【摘 要】新时期下，随着技术的发展使玻璃幕墙也在发展，高层建筑和超高层建筑正在进入城市建筑的行列之中，而且发展规模在扩大。在最近一段时间内出现了很多与玻璃幕墙有关的新技术，而且出现了很多的施工原理。尤其是超高层建筑的玻璃幕墙施工和主体结构施工，在这两者穿插施工的过程中，需要进行合理的工艺流程布设，采用适宜的建筑施工方法，确保超高层建筑的安全和可靠，从而取得较好的经济效益和社会效益。
【关键词】超高层建筑；玻璃幕墙；主体结构；安装；穿插施工；技术
玻璃幕墙由于其实用性与装饰性具备的优势，在我国高层和超高层建筑中普遍运用，超高层建筑玻璃幕墙对外墙防护起了积极的作用，虽然有自重轻，建筑抗震性能高，维护方便，造价低等优点，但也存在一些局限性，比如，玻璃幕墙是在主体构造上，直接用金属挂件将其悬挂在这上面，是一个全面的保护构造系统，在承担自重，风，地震等荷载和温度的过程中，会产生应力反应，同时主体布局移动也会对其产生影响，这都会造成巨大损失。与此同时，在超高层建筑的玻璃幕墙和主体结构施工过程中，要将这两者进行穿插式的施工，这就需要采用合理的施工工艺流程，提高建筑效果。本文以我公司2011年承建的广州富力盈凯广场大厦超高层建筑为实例，探讨超高层建筑的玻璃幕墙和主体结构的穿插施工技术应用，体现出整体美观的建筑效果。
一、建筑玻璃幕墙相关简介
（一）基本概念
在超高层建筑外围结构上安装一些轻钢，而且形状呈现出外倾状的一种轻质墙体就是玻璃目前，这种建筑外墙能使建筑的美观有所提升，还能对建筑起到保护的作用，比较实用。
（二）基本性能
建筑都是常见暴漏在外界空气中，在建筑结构外部安装玻璃幕墙能起来很好的防风、抗震和保温的作用，在实际的使用中也能为使用者带来很多益处，是超高层建筑中必备的安装结构。
（三）玻璃幕墙优点
玻璃幕墙的主要构件就是轻钢，而且轻钢本身就比较轻，安装在建筑外结构上不仅使外墙承重力有所减轻，还增加了一定的强度，这也就使得玻璃幕墙在安装设计的时候比较灵活。另外，玻璃幕墙具有一定的柔性，这也能使建筑结构的抗震性能有所增加，施工工序也相对简单，施工人员能很容易的掌握好施工技术。玻璃幕墙还有一定的美观性，也利于后期使用的维修与更换，特别方便。
二、玻璃幕墙的制作和安装
超高层建筑施工之前，相关的设计人员、施工人员，以及建设单位和监理人员都要聚集在一起，对玻璃幕墙的施工设计图纸做最后的复核，还要对玻璃幕墙的施工材料进行校验，看看玻璃以及钢材等材料是否都合格，并对建筑的主体结构复测。如果发现核验和复测的时候与设计的内容有不一样的地方，就应该以设计图纸为准，然后再做出相应的修改。
（一）工厂制作
建筑用的玻璃幕墙通常都是在工厂里就完成生产、组装等工作，这样能使幕墙的施工速度和结构的准确性、精度性都有所保证，而且施工用到的零部件和主材料都能经过工厂的核验，并附带相应的合格证，所有的幕墙结构数据都能符合施工的要求。对于隐框玻璃幕墙来说，要在注胶车间对其进行玻璃胶施工，而且车间内要有一定的防尘效果和密封度，注胶人员要配有上岗证，在注胶完成后28d才能符合施工的要求。
（二）现场安装
在建筑中施工安装玻璃幕墙的时候，要做好组织设计，然后还要有专人进行现场管理和监督，每一道工序都要严格检查，这样才能使施工质量有所保证。第一，在预埋件玻璃幕墙之前，要先对主体结构开展预埋件施工，并控制好预埋件的位置和强度都达到一定标准，左右的误差应控制在20mm左右，标高的误差要控制在10mm左右。第二，在对玻璃幕墙进行放线定位的时候，应该根据轴线来确定位置，然后在主体结构上将幕墙立柱的构件都布置准确，定位的时候还要逐层去做，这样能较少误差。第三，安装立柱的时候要以整体楼层作为安装的整体，安装时的连接接头要有相应的间距，为了避免温度和湿度对幕墙结构的影响，可以选用套筒连接的方式。第四，在建筑上安装避雷针的时候，要将立柱和避雷针进行焊接，然后再做好防锈处理，在上面涂抹上油漆。第五，横梁安装横梁进行安装时应从上至下进行安装，同层安装时应从下至上进行安装，横梁与立柱进行连接时采用铝角码进行连接，并且铝角码下部加设橡胶垫进行减噪处理。第六，玻璃板安装明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙中玻璃的安装方法不同，明框玻璃幕墙是将玻璃直接安装在立柱和横梁槽内，而隐框玻璃幕墙是将玻璃安装在铝合金框中，最后固定在横梁上。第七，防火保温棉施工防火棉进行安装时应根据设计图纸进行施工，应用防火棉将玻璃缝隙填充密实。对于有热工性能要求的玻璃幕墙应从内至外进行填充。第八，密封处理上述施工结束后应将幕墙玻璃进行密封处理，在玻璃和立柱、横梁交界处进行灌胶处理，确保幕墙的防水性。其中缝隙灌胶后应保证接缝平整和光滑。第九，清洗措施幕墙安装完毕后应将玻璃幕墙进行清洗处理，清洗所使用的清洗剂不应含有腐蚀成分，最后采用清水进行清洗处理。
三、建筑工程概况
富力盈凯广场幕墙工程位于广州市珠江新城J1-1地块，总用地面积7942㎡，基地东侧为双子塔西塔，基地南侧为富力中心大厦，总建筑面积177759㎡，其中地下建筑面积145444㎡，地下建筑面积32315㎡，建筑地上65层，地下5层，建筑总高度296.20米，建筑结构形式为框架核心筒结构.
