单层索网玻璃幕墙施工技术要点分析

1、单层索网玻璃幕墙施工技术要点分析摘要：熟悉掌握索网玻璃幕墙的施工特点和难点，应用合适的施工技术，有利于 提高建筑的施工质量。木文以某单层索网幕墙施工为例，说明了超高超大单层索 网幕墙工程主要施工技术要点，针对我国在单层索网幕墙施工存在的问题，各负 责单位充分沟通，理论结合实际，不仅达到了工程预期的要求，也满足了设计的 整体效果。关键词：索网幕墙；拉索应力；检测；层间位移角；平面变形；应力差 0引言随着我国城市化进程的不断加快，大型综合性建筑施工工程越来越多, 单层索网玻璃幕墙因其良好的通透性受到了人们的广泛应用。但是相关的施工技 术在我国起步较晚，设计和施工方面存在着较多的问题。因此如何更好地

2、应用相 关的施工技术成为了施工人员需要解决的问题。下面就结合实例对此进行讨论分 析。1工程概况某索网幕墙位于19层，覆盖正立面和两侧部分立面，呈“”形状，幕墙总咼32.5m,幕墙面积约2300m2o木工稈单层索网玻璃幕墙采用横向扁钢和竖向碳钢绞线组成，玻璃板块 通过钢夹板、夹板支撑等与幕墙主体结构连接。主要设计参数为：（1）索网幕墙总咼32.5m、总延长米78.8mo（2）竖向钢索为φ36mm碳钢拉索，表面涂覆锌铝涂层；钢索截面 积 763mm2,弹性模量 1.7×105n/mm2,线膨胀系数 1.2×10-5n/mm2, 张拉应力要求达

3、到330kn （约33.6t）o横向水平扁钢为60mm×30mmo（3）采用钢化夹胶玻璃（10mm+2.28pvb+：l2mm）,分格尺寸为4m×2.8rrio2工程特点、难点(1) 索网幕墙在我国运用较少，尚无专门的施工验收规范。本工程这 样超大型的索网幕墙更属罕见，其设计、安装、预应力施加和检测、检验都属于 新课题，没有经验可借鉴。(2) 索网幕墙预应力达330kn,拉索直径达36mm,拉索应力的张拉 和检测是施工的重点和难点。拉索直径粗、预应力大，需要多次施加应力，且应 力较常规值大很多，超过了常规检测仪器的检测范围。(3) 该索网幕墙高32.5m

4、,而目前国内的幕墙四性试验室检测模型最 高7m,无法直接检测如此高的索网幕墙，故无法准确检测幕墙的平面内变形性 能。(4) 幕墙单元尺寸较大，安装质量要求高。每个单元幕墙垂直和水平 向的误差均控制在3.5mm以内，总长度偏差需控制在12mm内；玻璃4个角位 置的误差v0.8mm； 2个连续组件连接吋的误差这些对施工提出了更 高的质量要求。3索网幕墙深化设计和施工3.1对索网幕墙进行深化设计、细部设计、工艺设计和计算根据拉索张拉预应力值的设计计算，预拉力须达到330kn (约33.61), 需选用φ36mm的开放式螺旋钢绞线。幕墙组装钢构件采用精密铸造，并经压 模成型，加工制作精

5、度为±lmmo3.2按设计要求编制详细的加工制作方案如拼装、焊接工艺等文件。3.3确定索的下料加工长度根据现场每个索点的结构实测净空高度，并考虑索的伸长量、索的工作 环境温度，以及将来施工过程中产生的伸长变形等因素，最终确定索的下料加工 长度。3.4拉索放线定位拉索幕墙部位的主体结构完成后，测定出每根索的轴心安装位置，用吊锤将轴心线引到最上部屋面梁下侧，并做岀标记。3.5施加拉索应力拉索安装就位后，即进行预应力张拉。对拉索施加的预拉力通过两端的 锚固端传递到主体结构。预张拉设备采用专业设计的1个钢挂钩作为压力板，预 应力通过2个压力泵时，压力泵与带有数字刻度的精密油压表连

6、接，可准确控制 通过精密油压表的应力。3.6拉索张拉顺序与步骤(1) 整个张拉顺序必须考虑对称同步张拉。先东、西2个立面对称点 同时张拉，再在南立面以中心轴(a3轴)为对称轴，进行拉索对称张拉。(2) 每根索分3个阶段进行张拉：第1阶段张拉到设计值的20%,即 66kn (6.72t)；第2阶段张拉到设计值的80%,即264kn (26.881)；第3阶段张 拉到设计值的100%,即330kn (33.6t)o(3) 张拉达到100%之后的24h内，检查所有拉索，如拉索发生预应力 损失，则需补加应力。通过多次张拉复测，索网张拉完成的最终的索力状态为 330kn (允许偏差&plusmn

