亚克力玻璃安装专项方案

1、三亚海昌梦幻不夜城项目亚克力玻璃安装专项方案国中国建筑第七工程局有限公司1. 亚克力玻璃综述2.1.1. 亚克力玻璃的定义及性能2.1.2. 巨型亚克力玻璃技术特点、难点分析31.2.1. 巨型亚克力玻璃技术特点 3.1.2.2. 巨型亚克力玻璃施工难点 3.2. 技术方案选择3.2.1. 巨型亚克力玻璃的运输与吊装方案32.1.1. 垂直运输方案 3.2.1.2. 水平运输方案 3.3. 巨型亚克力玻璃运输 4.3.1. 亚克力玻璃垂直运输 4.3.1.1. 工艺原理 4.3.1.2. 落地卸料平台搭设要求4.3.1.3. 实施效果及功能检测 5.3.2. 亚克力玻璃水平运输 5.3.2.1

2、. 运输小车设计原理及构造5.3.2.2. 巨型亚克力玻璃的就位8.3.2.3. 实施效果及功能检测 9.3.3. 亚克力玻璃吊装 9.3.4. 工艺原理 9.3.5. 起重吊点布设1.03.5.1. 起吊装置改进1.03.5.2. 吊装就位 1.13.5.3. 实施效果及功能检测 1.14. 亚克力玻璃本体浇筑聚合法粘结技术研究1. 14.1. PMMA 聚合原理 1.14.1.1. 工艺原理 1.24.1.2. 工艺流程及操作要点 1.25. 亚克力玻璃与垭口之间防水处理1.45.1. 工艺原理 1.4.5.2. 工艺流程及操作要点 1.45.2.1. 工艺流程 1.45.2.2. 操作要

3、点 1.46. 质量与成本控制保证1.51 .亚克力玻璃综述1.1. 亚克力玻璃的定义及性能1.1.1.1. 亚克力玻璃的定义亚克力玻璃是聚甲基丙稀酸甲酯（PMMA）的均聚物或共聚物，由甲基丙烯 酸甲酯单体（MMA）聚合而成，是一种有机玻璃。1.1.1.2. 亚克力玻璃的性能亚克力玻璃的性能主要体现在：透光性高达 93%,有“塑胶水晶”之美誉； 耐老化性强；比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍；具有良好的绝 缘性和机械强度；对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能；可进行粘接、锯、包I、钻、 刻、磨、丝网印刷、喷砂等手工和机械加工，加热后可弯曲压模成各种亚克力制 品。1.1.1.3. 亚克力玻璃

4、设计概况本工程观赏水体中采用亚克力玻璃的水体有：企鹅展示池、白鲸展示池、鲨鱼展示池、珊瑚展示池、摄影水槽、主表演池，这些观赏水体亚克力玻璃的设计 水压不同，玻璃自身的形状、大小和厚度也不相同。1.1.1.4. 预留亚克力玻璃安装娅口类型本工程观赏水池众多，水池施工时需在池壁结构上预留娅口， 镶嵌亚克力玻 璃。由于玻璃的类型多、尺寸各异，因此娅口的形状和尺寸也比较多。本工程娅 口的截面形式有L形和U形两种，若考虑娅口长度方向的变化规律，又可细分为 L形直线娅口、U形直线娅口、L形弧线娅口、U形弧线娅口四类。L形娅口如图1.1.1.4-1所示,U形娅口如图1.1.1.4-2所示。Pi图 1.1.1

5、.4-1 L 形娅口图 1.1.1.4-2 U 形娅口1.2. 巨型亚克力玻璃技术特点、难点分析1.2.1. 巨型亚克力玻璃技术特点1 亚克力玻璃的形态各异。企鹅展示池、白鲸展示池、鲨鱼展示池、摄影水槽、 珊瑚展示池的玻璃为矩形， 主表演池的玻璃为弧形， 摄影水槽的玻璃为半球体。2亚克力玻璃的尺寸变化大。以矩形亚克力玻璃为例，玻璃的宽度从3.31 17.05m变化，高度从1.4153.81m变化，厚度从0.1050.27m变化。3 单块玻璃重量大。亚克力玻璃中最大单块玻璃重达2 吨。4 玻璃运输时的产品保护要求高。由于亚克力玻璃为观赏玻璃，因此,玻璃运输时表面不能有任何划痕，运输时对产品保护的

