建筑幕墻的施工特點及其質(zhì)量控制.docx

建筑幕墻的施工特點及其質(zhì)量控制俞洪良張土喬( 浙江大學土木工程學系 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)構形式已不能適應高層或超高層建筑的需要 ,用 建筑幕墻作建筑的外圍護結(jié)構 ,正是在傳統(tǒng)粘土磚砌體 結(jié)構及混凝土墻板結(jié)構不適應高層或超高層建筑的情 況下而產(chǎn)生的 , 它將建筑外圍護墻的防風 、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 有機地融合為一體 ,并具有重量輕 、抗震性能好 、在藝術 風格上具有豐富的表現(xiàn)力等優(yōu)點 ,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志 。但是 , 由于我國采用幕墻建筑作外圍護結(jié)構的時間還不長 ,在 設計 、施工及管理上還有許多不完善之處 , 致使幕墻建 筑市場曾一度混亂 , 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 建筑幕墻工程的建設 , 對幕墻工程的設計原理 、施工工 藝及質(zhì)量控制等有了較深刻的理解和認識 ,現(xiàn)作一分析 和總結(jié) ,以期對幕墻建筑的發(fā)展有所裨益 。求 。但在設計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 。在應用這個原理時 ,最 基本的要求是在幕墻外層表面的背后形成一個氣室 ,在 這個氣室內(nèi)的空氣壓力至少應該在所有各點 、所有時間 內(nèi)和戶外相對應的空氣壓力一樣高 ,在外層表面的兩側(cè) 形成等壓或雨屏蔽 (見圖 1) 。圖 1 雨屏和等壓墻體構造的基本形式應用雨屏蔽原理 , 并不是要取消密封膠的應用 , 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 , 筆者認為 , 充分利用雨屏蔽原理來達到幕墻 防滲的目的 ,是幕墻設計者應考慮的一個重要問題 。1建筑幕墻的設計目前建筑幕墻設計計算書中通常進行了以下幾方 面的計算 :( 1) 橫梁 、豎框驗算 。主要包括橫梁豎框的抗彎強度 驗算 、撓度驗算及抗剪強度驗算 。( 2) 連接驗算 。主要有橫梁與立柱的連接驗算 ,幕墻 與主體結(jié)構的連接驗算 。( 3) 玻璃及掛板的驗算 。( 4) 膠縫計算 。驗算中考慮的作用荷載有風荷載 、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際受荷情 況 ,據(jù)此設計而進行施工的幕墻能達到穩(wěn)定與安全的要2建筑幕墻工程的施工工藝及施工特點建筑幕墻的施工工藝因工程實際情況的差異而有 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測量放線提交驗收 檢查預埋件位置全面自檢及預埋質(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 , 及時安裝或調(diào)整腳手架 , 以使幕墻施 工順利進行 。另外 ,一個大的幕墻工程 ,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 ;還有一個需要配合的問題就是 對幕墻的半成品 、成品的保護問題 , 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場施工 ,加強 對成品或半成品的保護工作就顯得十分重要 。除要求 幕墻施工單位采取有效措施 (如對型材和玻璃等貼上塑 料簿膜) 加以保護外 , 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 建筑幕墻是一種綜合性很強的結(jié)構形式 ,它牽涉到多種技術和工藝 , 并隨著科學技術和工業(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 、新材料和新工藝被不斷地運用 到幕墻的設計和施工中 ,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性能 , 如抗 風壓變形 、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 ,并堅持上一工序不合格不得進入下一工序 施工的原則 ,嚴格作好每一工序的質(zhì)量驗收工作 。根據(jù)幕墻工程在整個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 。2. 1 復雜性從幕墻的工藝流程中可以看出 ,幕墻的現(xiàn)場施工安 裝工序環(huán)節(jié)較多 , 加之玻璃的結(jié)構膠粘結(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 幕墻工程就顯得極其復雜 ,它要求各環(huán)節(jié)既要各自嚴格 把關 ,又要緊密配合 ,共同搞好整個工程 。2. 2 工期短幕墻工程一般都在主體結(jié)構封頂以后 ,內(nèi)裝修工作 全面開始之前的一段時間內(nèi)進行 ,其工期一般都要求較 短 ,以便整個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備工作 ,備好所需各種 材料 , 對材料的性能試驗 , 幕墻的性能試驗等工作也要 提前進行 ,以不影響幕墻的正常施工 。