大型站房單層索網(wǎng)點式幕墻的設(shè)計與施工技術(shù).docx

1、大型站房單層索網(wǎng)點式幕墻的設(shè)計與施工技術(shù)賈天鵬中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司，天津300451摘要：針對大型建筑的幕墻建設(shè)，分析建設(shè)過程中應(yīng)用到的單層索網(wǎng)點式的工程技術(shù)。該技術(shù)己經(jīng)過實際施工的再檢驗，實用性很強(qiáng)，并且最終呈現(xiàn)的效果也很良好，適合在以后的施工過程中進(jìn)行推廣。以某高鐵客運站的建造為例，詳細(xì)的對該工程中運用到的單層索網(wǎng)點式進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：高鐵站：幕墻：單層索網(wǎng)點式19mmtW化玻璃圖1高鐵客運站立面效果示意圖幕墻主要受力位置承重較大，所以搭建采用鋼結(jié)構(gòu)桁架體系，左右兩邊使用秘定三角形空間桁架，頂端使用長方形空間桁架。在鋼結(jié)構(gòu)的表層要事先刷上超薄的防火涂層，然后涂抹氟碳。2.2南北立

2、面拉索幕墻設(shè)計該方案中幕墻的水平和高度分格分別為2000mm、1490mm這一位置的鋼拉索使用的是22mm不銹鋼，玻璃部分則選用1P10(Low-E)+12A+TP10型中空玻璃。拉索頂1工程概述某高鐵客運站在外幕墻建設(shè)中采用的是單層索網(wǎng)點技術(shù)，該工程完成后呈現(xiàn)出的是簡潔、清新、通透的效果，該工程立而效果如圖1所示。該幕墻建設(shè)中涉及的工程主要包括東西和南北方向兩大玻璃幕墻，鋁板及玻璃結(jié)合建造部分，首層半隱藏式結(jié)構(gòu)的幕墻.進(jìn)門門廳及所在位置工程。主要入口位置的幕墻的寬度為43mm,拉索部分使用的為30nun的不銹鋼材質(zhì)，4個方向的立面幕墻水平和高度分格分別為2100mm和1490mm。拉索頂端部

3、分使用的箱梁的規(guī)格為2500inniX800inniX50mmX50mm玻璃幕墻內(nèi)一側(cè)的立柱采用的是鋁合金材質(zhì)的格柵，其間隔為550mm。水平和高度分格分別為4200mm和1100nnno進(jìn)門位置擺放的玻璃門長度為3210mm,簧門采用的材質(zhì)為不銹鋼，一些入口采用的是電動感應(yīng)門。2幕墻設(shè)計及做法2.1單層索網(wǎng)幕墻設(shè)計單層索網(wǎng)幕墻設(shè)計主要為東西方向兩個站房的立面部分。東面站房的起始標(biāo)準(zhǔn)高度為9.3m,西面為Orn,此處位置幕墻的規(guī)格為2400mm(寬)X164偵(高)，采用鋼化面板，具體為TP10(Low-E)+12A+TPl0型中空玻璃。索網(wǎng)所用材料均為不銹鋼，水平索采用4)36mm的鋼拉索，

4、豎索則采用2hnm的鋼拉索，索網(wǎng)幕墻縱橫剖面標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點結(jié)構(gòu)如圖2所示。36不銹鋼拉索021不枷拉索不銹鋼玻璃央三元乙丙橡膠墊4mn硬質(zhì)橡膠定位塊1mm尼龍定位塊圖2索網(wǎng)幕墻縱橫剖面標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點結(jié)構(gòu)端位置的箱梁規(guī)格為1100mmX26mmX600mmX26mmo玻璃幕墻內(nèi)側(cè)的立柱采用鋁合金材質(zhì)的格柵，其間隔為555mm。水平和高度分格分別為4000mm、1100mm,進(jìn)門位置擺放的玻璃門的長度為3210mm,采用的是氣動開啟方式。2.3拉索幕墻彈簧阻尼器技術(shù)在執(zhí)行設(shè)計方案時，鑒于列車在快速行駛時產(chǎn)生的動荷載會對幕培產(chǎn)生定影響，為了盡可能降低這一影響，采用了阻尼器技術(shù)，以減少高速高速列車行駛時對拉索和玻

5、璃幕墻產(chǎn)生擾動。拉索是可變形的，而且是單向索，在動荷我影響下會發(fā)生一定變形，產(chǎn)生一定隱患，為此解決這一問題也需要借助阻尼器。在南北立面的幕堵邊緣布置阻尼器，將變形范圍控制在合理的范圍內(nèi)，以保證施工安全。阻尼器的主要作用體現(xiàn)為減少振動、消減損耗。當(dāng)玻璃幕墻受到風(fēng)力壓迫時，玻璃產(chǎn)生的變形由外往內(nèi)呈現(xiàn)凹狀變形，如圖3所示。玻璃撓度變形若往上凸，阻尼器裝置就會發(fā)揮作用。這時刻阻尼器承擔(dān)的來自外界的負(fù)荷R,與圖3中展示的R的方向是一致，阻尼器】內(nèi)部的彈簧部件承受壓力。若阻尼器承受的來自外界的力日是一種拉力，卜會拉扯阻尼器，同樣根據(jù)力的相互作用，這時2號阻尼器會產(chǎn)生一股與F2方向相對的力，消減對2號阻尼器

