玻璃幕墙工程的质量与安全控制探析

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　　[摘要]近年来，我国迅速发展成为世界第一幕墙生产和使用大国，玻璃幕墙的质量问题也相应增多，玻璃幕墙已经被形容成“城市上空的定时炸弹”。本文对玻璃幕墙工程质量与安全方面存在的问题进行了分析，并从设计、原材料、材料加工、施工安装、工程验收等方面提出了具体的控制措施。
　　[关键词]玻璃幕墙；质量与安全；问题；控制措施；
　　Abstract: In recent years, our country rapidly expand into the first great nation in the world in the produce and use field of the glass curtain wall, The quality question of the glass curtain wall also correspondingly increases, the glass curtain wall was already described “the urban sky timing bomb”.This article has carried on the concrete analysis of the question to project quality and the security aspect which exists to the glass curtain wall, and from aspects and so on design, raw material, material processing, construction, acceptance of Construction proposed the concrete regulatory measures.
　　Key words:Glass curtain wall; Quality and security; Question; The Countermeasure of Control
　　[中图分类号]TU767.6［文献标识码］A［文章编号］
　　
　　1959年，由密斯.凡德罗设计的西格兰姆大楼为世界上第一栋高层的玻璃帷幕大楼。1983年，北京建成国内第一个大型玻璃幕墙工程--长城饭店。从此，一座座玻璃幕墙大厦接二连三拔地而起，近30年间，我国迅速发展成为世界第一幕墙生产大国和使用大国。随着玻璃幕墙作为现代建筑装饰技术正在我国逐步推广，随之而来的质量问题也相应增多，在我国曾多次出现过由台风引起玻璃幕墙严重损害，大幅脱落的事故，而幕墙玻璃自爆，窗扇坠落等事故在各地时有发生，玻璃幕墙已经被形容成“城市上空的定时炸弹”。
　　一、 玻璃幕墙施工存在的问题分析
　　（一）设计方面
　　1.无证设计：部分建筑设计单位无幕墙专业设计资质，或者幕墙施工企业没有幕墙专业设计资质，为承揽工程而进行简单的设计，留下了无穷的隐患。
　　2.设计深度不够：施工图太简单，缺少连接点、防火节点、避雷节点及预埋件详图、用料尺寸标注不完全。不进行结构计算，或者结构计算错误，缺少连接件承载力、焊接长度、厚度、玻璃强度和最大允许面积的计算，不进行立柱强度、横梁强度的计算，结构胶强度也不进行验算。违反设计标准进行设计，甚至违反建设程序，边设计边施工，
　　3.设计质量把关不严：无证设计单位无施工图校核、审定和会签制度、幕墙工程设计又未经原结构设计单位审核。
　　（二）施工方面
　　1．原材料不合格：铝型材立柱和横梁壁厚达不到设计要求，铝型材采用普通级材料且阳极氧化膜厚度小于15um，不符合防腐要求。工程设计为钢化玻璃，而实际施工却使用半钢化或者普通镀膜玻璃，强度不够，厚度也不足，存在严重的安全隐患。开启扇不锈钢滑撑刚度不足，引起严重变形，预埋件尺寸位置存在偏差，铁件焊缝质量差，板材本身抗风、抗震承载力不足，国产密封胶质量良莠不齐，致使一部分玻璃发生脱落.