本建筑为一超高层综合办公楼，大楼总高度296.2m，塔楼为第11层-第66层，标高从47.7m至296.2m，标准层层高4.25m，第11、27、41、52层为避难层，第66层为屋面层；裙楼为第1层-第10层，标高从±0.0m至47.7m，标准层层高4.1m。裙楼1-3层为商业区，4-51层为办公区，53-65层为酒店区。
外墙的立面装饰采用玻璃幕墙设计，幕墙的配套部件为单元式隐框幕墙、构件式半隐框幕墙、钢结构支点幕墙、铝板幕墙等。施工地点较为狭窄，工期要求紧迫。这项超高层建筑工程的难点在于建筑高度较大，对玻璃幕墙单元体的吊装难度较大，由于在强烈风力的影响和干扰之下，单元体玻璃幕墙的稳定性能难于把握，会出现摇摆和晃动的现象，因而，存在较大的施工难度，在采用玻璃幕墙和主体结构同步穿插施工的技术应用中，对于测量、放线的控制系数要求较高，在狭窄的施工场所中，环境复杂难于预测，对于建筑质量的掌控难度也较大，在以单元式体系为特点的玻璃幕墙工程中，玻璃幕墙的板块不能在现场集中存放，而要在车间加工的条件之下，直接将成品输送到施工场地，进行现场安装，这需要较高的技术水平，要注重对玻璃幕墙的板块成品的质量保护。
四、超高层建筑玻璃幕墙与主体结构穿插施工技术应用
4.1 施工方案的拟定
由于本大厦的建筑地点在繁华的广州珠江新城商务区域，施工场地狭窄，而且在型钢混凝土柱组合的架构之下，造型较为复杂，因而，在进行施工方案的拟定过程中，要集中专家的意见，进行实地勘察、专家会审、综合论证等，依照超高层建筑的特点，将建筑区域进行不同区段的划分，要依照不同的区段进行施工的流程控制和进度控制，要根据施工进度状况，划分为不同的施工段，在玻璃幕墙与主体结构的穿插施工中，进行流水作业的施工流程，实现同步施工、安全施工。
4.2 超高层建筑玻璃幕墙竖向分段施工的测量技术应用
对于超高层建筑的竖向分段施工，要预先实施施工测量，要对超高层建筑的平面、高程等施工内容进行测量控制，为了满足施工测量精度的要求，要充分考虑超高层建筑的基坑变形和沉降的因素，要选用现代化测量仪器，在“内外控结合”的测量原则之下，实现精准测量施工。其中选用的现代化测量仪器要采用精度较高的测量仪器，如GTS-310全站仪、DJD2-1GJ电子经纬仪、DS3自动水准仪等。为了确保测量的垂直精度偏差≦H/1000且≦30mm，要核对基准点、轴线、标高、角度等，并主要对以下内容进行测量：
4.2.1 轴线和高程的引测。
它主要包括以下几个方面：①对超高层建筑物的十字轴线控制和高程，要建立并校验测量控制网，在形成主控轴线的控制网之下，考虑基坑变形和沉降的因素，设立三个测量控制点，实现复核和检验。②轴线的延伸。在先进而精准的测量仪器——激光垂准仪的应用下，可以将1层的轴线控制点延伸至作业施工层，然后，再应用经纬仪等仪器，进行平面放线，待一定层高施工完成之后，即可以将此层的轴线控制点作为幕墙施工轴线向上延伸的前提和基础。③标高的延伸。利用水准仪设备，引测超高建筑的核心幕墙，并向上延伸，然后，再利用全站仪设备对各楼层的标高控制点，实现复核和校验。
4.2.2 测量施工偏差调控。
为了确保超高层建筑的测量精度，要对超高层建筑的测量偏差进行调控，它主要包括以下几个方面：①平面外误差的调控。这也即进深误差，在进行调整的过程中，主要用木块对立柱进行轻微的撞击，或者松开螺栓，对立柱实施重新安装。②平面内误差的调控。这也即分割误差，它是对玻璃幕墙立柱连接件的三维误差的调整，要综合考虑各种因素的影响，用经纬仪进行精密的测量和调差，从而确保其垂直精度。
4.2.3 基坑变形沉降的调控。