6、要求高。1 .2.2. 巨型亚克力玻璃施工难点巨型亚克力玻璃施工中的难点主要体现在以下三个方面：2 亚克力玻璃运输困难。大部分动物展示池位于二层，亚克力玻璃单块面积大， 重量重， 垂直方向运输时需要运至二层或三层， 水平方向运输时需要跨越垭口障碍。3 亚克力玻璃之间的拼接难度极高4 亚克力玻璃与垭口之间的不透水连接处理困难。由于亚克力玻璃与结构预留垭口为两种不同性质的材料， 其不透水连接本身就存在一定困难， 再加上亚克力玻璃可能在水压力作用下产生变形， 这就要求亚克力玻璃与垭口的连接既要能产生一定的变形，又要有良好的密封性能，因此，连接难度极大。2 . 技术方案选择2.1. 巨型亚克力玻璃的运

7、输与吊装方案2.1.1. 垂直运输方案巨型亚克力玻璃采用塔吊结合运输小车进行垂直运输。 二层利用出口或入口的结构平台作为卸料平台，三层单独搭设室外移动式钢管脚手架落地卸料平台。2.1.2. 水平运输方案亚克力玻璃种类繁多，玻璃形状有矩形、圆形、半圆形三种。巨型亚克力玻璃水平运输采用自行设计的多功能运输小车， 该小车在采用较少人力的情况下可以顺利翻越垭口障碍，并可以使亚克力玻璃正确就位。2.1.2.1. 吊装方案巨型亚克力玻璃吊装就位采用起吊就位快速的改进型手拉的产。结构顶板能够承载巨型亚克力玻璃重量时，直接在结构顶板上钻孔固定钩头膨胀螺栓作为起 重吊点；若不能够承载亚克力玻璃重量时，利用安装跨

8、两端的框架梁固定工字钢 梁作为起重承载结构。2.1.2.2. 巨型亚克力玻璃的拼接方案为了更好地进行亚克力玻璃的拼接工作，共研究了四种拼接方案，四种方案的原理和特点如表2.1.2所示。表2.1.2亚克力玻璃拼接方案一览表编号方案名称方案连接原理方案特点方案一热压焊接法加热到180190C,维持810分钟后，加压使亚克力玻璃粘结， 冷却 后卸载便拼接在一起。温度不宜过高，一般不超过 200 C, 需要一定的机械设备。方案二溶剂粘结法利用可溶解亚克力玻璃的粘结溶 剂对亚克力玻璃进行拼接。接缝强度低，粘结缝有明显的痕迹。方案三硅玻璃模型浇 注法利用硅玻璃模板对亚克力玻璃进 行连续浇注，达到连接的效果

9、。可连续浇注，长度不受限制，只适用 于20100mmB亚克力玻璃的拼接。方案四本体浇注聚合 法利用PMM浆液通过真空脱泡后在 常温下（2035C）聚合至固化进行拼 接。施工温度为2040 C,加热并将温 度维持在100-110 C两个小时即可进行 固化。通过对四种拼接方案进行比较，并考虑到本工程大部分亚克力玻璃厚度大于 100mm,最厚达270mm,因此，最终优选本体浇注聚合法拼接巨型亚克力玻璃。2.1.2.3. 巨型亚克力玻璃与娅口之间防水处理方案亚克力玻璃与娅口连接处缝隙采用明矶膨胀剂水泥填灌和504胶注封双道防水技术处理，确保连接处不发生渗漏。3 .巨型亚克力玻璃运输3.1. 亚克力玻璃

10、垂直运输3.1.1. 工艺原理先在地面将巨型亚克力玻璃搁置在多功能运输小车上，再通过塔吊将运输小 车和巨型亚克力玻璃一道吊运到楼层卸料平台上，最后通过运输小车将巨型亚克 力玻璃水平运输至室内。3.1.2. 落地卸料平台搭设要求1落地卸料平台采用扣件式钢管脚手架搭设，保证卸料平台钢管架的整体稳定性和刚度。2卸料平台面用多层板铺平，与三层楼面相平，周边比巨型亚克力玻璃宽出1m左右，以方便在卸料平台上卸钩作业和巨型亚克力玻璃平稳运输。3落地卸料平台达设成独立、可移动式，用塔吊吊运至巨型亚克力玻璃安 装部位的室外就近位置设置，以减小亚克力玻璃的室内水平运输距离。4落地卸料平台应与结构拉结，其设置位置的