　　2．构件制作质量不合格：铝合金型材的切割精度较差，相邻构件装配间隙过的或过小，幕墙玻璃切割后不进行倒棱倒角处理，边角应力集中等。
　　3．保证资料残缺不全：施工方案过于简单或过于格式化，起不到指导施工的作用，无技术交底，进口材料无商检报告，结构胶材料无有效期证明及相容性试验，无建筑密封材料和防火材料出厂合格证，无型材质量证书和氧化膜厚度检验证明，隐蔽工程验收单缺少防火节点、避雷节点、活动接头节点的详细记录。
　　4．玻璃幕墙构件之间施工安装存在的问题：墙板与主体结构采用了刚性连接(如焊接等)，幕墙体被迫跟随主体结构变形，造成墙板破坏或脱落；外墙板之间间隙过小，使墙板之间挤压碰撞而破坏；连接方式不妥，可动连接布置不合理，产生变形后墙板相互挤压和碰撞。
　　二.主要防治措施
　　1．设计质量控制
　　高质量的幕墙设计是确保幕墙工程质量的前提，首先要求承担玻璃幕墙设计的单位应具有相应的资质，幕墙设计应有高素质的设计人员完成，并经过设计单位的层层审核。建筑、结构和幕墙设计须通盘考虑，幕墙设计应在结构施工前完成，设计深度应达到施工质量控制要求，做好防火、防雷设计。
　　2．原材料质量控制
　　2.1铝合金型材
　　铝合金型材进场时应提供产品合格证、型材力学性能检验报告，并检查其外观质量。铝合金型材的尺寸应符合设计要求。幕墙用铝合金型材应符合GB/T 5237-2000铝合金建筑型材中规定的高精级，表面采用阳极氧化膜厚不应低于AA15级，所用结构件型材壁厚不小于3mm。所用五金配件要符合设计要求。
　　2.2玻璃
　　玻璃采用安全玻璃，玻璃进场时应提供产品合格证、力学性能检测报告，并检查其外观质量是否符合要求。玻璃的厚度符合规范要求，厚度8.0mm以下的钢化玻璃应进行引爆处理。幕墙的中空玻璃应采用双道密封,钢化玻璃表面不得有损伤，所有玻璃均应进行边缘处理。
　　2.3钢材
　　钢材进场时应提供产品合格证、型材力学性能检验报告，并检查其外观质量。除不锈钢外都应采取防腐措施，当采用热浸镀锌处理时，锌膜厚度应大于45um；当采用静电喷涂时，膜厚应大于40um；支承结构用钢采用氟碳漆喷涂或聚氨脂漆喷涂时，膜厚不应小于45um。
　　2.4硅酮结构胶和密封胶
　　结构胶应有很好的抗拉强度、剥离强度和弹性模量，幕墙应采用中性硅酮结构密封胶。硅酮结构胶使用前，应经国家认可的检测机构进行与玻璃、金属框架、其他密封胶等相接触材料的相容性试验和剥离粘结性试验，合格后才能使用，进口硅酮结构胶应提供商检报告。且必须在有效期内使用。密封胶和结构胶不能相互代用。
　　2.5防火、保温隔热材料
　　幕墙采用的防火、保温隔热材料应采用不燃性或难燃性材料，其耐燃性能必须达到设计要求，其表面应采有防潮措施。
　　3.加工制作质量控制
　　幕墙构件加工车间要满足加工要求，尤其是结构硅酮密封胶的施工车间要求无尘土，室内温度不宜高于27度，相对湿度不宜低于50%；加工机具、器具应达到精度要求，打胶记录应齐全、记载完整。控制好幕墙立梃，横梁尺寸偏差，对装配组件要检查其长宽尺寸，对角线尺寸是否超差，结构胶是否饱满，平滑，无气泡。
　　4.施工过程的质量控制
　　核查幕墙施工企业资质等级，使用经技术部门、监理审查批准的施工组织设计方案,在施工方案中必须有详细的加工制作计划，以保证加工制作与施工安装、土建施工能合理的衔接。施工时向工人做好技术交底，使施工人员正确领会图纸规范。在幕墙工程施工中，应按照设计图纸的要求，严格遵守《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）、《玻璃幕墙工程质量检验标准》（JGJ/T139-2001），以保证幕墙建筑的质量和安全。