在进行玻璃幕墙和主体结构穿插施工的技术应用中，要关注基坑变形沉降的因素，要对建筑的变形沉降进行观测和控制，观测部位由基础底板开始，逐步对每层楼层进行观测，还要设置不同的沉降观测点，从不同的沉降观测点加以现场监测，并且还要采用施工沉降的有限元模拟分析方法，将实测数据与模拟数据相对比，在数据相互吻合的条件下，实现观测验证，准确地反映出建筑物变形沉降的状态变化情况，从而实现对超高层建筑变形沉降的有效观测和调控。同时，为了减少超高层建筑物的位移和变形，还要运用全站仪设备对超高层建筑的主体结构外围，进行实地的跟踪观测，最大限度地减少玻璃幕墙与主体结构施工中的误差，从而合理分配玻璃幕墙施工的偏差，确保水平标高的准确和连畅。
五、超高层建筑玻璃幕墙与主体结构穿插施工中的节点连接技术
5.1 节点连接
在超高层建筑玻璃幕墙与主体结构的穿插施工中，要预先支架模板，对玻璃幕墙的预埋件实施预埋施工和质量控制，待预埋完成之后再拆除模板，并核查。在进行玻璃幕墙的节点连接施工中，要先将玻璃幕墙的立柱与转接件实现连接，再与主体结构的预埋件进行连接，通过特制螺栓对其加以固定，固定之后，再通过垂直钢丝线检查节点连接的偏差状况，要注意对节点连接的前后位置和左右位置的检查，并在水准仪设备的应用之下，实施对转接件的标高控制和调节，使其连接误差控制在±1mm之内，从而提升节点连接的精度，满足施工要求。
5.2 伸缩变形的调控
由于在超高层建筑的玻璃幕墙的施工过程中，主要采用铝合金、玻璃等材质，这些施工材料有不同的热胀冷缩系数，在日照和气温的变化状态下，这些铝合金和玻璃材质会不断地产生伸缩和拉动，这样，这些材质的内部即会产生不同的应力，在玻璃幕墙施工过程中，产生极大的摩擦阻力，造成建筑结构的变形和损坏。为了有效预防玻璃幕墙与主体结构交叉施工的温差变形，减少主体结构的挠度，需要采用一些控制措施，即①要在玻璃幕墙与立柱之间的节点连接施工中，设置40mm的调节范围，并采用一定的防松脱措施。②玻璃幕墙的立柱要预留一定间隔的伸缩缝，这个伸缩缝的有效宽度要保持在8-10mm，并且在缝隙之间填充弹性较好的密封胶。③玻璃幕墙的立柱要在承受拉力的状态下，与主体结构进行固定，在节点相连接的条件下，采用椭圆形孔的立柱形态，立柱与芯管之间要保持可活动的连接方式，以实现伸缩自如的性能，从而满足温度变形的情况以及主体结构发生侧移的状况。④在立柱节点连接的部位要增添具有一定弹性的橡胶垫，在适宜的压缩性能的条件下，可以消除横向的温度变形影响。
六、玻璃幕墙与主体结构的同步穿插施工工艺
为了保证超高层建筑的工期要求，最大程度地实现安全组织和管理，要采用不同施工区域的流水组织施工工艺，实施由下而上的平行流水作业，并依照一定的顺序，加快施工进度，其施工工艺流程为：预埋玻璃幕墙构件——测量放线复核控制——预埋件偏差处理——节点连接控制——单元板块安装——竣工验收。同时，还要做好安全防护措施，要在玻璃幕墙和主体结构施工区域设置3m左右的防护措施，搭设水平安全网和竖向安全网，确保安全。
七、结束语
总而言之，超高层建筑玻璃幕墙和主体结构穿插施工技术要采用分段分层的施工方式，将玻璃幕墙施工和主体结构施工穿插进行安装施工，从而协调好两者之间的工序关系，提高工效。
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论文作者:郑良军
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/18
标签：玻璃幕墙论文; 高层建筑论文; 结构论文; 主体论文; 立柱论文; 建筑论文; 幕墙论文; 《低碳地产》2016年10月第19期论文;