6、的影響。阻尼器能降低玻璃幕墻的變形，使其變形程度較為平穩(wěn)。但其并不能做到完全不變形，只是把它們的變形程度控制在安全范圍之內(nèi)。3幕墻施工技術(shù)3.1測最放線圖3阻尼器裝置工作示意圖構(gòu)建測最控制網(wǎng)可以借助內(nèi)控法。在測量樓層的控制線時，最好使用激光鉛垂儀，從第層開始。這種測量方式的特點足簡便精準(zhǔn)。幕墻的水平標(biāo)準(zhǔn)高度和分格線，則通過水平儀、經(jīng)緯儀等常用儀器從第一層開始進(jìn)行測量，其他部分的測雖可以采用外控法，然后借助經(jīng)緯儀和全站儀進(jìn)行查驗和二次檢測。3.2施工過程的模擬計算單層幕墻索網(wǎng)是種新型的結(jié)構(gòu)方式，其出現(xiàn)不久就因為諸多優(yōu)點而大受歡迎。這種結(jié)構(gòu)索的初始預(yù)張力對其剛度作用較大，再加上外界負(fù)荷導(dǎo)致的變形，

7、會使索網(wǎng)的剛度逐漸發(fā)生變化，所以在計算時需要綜合考慮到各種因素?？紤]到玻璃幕墻的外栽負(fù)荷和產(chǎn)生的變形，拉索中只有擁有充足的預(yù)張力，才能保證該結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。簽于以上情況，需要預(yù)先對其進(jìn)行必要的模擬和分析，以保證實際施工過程每一個環(huán)節(jié)的精確性。其方法如下：把拉索全部都進(jìn)行編號，與施工中的實際步驟完全相反：采用倒拆法，提前計算好心中的最佳方案：然后對其進(jìn)行拆解，往前一步步倒推，保證每一步都符合最后的結(jié)果預(yù)期。本次計算使用的是ANSY有限元計算分析軟件。3.3鋼結(jié)構(gòu)安裝借助耳板和鋼橫梁，把豎索頂部和平板連結(jié)起來。豎索的尾部則借助地腳螺栓跟板式預(yù)埋件連結(jié)起來，橫索的兩頭部位則利用基座和轉(zhuǎn)角處的三角形

8、的鋼架連結(jié)到一起。同時，為了保證整個結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，何處需要焊接的部位要進(jìn)行嚴(yán)搭管控，絕對不能出現(xiàn)任何問題。焊接的縫隙的質(zhì)量影響到整個幕墻系統(tǒng)的安全，絕對不容忽視。從焊接工人到使用的焊接材料和設(shè)備等都要一一把關(guān)，整個焊接過程也要全程監(jiān)督。在焊接工作完成后，要派專人對保證萬無失。3.4鋼索張拉3.4.1工廠預(yù)張拉根據(jù)前文闡述可以知道,該結(jié)構(gòu)一旦正式投入使用，該結(jié)構(gòu)中的鋼索便一直承受著外界負(fù)荷。雖然己經(jīng)裝置了阻尼器，但這并不能一勞永逸，外界負(fù)荷不會因此減少，它始終存在，只是借助阻尼器與其進(jìn)行對抗，消減它產(chǎn)生的作用。為此要提前計算好鋼索會承受的壓力以及它的張拉程度，保證每一條鋼索投入使用前都已經(jīng)進(jìn)

9、行過張拉實驗。要注重使用過程中鋼索的質(zhì)景，確保其在長期受力狀態(tài)卜也能滿足實際的彈性要求。在對鋼索進(jìn)行預(yù)張拉時，使用的拉力為它的破斷力的一半,之后還要借助液壓拉儀經(jīng)進(jìn)行3次張拉，共需花費時間1.5ho整個鋼索所有構(gòu)件的制作都要在合格的工廠內(nèi)進(jìn)行。制作完畢后，打好記號，里層要用專門的防潮紙裹好，將其外部全部包裝完畢運輸?shù)绞┕龅丶纯伞?.4.2鋼索下料索網(wǎng)建造以及預(yù)應(yīng)力的形成都受到一個因素的重要影響，那就是鋼索的下料長度。多次實例表明，在拉應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行下料有利于保證尺寸精度。為此在進(jìn)行下料前，要提前做好一定的拉應(yīng)力工作之后再開始切割。正式下料前要保證該鋼索已經(jīng)進(jìn)行過預(yù)張拉處理，然后才能夠按照相應(yīng)