11、地基必须平整夯实。3.1.3. 实施效果及功能检测采用塔吊结合运输小车进行巨型亚克力玻璃的垂直运输，巨型亚克力玻璃的 尺寸不受限制，明显提高了垂直运输的效率。3.2. 亚克力玻璃水平运输3.2.1. 运输小车设计原理及构造根据现场实际情况确定拱形亚克力玻璃的运输路径，通过对玻璃安装预留娅 口的尺寸、位置及亚克力玻璃的宽度、长度等综合考虑，用工字钢、钢板加工一 个运输架，同时根据娅口宽确定 8个车轮就位孔的位置，其中1#8好轮就位 处均为上下左右对称，就位处的就位孔直径均为20mm,具体见图3.2.1-1。工字钢D=20mm, 孔A-A剖面图B-B剖面图图3.2.1-1加工定制的运输架示意图再根

12、据娅口下部障碍、净高及玻璃高度等综合考虑，利用工字钢、角钢、钢 板等一系列材料，设计一个多功能运输架的支撑小车，该支撑小车可围绕转轴进 行360°进行旋转，具体示意图见图3.2.1-2。将该运输支撑小车与运输架用螺栓进行连接，并将拱形亚克力玻璃放置于运 输车上，其中H=dl口障不|高度+小型千斤顶高度。具体见图3.2.1-30图3.2.1-3巨型玻璃运输车示意图(2)亚克力玻璃运输车的运输原理步骤一：通过移动脚手做支撑将大型玻璃吊运于运输车车架上，并使运输车小型千斤1玻璃安装预留证口梁钢筋磴楼板的一段靠近至安装玻璃的预留娅口梁处，具体如下图:步骤四：同样将1# 2武轮拆卸后安装于3#

13、 4岐轮就位处，此时多功能运输车已经跨越了矩形娅口这道障碍，具体如下图:玻璃安装预留证口梁步骤二：在安装玻璃预留的下部娅口梁与运输车架间通过小型千斤顶垫置,并将5#、6好轮就位处的车轮拆卸，具体如下图:钢筋碎楼板步骤三：将5#、6#拆卸的小车车轮安装于1#、2武轮就位处，并将2# 3#车轮就就位处车轮拆卸后装于 7#、8#车轮就位处，并向前运输至娅口梁后，垫置小型千斤顶，具体如下图:玻璃安装预留证口梁钢筋磴楼板钢筋磴楼板玻璃安装预留娅口梁大型玻璃钢筋碎楼板大型玻璃钢筋磴楼板、型千斤顶jMj 一羲之装预留娅口梁大型玻璃玻璃安装预留娅口梁钢筋碎楼板通过以上步骤4个步骤就能跨越一道障碍，若有多道障碍

14、，就按照步骤一至 步骤四重复循环就能完成障碍的跨越，从而完成玻璃的运输，亚克力玻璃需运输 至娅口的水体一侧。3.2.2. 巨型亚克力玻璃的就位(2)亚克力玻璃运输车的运输原理步骤一：通过移动脚手做支撑将大型玻璃吊运于运输车车架上，并使运输车的一段靠近至安装玻璃的预留娅口梁处，具体如下图:玻璃安装预留证口梁钢筋磴楼板步骤二：在安装玻璃预留的下部娅口梁与运输车架间通过小型千斤顶垫置,并将5#、6好轮就位处的车轮拆卸，具体如下图:玻璃安装预留娅口梁步骤三：将5#、6#拆卸的小车车轮安装于1#、2武轮就位处，并将2#、3# 车轮就就位处车轮拆卸后装于 7#、8#车轮就位处，并向前运输至娅口梁后，垫置小

15、型千斤顶，具体如下图：玻璃安装预留娅口梁5卜钢筋磴楼板. . . . , ""Lt步骤四：同样将1#、2武轮拆卸后安装于3#、4岐轮就位处，此时多功能 运输车已经跨越了矩形娅口这道障碍，具体如下图：玻璃安装预留娅口梁通过以上步骤4个步骤就能跨越一道障碍，若有多道障碍，就按照步骤一至 步骤四重复循环就能完成障碍的跨越，从而完成玻璃的运输，亚克力玻璃需运输 至娅口的水体一侧。3.2.3. 实施效果及功能检测采用多功能运输小车进行巨型亚克力玻璃的水平运输，可以顺利跨越多道娅 口障碍，减少了对亚克力玻璃二次搬运等工序，降低了运输的成本。3.3. 亚克力玻璃吊装3.4. 工艺原理在安