7、;2%)o3.7拉索测力值拉索施加预应力时，既要确保所施加的预应力值满足设计要求，同时应 保证拉索处于正确位置。每根索张拉完毕后，需拧紧上下锚固端的锚固螺栓。如 发现拉索的锚固螺栓有松脱现象，应对该拉索进行再次张拉，并拧紧锚固螺栓, 直至拉索的测力值达到设计要求。3.8灌浆处理每根索张拉达到要求并将上下锚固端锚固螺栓拧紧后，应对锚固端底钢 板和混凝土之间的缝隙进行灌浆处理。3.9水平钢连接板安装(1) 拉索张拉完毕，锚固端底板和混凝土结构灌浆完成后，即进行钢 支座和钢板安装。水平钢连接板为拉索幕墙水平连接构件，同时作为拉索幕墙玻 璃的支承构件，其安装精度要求也非常高。(2) 通过采用水准仪，精

8、确测定钢连接板的水平基准线并进行定位， 使同一水平方向的钢爪偏差控制在±lmm内。3.10幕墙钢索、连接板等安装完成后，即可进行玻璃安装(1) 安装前应检查核对玻璃夹具安装位置，尤其是夹具的横向偏差& le;2mmo(2) 安装顺序：先按设计要求，调整好底层的分格定位、水平标高， 然后以此为基础，由下至上逐层安装。安装过程中还需要逐层复核、校正，避免 累计误差过大。(3) 玻璃初步固定后应进行板块调整。调整的标准为“横平、竖直、 面平”，横向胶缝也应水平。玻璃板块调整完成后，立即将夹具的紧固螺母拧紧。(4) 玻璃安装完成并核对无误后，即进行嵌缝注胶。先将填缝部位用

9、 规定的溶剂进行净化处理，嵌入胶条后再用硅酮胶进行注胶。4质量检测4.1拉索应力(1) 在锚具灌浆前对拉索应力进行复测，以确认是否存在应力损失。(2) 目前国内常见的有3种拉索应力检测方法：一是应变法；二是频率法；三是采用测力仪进行测力。应变法是根据拉索在荷载作用下的伸长率来测 定；频率法是根据拉索在不同张紧情况下的频率来测定。实践证明，这两种方法 在拉索应力的测定中都不理想，操作也不方便。本工程经各参建方一致同意，选 用第3种方法一一应用弓形测力仪进行拉索应力检测。(3) 目前，我国最大的测力仪测力范围仅在30t以下，且索的直径为 2234mm。本工程拉索应力33.6t,直径36mm,超岀了

10、最大测力仪的检测范围， 精度无法保证。(4) 理论上，测力仪读数与拉索实际应力应该是一致的，但本工程测 力仪超出检测的范围，测力仪读数与实际会存在一定偏差。经试验，用测力仪对 拉索进行不同方向、不同位置的检测，偏差范围为±50kno为最人限度地减少测量误差，本工程在预应力施加后灌浆前，对每根索在同一位置、不同方向 进行多次检测，并与预应力施加过程中记录的数值进行对比分析后再采用，多次检测的平均读数作为该索的应力检测值。4.2四性试验(1) 本工程索网玻璃幕墙按欧洲标准进行设计，而深化设计则主要遵 循原建筑设计、国内相关幕墙设计规范以及建设单位的个性要求进行，故幕墙检 验检

11、测标准较难确定，且国内相应的检测设备、标准尚不完善。(2) 鉴于目前国内试验室硬件设施情况，只能采用7m高的模型进行四性试验。根据四性试验项目，平面内变形性能的检测无法直观反应本工程 32.5m高索网幕墙的检测。通过现有条件和相关理论，根据弹性模量、应力增量 相同推算，风荷载及地震荷载对7m高和32.5m高拉索幕墙层间结构偏移的影响 效果是相同的，即层间位移角控制值γ为恒定量，该结论也得到了专项评审专家的一致认可。据此，32.5m高索网幕墙平面变形性能可以采用7m 高试验模型的平面变形性能来验证。经检测，本工程索网层间位移角 γ=l/183,符合设计平面

12、内变形性能要求。(3) 单元索网玻璃高度为4m,索网平面内变形吋，玻璃中部索夹和玻 璃的相对位置却保持不变；玻璃端部索夹仅限制玻璃垂直面的位移，则拉索在平 面内的变形位移为(4000/2) × (1/183) =llmm,而索网玻璃之间的竖缝 设计宽20mm,满足平面变形要求，故索网的平面变形对玻璃的影响可以忽略不 计(见图l)o图1索网平面内变形示意4.3拉索幕墙主体结构(1) 拉索幕墙传到主体结构的竖向荷载，初始控制拉力为330kn,风 荷载下最大将达525kno主体结构严格遵循该要求进行设计，一旦超过该荷载, 将造成楼面开裂，影响正常使用，甚至产生结构安全问题。(2) 为确保主体结构安全，在钢索应力施加各阶段，我们对主体结构进行了变形和应力监测。(3) 索网张拉阶段，采用水平仪对索网顶点的顶底主体结构进行位移 检测，每个拉索的位置均设监测点，共布置27个。经监测，结构变形非常小， 均在设计允许范围以内，不会对结构产生任何不良影响。5结语综上所述，玻璃幕墙