10、的尺寸要求進(jìn)行下料。另外，還要確保在同一個建筑中，采用同樣尺寸的鋼索所施加的拉力保持一致。3.4.3拉索的就位提前把鋼索根據(jù)要求拉升好并安裝到對應(yīng)位置，將其固定到鋼梁上。根據(jù)方案施加20%的張拉力，注意這一工作要采用帶有壓力表的液壓機(jī)輔助進(jìn)行。液壓機(jī)上的壓力表，管轄部門進(jìn)行相關(guān)的檢查和校正，以保證檢測精確。定位好豎向拉索之后，把玻璃的水平分格線用相關(guān)設(shè)備固定到對應(yīng)的拉索上并打好記號，再根據(jù)橫索的橫向標(biāo)高，在兩線交叉處找準(zhǔn)安放夾具的位置。3.4.4張拉采用帶有壓力表的液壓機(jī)在拉索尾部進(jìn)行張拉，這-過程需要分成3個步驟依次進(jìn)行。第一步時，分4次逐漸施加張力到計劃方案數(shù)值的80%,持續(xù)lh。第二步時

11、，繼續(xù)增加張力，直至達(dá)到計劃方案數(shù)值的103%：這一步主要是為了消減阻力和鋼索的非彈性變形帶來的影響。第三步，緩慢把數(shù)值調(diào)整到計劃數(shù)值，以滿足實際施工的需要。每一步完成后都要停留3min,保證張力的充分傳遞，并且每一步的數(shù)值都要做好紀(jì)錄，保證誤差不能超過3%。需要注意一點，這一環(huán)節(jié)要在鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)束且己經(jīng)固定好之后進(jìn)行。3.4.5安裝索網(wǎng)各個交叉處需要連接的零件依依連接好并安置好夾具,之后擰緊用來固定的螺釘，把部件牢牢地固定到對應(yīng)的位置.上。3.4.6校對檢查上一步的部件位置是否正確，并使用千斤頂對安裝好的夾具進(jìn)行三個維度的調(diào)節(jié)，之后再進(jìn)行一次調(diào)整和張拉。3.4.7調(diào)整通過水平儀和經(jīng)緯儀對拉索

12、再次進(jìn)行檢杳，取下墊片，擰緊螺絲。3.4.8復(fù)測鑒于拉索張拉力釋放后會出現(xiàn)一定的變形，所以安裝完畢達(dá)到7d之后，需對其張拉力及控制點重新進(jìn)行檢查。特別情況下，要檢查蠕變程度是否在合理范圍內(nèi)，以保證后續(xù)施工正常進(jìn)行。3.5玻璃板塊的安裝玻璃板塊的安裝這一環(huán)節(jié)的施工，直接關(guān)系到整個幕墻建造完成后的實際外觀，所以在這一環(huán)節(jié)要格外小心，檢查好相關(guān)的設(shè)備是否安全，等到鋼索調(diào)節(jié)檢驗完成，再進(jìn)行施工。每一層鋪設(shè)完畢之后要進(jìn)行檢查，水平高度各玻璃板塊的縫隙應(yīng)保持一致，上下誤差不能查過3mm4如有有問題要及時調(diào)整，調(diào)整之后立即對夾具附近進(jìn)行密封。3.6嵌縫注膠注膠之前，應(yīng)當(dāng)擦拭干凈玻璃以及需要注膠的位置。玻璃跟

13、注膠位置產(chǎn)生的空隙，需用泡沫捧平整塞緊。預(yù)留出6mm的注膠空間，注膠的地方要鋪設(shè)好美紋保護(hù)紙，其與縫隙保持一直高度。4結(jié)論本文針對大型建筑的幕墻建設(shè)，分析建設(shè)過程中應(yīng)用到的單層索網(wǎng)點式的工程技術(shù)。本次單索幕墻施工整理外觀效果良好，受到了外界的一致好評。安裝的阻尼器很好的發(fā)揮了應(yīng)有作用，明顯減輕了高速列車帶來的振動和變形。該技術(shù)己經(jīng)過實際施工的一再檢驗，實用性很強(qiáng)，并且最終呈現(xiàn)的效果也很良好，適合在以后的施工過程中進(jìn)行推廣。參考文獻(xiàn)：1唐際宇，楊綠峰.張偉.三維曲面拉索玻璃暮墻施工找形與張拉控制研究JL施工技術(shù)，2015,44(09):4-8+12.：2喬光宇.單層索網(wǎng)點支承玻璃幕墻安裝工藝單層索網(wǎng)點支承玻璃幕墻安裝工藝J.科技與經(jīng)濟(jì)，2013(02):10108.3王