16、装巨型亚克力玻璃上方的结构顶板上安装钩头膨胀螺栓， 或在两端框架 梁上安装工字钢梁作为起重吊点， 悬挂起重手拉的产，起吊巨型亚克力玻璃，使 其安装就位在结构预留娅口上。将手拉的产的有极起重链改成无极起重链， 增设卡链装置，将挂钩与无极起重链连接成一体， 直接、快速将巨型亚克力玻璃起吊 就位。3.5. 起重吊点布设1结构顶板上安装钩头膨胀螺栓巨型亚克力玻璃单块重量不大于1000kg时，直接在其安装位置上方的结构 顶板上靠水体一侧设置2个起重吊点，每个吊点安装一根不小于 M16的钩头膨 胀螺栓。用冲击电钻在结构顶板上钻孔，锚入钩头膨胀螺栓并拧紧。起重吊装前， 先悬挂重物做拉拔试验，确保钩头螺栓在起

17、重过程中能够牢固承载。2框架梁上安装工字钢梁巨型亚克力玻璃单块重量大于1000kg时，在其安装位置上方的两端框架梁 两侧钻孔安装“ U”铁件，每侧至少4颗M12膨胀螺栓固定。承重钢梁用高度不 小于160mm的工字钢，工字钢梁的上翼缘板与“U”铁件的水平钢板用4颗M12 螺栓相连。3.5.1. 起吊装置改进对吊装巨型亚克力玻璃采用的手拉萌产进行了改进，具体如下：原装置：手拉的产有两组链条，即起重链和手动链，起重链为有极链，手动 链为无级链。每次起重前需空载状态下反复拉动手动链，使起重链上的挂钩移到 合适的位置后才能对其进行安装， 起重亚克力玻璃，倒链工作很不方便，浪费大 量时间。改进后装置：将手

18、拉萌产的有极起重链改成无极起重链，无极链上不带挂钩， 委托链条厂家加工，将单独的挂钩一小段链条与卡链装置相连接， 使用时可根据 亚克力玻璃的具体位置，将卡链装置卡在无极起重链的合适位置上， 就可以直接 起吊，这样可以省去回链、收链工作。起吊装置改进如图 3.5.1-1所示。图3.5.1-1起吊装置的改进方案示意图改进后起吊装置的结构原理：起吊装置的卡链部分是由一段圆钢加工成的单 独零件，在卡链装置的下端开设一个装链槽，通过销轴把挂钩的连接链安装在卡链装置的下端。在卡链装置的中上端开设卡链槽，卡链槽用来卡挂无极起重链 起吊装置的卡链方法见图3.5.1-20起吊装置的卡链结构见图3.5.1-30图

19、3.5.1-2起吊装置的卡链方法图3.5.1-3起吊装置的卡链结构3.5.2. 吊装就位1将改进后的手拉萌产悬挂在钩头螺栓上或工字钢梁的下翼缘板上，向上升起手拉的产的挂钩，将巨型亚克力玻璃起吊离开运输小车后，将运输小车撤走。2圆弧形巨型亚克力玻璃用尼龙带缠绕捆绑起吊,平板巨型亚克力玻璃用吸 盘吸附在玻璃上起吊。3预留娅口先用不同厚度的亚克力玻璃垫块垫平， 再将巨型亚克力玻璃调整 移动到合适的位置后，缓缓降下手拉的产的挂钩，使亚克力玻璃准确安装就位在 娅口上。3.5.3. 实施效果及功能检测采用设置卡链装置的手拉的产，省去了手拉的产空载情况下的倒链工作，节省了手拉的产在进行巨型亚克力玻璃就位时的

20、操作时间。4 .亚克力玻璃本体浇筑聚合法粘结技术研究4.1. PMMA聚合原理由于PMMA单体分子结构中含有双键，当受到外界能量（光、热、引发剂等） 激发，使其双键打开，产生活化中心（也称游离基或自由基），由活化分子与未 活化的单体分子作用，进行聚合反应，生成具有活化能力的新分子，再进一步与未经活化的单体作用，进行聚合，这样一步一步地进行至大分子活化能力消失为止。4.1.1. 工艺原理把两块亚克力玻璃之间的拼接缝加工成“ V”字形坡口，沿坡口用3mm厚 的聚氯乙烯板或其他硬质材料、玻璃纸等糊成不漏浆的盛浆模框。在拼接缝两侧 安装对拉调节加固件，将配置好的浆液真空脱泡后缓慢注入拼接缝的盛浆模框