　　4.1测量放线
　　测量放线是保证工程质量的首道关键工序，必须由专业人员操作。当风力大于4级时不能进行高层建筑的测量放线。由基准轴线和水准点重新测量并校正复核基准线，按照设计在底层确定幕墙定位线和分格线，然后用经纬仪将幕墙的阳角和阴角引上，并用固定在钢支架上的钢绞线作标志控制线。使用水平仪和标准钢卷尺等引出各层标高线，确定好各个立面的中线。测量时应避免误差累积。依据设计要求以中心线为基准确定竖向杆件的位置，垂直方向以中部水平线为基准向上下放线确定每层水平线，然后用水平仪抄平横向节点标高。放线定位后要对控制线定时校核，以确保幕墙垂直度和金属竖框位置的正确。
　　4.2幕墙与主体结构的连接
　　幕墙与主体结构通过预埋件连接时,预埋件应在主体结构混凝土施工时按设计要求埋设，预埋件应牢固，位置准确，预埋件位置偏差不应大于20mm。轻质填充墙不应作为幕墙的支承结构。幕墙与主体结构采用后加锚栓连接时，每个连接节点不应少于两个锚栓，锚栓直径不应小于10mm；锚栓的埋设应牢固可靠，并应通过试验确定其承载力。玻璃幕墙与主体结构连接的钢连接件应安装牢固，螺栓应有防松动措施。预埋件与连接件表面防腐层应完整、不破损。安装时将立柱先与连接件用对拉螺栓连接,连接件再与主体结构预埋件连接，经调整后固定，立柱和连接件接触面之间一定要加防腐隔离垫片。
　　4.3铝型材骨架安装
　　1）立柱安装。幕墙的立柱应从幕墙的底部开始向上安装，安装前应认真核对规格、尺寸、数量编号是否与施工图纸一致。安装立柱时，应先将立柱与连接件用对拉螺栓连接，连接件再与主体结构预埋件连接，经调整后固定。立柱安装位置必须准确，柱高偏差、轴线偏差同层立柱的最大标高偏差、相邻两根立柱的距离偏差应符合规范要求。
　　2）横梁安装：横梁安装必须在立柱安装后进行。安装顺序为大楼从上至下安装，同层从下至上安装。当安装完一层高度时，应进行检查、调整、校正、固定，使其符合质量要求。安装横梁时，梁、柱连接应牢固不松动，两端连接处应设弹性橡胶垫片。横梁安装的允许偏差应符合规范要求。
　　4.4玻璃安装
　　玻璃框在安装前应对玻璃及四周的铝框进行必要的清洁，保证嵌缝耐候胶能可靠粘结。安装前玻璃的涂膜面应粘贴保护膜加以保护。明框幕墙玻璃下边缘与下边框槽底之间应采用2个硬橡胶垫块衬托；隐框玻璃幕墙用经过设计确定的铝压板和不锈钢螺丝固定玻璃组合件。玻璃板块组合件应固定牢固，固定点间距应符合设计及规范要求，每块玻璃下设置两个不锈钢或铝合金托条，其长度不小于100mm、厚度不小于5mm，托条外端应低于玻璃表面2mm。
　　玻璃规格尺寸误差应符合标准要求，并进行倒角和磨边等边缘处理，磨边应采用机械进行。
　　4.5耐候胶密封
　　玻璃幕墙拼缝密封材料常用耐候硅酮密封胶。耐候硅酮密封胶在缝内相对两面粘结，不得三面粘结，较深的密封槽口应先嵌填聚乙烯泡沫条，表面凹入玻璃外表面5mm左右。耐候密封胶施工厚度应大于3.5mm，施工宽度不应小于施工厚度的2倍。注胶后胶缝饱满、表面光滑细腻，不污染其他表面，注胶前应在可能导致污染的部位贴纸基胶带，注胶完成后除去。硅酮结构胶应在工厂内打胶，不能在施工现场进行打胶操作。
　　4.6节点构造
　　4.6.1 缝隙及边角构造
