铝合金玻璃幕墙立柱安装的探讨

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摘要：通过工程实例，阐述铝合金玻璃幕墙立柱安装的施工方法，使铝合金玻璃幕墙立柱的安装满足施工规范要求。关键词：铝合金玻璃幕墙；立柱；引言铝合金玻璃幕墙作为现代建筑装饰的重要手段，已在我国广泛使用。玻璃幕墙作为建筑物外饰面工程，其施工质量影响整栋建筑物的外观。质量符合要求的玻璃幕墙，组成一幅平整的镜面。如果平面度不合格的玻璃幕墙，组成的镜面出现断开、重复，甚至扭曲变形。所以在铝合金玻璃幕墙施工中各步骤要严格按设计及施工规范操作，其中铝合金玻璃幕墙立柱的安装，对幕墙的平面度和垂直度起关键作用。如果立柱安装偏差超出规范要求，通过安装横梁及玻璃铝框进行调整幕墙的平面度和垂直度，也难达到设计和施工规范要求。以下介绍的方法有效地解决了60m以下元件式铝合金玻璃幕墙立柱安装遇到的问题。1、施工过程要点1.1初步测量和检查根据幕墙图纸和主体结构图纸初步测量，检查幕墙能否按图施工，可提前知道幕墙安装出现的问题。根据主体结构图纸中建筑物轴线派专职测量人员对建筑物外型进行认真、精确的测量，同时按幕墙图纸进行放线，确定幕墙外表平面线和幕墙立柱分格垂直线。测量放线后，检查建筑物的结构边线在允许偏差的范围内，则可进行幕墙的施工工作。如果建筑物的结构边线超出允许偏差的范围，应及时分析原因，解决问题。偏差过大的原因及处理方法见表1.1.2测量放线测量放线是铝合金玻璃幕墙立柱安装施工中的重要工序，测量放线的准确性决定幕墙的质量。在幕墙施工前根据图纸先测量幕墙的外表平面线，再测量幕墙立柱分格垂直线。高层建筑主体结构的施工测量中，在测量竖向垂直度时，每隔3-5条轴线选取1条竖向控制轴线，各层均由初始控制线向上投测。测量时一般出现误差，高层建筑施工规范要求层间垂直度测量偏差不应超过3mm，即主体施工层间轴线偏差在-3－3mm之间都是允许的。元件式铝合金玻璃幕墙立柱一般每1-2层为一根，铝合金立柱接长必须用连接件穿入型材用螺栓拧紧，立柱一般从下向上逐层安装。玻璃幕墙的安装施工规范要求：立柱轴线前后偏差不应大于2mm，左右偏差不应大于3mm.如果以主体结构施工的各层轴线为基础，确定玻璃幕墙每层立柱的外表平面线和分格垂直线，从测量放线上已经难达到立柱安装要求，在立柱安装施工中更难以调整出符合要求的幕墙立柱。通过分析实际存在的情况，在幕墙立柱施工测量放线时，不采用主体结构施工的各层轴线，而利用在同一平面中垂直于同一条直线的平行直线来控制立柱安装，通过立柱安装位置全高上下拉线办法进行测量放线：①根据幕墙图纸的立柱外表平面，在幕墙最底层的楼面测量出外表平面的初始控制线，用垂准经纬仪直接向上投测到幕墙顶层，形成顶层外表平面的控制线。由顶层控制线和初始控制线两条平行线形成一个平面，即立柱外表平面。按一个平面施工，各层测量放线引起的立柱轴线前后偏差的问题就不存在了。②确定立柱的外表平面后，根据幕墙图纸在初始控制线上测量出每根立柱的分格垂直位置，采用垂准经纬仪向上投测到幕墙顶层控制线上。在初始控制线和顶层控制线之间的分格垂直位置上下拉线，在外表平面的一个平面中，形成了每根立柱的分格垂直线。按一条直线施工，各层测量放线引起的立柱轴线左右偏差的问题也不存在了。③采用配有90°弯管目镜的DJ6-C8垂准经纬仪测量，一测回垂准观测中误差不大于±6″，即100m高处平面误差为±3mm内。所以60m以内幕墙立柱全高垂直度测量在同一个平面中，偏差一般能控制在±3mm内，符合铝合金框架构件安装完成后，幕墙垂直度的偏差不超过15mm的要求。上下拉线的长度在50—60m，要求拉线的材料具有一定的抗拉强度和抵抗侧向风力的弹性并能被拉成一条直线。一般的线绳或胶丝的抗拉强度低，容易被拉断而无法使用。采用钢丝作为拉线材料，具有一定的抗拉强度和弹性，并能被拉成一条直线。根据公式：F=0.85πd2fy/4F——设计沙包拉力；0.85——钢丝安全系数；d——钢丝直径，一般选用0.6——1mm；fy——钢丝强度设计值。确定沙包拉力、钢丝强度、钢丝直径，使钢丝能抵抗侧向风力的作用而不位移，只振动而不被拉断。用3－5个沙包装沙，每个沙包装20％－40％的设计总重量，逐渐增加沙包达到设计值。