21、内，在2035c条件下聚合至固化后，再用烘箱进行热处理，最后对拼接缝进 行打磨抛光处理。4.1.2. 工艺流程及操作要点4.1.2.1. 工艺流程制作拼接缝模框一配置拼接浆液一安装对拉调节加固件一浇注浆液一热处 理。4.1.2.2. 操作要点1拼接缝的模框制作把亚克力玻璃拼接缝断面粗略加工成 1520°的坡口并处理干净，两块试 样拼成3040°的“V”字形坡口，尖端离开约1mm宽；在“V”字形缺口尖 端细缝和两端缺口糊上玻璃纸；在“ V”字形坡口白开口面用3mm厚的聚氯乙 烯板或其他硬质材料、玻璃纸等糊成不漏浆的盛浆模型，并使模框内的浆液只和 玻璃纸及欲拼接的亚克力玻璃接触

22、，拼接缝的模框制作见图4.1.2.2-1。图4.1.2.2-1拼接缝的模框制作图2拼接浆液的配置将PMMA单体、有机过氧化物引发剂、促进剂等按一定配比加入带搅拌机的预聚反应器中，用常规的预聚合制浆法制得粘度为1020S/5060 c的浆液备用。3安装对拉调节加固件用钱刀将两块小型亚克力玻璃块中间各穿一个孔，将对拉调节杆安装于亚克力玻璃的孔中，在孔与对拉调节杆、小型亚克力玻璃块与亚克力玻璃间填充拼接 浆液，调节对拉调节杆，使拼接浆液在2035c条件下聚合至固化，如图4.1.2.2-2 所示。4浇注将配置好的浆液真空脱泡后缓慢注入拼接缝的盛浆模框内， 以浆液不外溢为 度，然后在浆液表面覆盖一层宽度

23、和模框宽度一致的玻璃纸， 排除浆液表面与玻 璃纸之间的空气气泡，放置在2035c条件下聚合至固化，如图4.1.2.2-3所示。图4.1.2.2-2安装对拉调节加固件图4.1.2.2-3本体浇筑聚合法拼接5热处理拼接缝固化后（以插不进刀为准），剥去制模材料，用酒精擦洗掉试样表面的赃物。对施工环境进行全封闭处理，减少热处理过程中的散热，如图 4.1.2.2-4 所示。然后通过烘箱进行热处理，烘箱温度控制在100110C,维持时间为12小时,如图4.1.2.2-5所示图4.1.2.2-4热处理环境全封图4.1.2.2-5烘箱进行热处理6拼接缝的加工处理热处理完成后抛去拼接凸起的余量，最后进行打磨抛光

24、处理。4.1.2.3. 注意事项1 玻璃安装时，作业环境应保持干燥。2 玻璃密封胶体的厚度偏差控制在± 5mm 内。3 玻璃拼接时，应增加备用电源，防止停电对拼接温度产生影响。4 定时检查温控设备，保持工作温度恒定。5 玻璃垭口处密封胶体固化完成后，应进行闭水试验。6 观赏水体注水前， 应对亚克力玻璃进行全面清理消毒， 防止玻璃表面残留 物对水体产生污染。5. 亚克力玻璃与垭口之间防水处理5.1. 工艺原理亚克力玻璃与垭口连接时，在亚克力玻璃下方垫置不同厚度的亚克力垫块，确保玻璃处于同一水平面内， 然后在玻璃与垭口之间的缝隙处用明矾膨胀剂水泥填灌，最后用 504 胶在玻璃与垭口处进行注封，保证防水效果。5.2. 工艺流程及操作要点5.2.1. 工艺流程娅口处用环氧树脂玻璃钢进行防水处理-垫置亚克力玻璃垫块用504结构胶将亚克力玻璃垫块与娅口粘牢亚克力玻璃定位并固定明研石膨胀水泥 填灌-504结构胶注封结构胶表面处理。5.2.2. 操作要点1 垭口处用环氧树脂玻璃钢进行防水处理。2 垫置亚克力玻璃垫块在亚克力