　　玻璃幕墙四周与主体结构之间的缝隙，应采用防火保温材料严密填缝。水泥砂浆不得与铝型材直接接触，内外表面应采用密封胶连接封闭，接缝应严密不渗漏，幕墙转角、上下、侧边、封口及周边墙体的连接构造应牢固并满足密封防水要求。玻璃幕墙同金属材料接触处应设置绝缘垫片或采取其他防腐蚀措施，绝缘片的大小不小于接触面积，以保证铝合金立柱与不同钢材连接件直接接触，立柱与横梁接触处应设置柔性垫片。尽量采用带螺帽的不锈钢螺栓连接，避免采用自攻螺钉连接。
　　4.7幕墙防火构造
　　玻璃幕墙与每层楼板、柱、隔墙处以及窗间墙的缝隙应采用不燃烧材料(如岩棉等)填充严密，形成防火隔层。防火材料的品种、防火等级必须符合规范和设计的规定，防火材料固定应牢固,不松脱,拼缝处不留缝隙。
　　4.8排水系统
　　幕墙内排水系统应保持畅通不堵塞,接缝严密不渗漏，排水孔直径不宜小于8mm,方孔不宜小于5mm×15mm。幕墙在安装过程中应分层进行抗雨水渗漏性能的淋水试验，对检查中发现的渗漏部位进行整改。质监工作中可查阅淋水试验记录或现场进行淋水试验。
　　4.9防雷系统
　　幕墙防雷应自成体系，并与建筑物防雷系统接通。幕墙防雷网格面积应不大于100mm2,其连接电阻值应不大于1Ω；在女儿墙部位部位,幕墙构架与避雷带连接节点应明露。
　　4.10保温、隔热构造安装
　　1)安装内衬板时,内衬板四周应套弹性密封条,内衬板应与构件接缝严密;2)保温材料安装应牢固,保温材料应有防潮措施;3)保温棉填塞应饱满、平整,不留空隙。与玻璃保持30mm 以上的距离, 但与主体结构外表面应有50mm以上的空气层。
　　5.工程验收
　　5.1隐蔽工程验收
　　应加强施工过程中的隐蔽工程验收。应特别注意幕墙构件与结构主体之间节点的连接、幕墙四周与结构连接的接头处理、幕墙伸缩变形缝及墙面转角节点、防雷接地节点、立柱活动接头节点、梁柱连接节点、附框连接节点、玻璃板材与立柱固定节点等都应随工程进展及时进行隐蔽工程验收,验收不合格的不得进入下道工序施工。
　　5.2分项验收
　　查阅工程资料、检查工程实体质量和观感质量为主。着重检查幕墙防雷接地电阻测试记录、幕墙隐蔽工程验收记录、后置埋件拉拔检测报告、分项工程质量验收记录表及施工单位的质量自检记录、监理资料等。实体及观感质量方面:幕墙的转角、上下、侧边封口及与周边墙体的连接构造牢固，并满足防水要求,不渗漏，外表面整齐美观，幕墙开启窗、外开门应固定牢固，附件齐全，安装位置正确。门窗的开始角度和方向应符合设计和规范规定，门窗关闭严密，幕墙外观具有整体安全感，外露构件、胶缝应横平竖直，造型符合设计要求。
　　
　　参考文献:
　　[1]《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 [S].中华人民共和国建设部,2003
　　[2]《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001[S].中华人民共和国建设部,2001
　　[3] 於晓江.玻璃幕墙工程施工质量控制[J],山西建筑,2009.12,35(36),235-236
　　[4] 彭大岭.玻璃幕墙工程质量控制的探讨 [J].山西建筑, 2005.2, 31(4): 132-133
　　[5] 金耀军、李小鹏等.玻璃幕墙施工存在的问题与防治措施 [J].河南水利与南水北调, 2009.8,56-57
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　　作者简介:
　　李顺立(1972-), 男,汉族，本科，工程师，河南西平人，研究方向：工程管理。
　　

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