反 射率鍍膜玻璃等措施 ,觖決了光污染問題 。4. 2保溫隔熱性能差的問題 隨著各種保溫隔熱材料的研制和生產(chǎn) ,在金屬板幕墻內(nèi)側(cè)可通過使用保溫材料來提高保溫隔熱性能 ,玻璃 幕墻可通過使用中空玻璃來提高保溫隔熱效果 。4. 3質(zhì)量隱患多的問題 這主要是由于建筑幕墻在我國的使