施工時要狠抓施 工質(zhì)量 ,避免返工 、整改而浪費時間 。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行 ,也不宜在夏天的烈日下施 工 ; 大風天氣也不適宜于工人上腳手架安裝施工 。所以 ,幕墻施工對氣候的要求較高 。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的廣泛重視 ,因幕 墻工程的質(zhì)量差而造成國家財產(chǎn)損失及人身安全受到 嚴重威脅的報道時有所見 。筆者認為 ,只要加強對幕墻 工程的管理 ,對其設計 、施工的質(zhì)量進行有效的控制 ,并 切實有效地推行建設監(jiān)理制度 ,幕墻工程的質(zhì)量是能夠 得到保障的 。3. 1嚴格資質(zhì) 、證書的管理 建筑幕墻市場在一個時期曾出現(xiàn)過混亂的狀況 ,有的幕墻建筑無設計就施工 ,有的設計或施工單位沒有相 應的資質(zhì)證書卻在進行建筑幕墻的設計或施工 。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 ,建設部于 1995 年初下發(fā)了“關于確保 玻璃幕墻質(zhì)量與安全的通知”, 并在 1996 年頒布了“玻 璃幕墻工程技術規(guī)范”, 使幕墻工程的設計 、制作 、安裝 施工有章可循 ,為整頓幕墻市場創(chuàng)造了良好的條件 。另 外 , 對幕墻工程中關鍵工序的工人 (如電焊工) , 要嚴格 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嚴把材料 、半成品的檢查驗收 幕墻材料是保證幕墻質(zhì)量和安全的物質(zhì)基礎 。幕建筑幕墻的施工特點及其質(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)構粘結(jié)構材料 。各種材料都要有合格證書和 質(zhì)保證書 , 有的材料還應有材料性能試驗報告 , 如骨架 材料的力學性能試驗報告 、結(jié)構膠的相容性試驗報告 、 幕墻性能試驗報告等等 ,沒有合格的證書或合格的試驗 報告 ,應堅決杜絕使用 。3. 3執(zhí)行各工序質(zhì)量驗收制度 建筑幕墻施工一般包含有 :玻璃板材制作 、幕墻節(jié)點安裝 、橫梁與立柱安裝 、玻璃板材安裝等四道關鍵工 序 ,對這四道工序中的每一道工序都要對照設計或規(guī)范的 要求執(zhí)行嚴格的檢查驗收制度 ,對檢查不合格的工序要進 行整改或返工 ,直至合格時方可進行下一工序的施工 。3. 3. 1玻璃板材制作 該工序要重點檢查制作車間的環(huán)境條件 ,要求車間的溫度 、濕度 、通風性 、灰塵等方面的指標都要達到規(guī)范 或設計的要求 ; 檢查玻璃或金屬掛板的規(guī)格 、尺寸及外 觀質(zhì)量是否達到規(guī)范或設計的要求 ;檢查結(jié)構膠的生產(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 膠的厚度 、寬度及打膠質(zhì)量是否滿足規(guī)范或設計的要求 等等 。3. 3. 2 幕墻節(jié)點安裝該工序質(zhì)量的控制 ,重點在于土建結(jié)構施工期間幕 墻預埋件的埋設質(zhì)量的控制 。監(jiān)理人員應提前督促幕 墻的設計 、施工單位加強與土建單位的聯(lián)系與配合 , 使 幕墻預埋件的埋設位置 、埋設質(zhì)量能達到幕墻設計或規(guī) 范的要求 ,這是一個事關整個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 ,還得對預埋鐵與連接角碼的 焊接質(zhì)量 、立柱與連接角碼的連接質(zhì)量等進行嚴格的檢 查和控制 。3. 3. 3橫梁立柱安裝 該工序重點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)范或設計 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 施工單位應有專人負責施工安裝質(zhì)量的檢查驗收 ,對發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題要及時會同現(xiàn)場施工人員進行分析和研究 ,找出原因并予以改正 。檢查驗收制度要采取自 檢 、互檢及質(zhì)量管理人員和監(jiān)理人員最終驗收相結(jié)合 , 確保施工質(zhì)量處于受控狀態(tài) 。3. 5認真做好幕墻的防火 、防雷工作 幕墻的設計和施工者要嚴格執(zhí)行國家頒發(fā)的高層民用建筑設計防火規(guī)范( gb50045 - 95) ,建筑設計防火 規(guī)范( gbj 16 - 87) 及建筑防雷設計規(guī)范等規(guī)范和標準 , 做好幕墻建筑的防火 、防雷設計和施工安裝工作 。4 幕墻建筑的負面效應及其對策幕墻建筑一面世 ,就以其獨特的優(yōu)點受到了各方的 歡迎 , 但人們同時也發(fā)現(xiàn)了它的許多負面效應 , 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 。對于這些問題 , 筆者相信只要通過設計 、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 以通過設計對幕墻進行合理分格 ,同時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