注意因钢丝的扭曲变形不能通过钢丝旋转消除，钢丝可能在扭曲部位产生断裂。用经纬仪检查侧向风力对钢丝的作用，当受到风力影响时，可通过增加控制线固定钢丝而消除风力的影响。结合经纬仪的准确性和用钢丝拉线的直观性进行测量放线。以经纬仪测出的幕墙顶层的立柱外表平面控制线为基础，在外表平面控制线上用经纬仪测量出每根立柱的分格垂直位置。在立柱外表平面控制线和分格垂直线的重合位置，用吊沙包的钢丝作为立柱安装的外表平面和垂直控制重合位置线。在沙包重力作用下将钢丝拉直，作为悬吊的沙包起到线坠作用，进行钢丝初步定位，但要避免侧向风吹和震动。在风力1-2级时利用经纬仪的垂直度准确性对钢丝进行调整，用经纬仪瞄准上部和下部的重合位置点在同一条直线上，检查钢丝与上面两点在同一条直线上，即可上下固定钢丝。如果检查钢丝中部或底部不在同一条直线上，应考虑是否风力影响或钢丝扭曲变形，应在中部增加外表平面和分格垂直控制线固定钢丝而消除风力影响或钢丝变形。1.3立柱的安装按上面方法测量出的外表平面和垂直控制重合位置线，根据重合位置的钢丝为标准安装立柱，给施工安装人员一个容易观测、校正的标准。安装立柱时，通过与建筑物连接件对每根立柱进行三维方向调整，使每根立柱中央对准重合位置的钢丝。每层立柱安装完，质检人员根据重合位置的钢丝或经纬仪对立柱进行检测，如果立柱安装偏差超出规范要求的，必须进行三维方向调整或重装，每层立柱安装误差应及时消除不得积累。2、实例某业务综合大楼，主楼外墙饰面工程采用四幅大面积全隐框铝合金玻璃幕墙，每幅幕墙宽19.6m，高52.8m，立柱共17根。由前所述的施工过程要点实际施工如下：2.1根据主体结构图纸派专职测量人员检查每层建筑物的结构边线，发现因施工原因造成结构边线尺寸偏差过大的，采用各种方法进行修正。根据幕墙图纸测量出立柱的外表平面和分格垂直位置。检查发现幕墙铝型材选用广东省有色金属加工厂生产的梅花牌140系列型材，与原幕墙设计的幕墙和结构边线距离不同，安装连接件等结构材料位置不够。检查发现主楼四角的剪力墙影响幕墙最外立柱的安装，其宽度及位置不够安装幕墙。根据测量结果绘制实测图，报送设计院进行设计调整。2.2根据已审定的幕墙图纸，在幕墙底楼面测量出立柱的外表平面线和分格垂直位置的初始控制线。在同一幅幕墙的顶部，中部和底部，用膨胀螺丝栓固定定位角钢在楼层上。采用垂准经纬仪直接用初始外表平面控制线向上投测到定位角钢上，并在外表平面控制线位置通长焊接角钢。用垂准经纬仪在初始控制线上的立柱分格垂直位置向上投测在外表平面控制角钢上。确定立柱外表平面线和分格垂直线的重合位置后，用吊50kg沙包的直径1mm钢丝（抗拉强度＞750N/mm2）作为立柱安装的外表平面和垂直控制重合位置线。用经纬仪调整校正后，即可在上、中、下角钢位置固定钢丝。2.3根据重合位置的1mm钢丝为标准安装立柱。梅花牌140系列铝型材立柱中央有一条凹槽，用于立柱安装对准分格垂直线。安装立柱时，通过建筑物连接件对每根立柱进行三维方向调整。经检测合格后即可固定立柱。3质量检验评定每层立柱安装完成后，由专职质检人员对四幅共68根铝合金立柱进行现场检测，立柱安装轴线前后偏差0—1mm＜规范的2mm，左右偏差0—2mm＜规范的3mm.铝合金框架构件安装完成后，用经纬仪检查幕墙垂直度的偏差0—8mm＜规范的15mm，用3m靠尺和塞尺检查竖向构件直线度的偏差0—2mm＜规范的3mm.该工程完成后，经市质检部门评定该工程为优良工程，并被省质检部门评定为样板工程。4、结语经过分析，60m以下元件式铝合金玻璃幕墙立柱安装的过程中，先初步测量和检查，可提早检查出幕墙立柱安装存在的问题。在测量中采用拉线结合经纬仪，给施工操作人员一个直观、准确的控制线。根据控制线对立柱进行三维方向调整，使立柱安装轴线前后偏差和左右偏差，竖向构件直线度偏差得到有效控制，能满足铝合金玻璃幕墙立柱安装的施工规范要求。参考文献：［1］JGJ102-96，玻璃幕墙工程技术规范［S］。［2］JGJ3-91，钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程［S］。［3］彭政国，等。现代建筑装饰－铝合金玻璃幕墙与玻璃采光顶［M］。北京：中国建筑工业出版社，1996.［4］关柯，等。建筑施工手册。第三版［M］。北京：中国建筑工业出版社，1997.