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预应力索幕墙施工技术操作要点与质量控制

本文结合某农科院农业科技信息中心工程实例,介绍预应力索幕墙施工技术操作要点和施工过程质量控制。该工程结构新颖,施工难度较大,施工技术较先进,为类似工程提供借鉴。 

  【关键词】:预应力 索幕墙 施工技术 质量控制 
 
  随着建筑技术的进步,各种大跨度空间逐年增多,例如各种展览馆、交易中心、科研院所等。为了使建筑物更加精干、美观,建筑师在设计该类建筑时往往采用大面积玻璃幕墙,为了使幕墙更通透,幕墙主骨架采用索
结构。在我国索结构使用量较少,施工工艺还不是很成熟,且索结构是未来幕墙结构的发展趋势,研究总结索结构的施工工艺很有必要。 
 
  1、工程概况 
 
  农科院农业科技信息中心工程,总建筑面积23103.36。地下一层,地上十二层,位于东侧的31米高预应力索幕墙,通过对索的定位、撑杆的安装、索的张拉顺序等过程控制,完成了该索幕墙的安装。虽然预应力索幕
墙量不是很大,又是该幕墙设计的点睛这之作,包括桁架安装、索网系统布置及拉索施力都要在空中完成,给操作施工带来难度。 
 
  2、工程特点及难点 
 
  2.1预应力索幕墙施工技术解决了张拉跨度大、张拉高度高及索结构面积大的问题 
 
  2.2运用全站仪、反射贴片进行三维坐标实测,测量准确、方便、直观,解决了对索幕墙的平整度、垂直度要求高的问题 
 
  2.3采用多点内控法,以九宫格的形式进行划分,减少安装尺寸误差积累,有利于安装精度的控制与检测。 
 
  2.4工程场地狭窄,外墙面采用的全玻璃幕墙,脚手架的搭拆施工及安全防护难度大。 
 
  3、施工技术 
 
  3.1索幕墙对土建结构相关尺寸要求较高,为保证玻璃幕墙安装安装施工的质量,安装幕墙的土建结构尺寸和平面形状,应精确符合设计图纸和有关施工及验收规范的要求。 
 
  3.2所有预埋件就按照的尺寸规格精确切割,焊好铁脚,预埋前复核土建的结构尺寸是否与图纸相符,按照尺寸精确放线,准确定位,并固定牢靠。 
 
  3.3钢索作为桁架体系中的拉杆,与受压杆相结合作为玻璃的支承结构,通过施加预应力产生平面内刚度,构成预应力索杆结构体系。预应力拉杆结构的受力、支撑系统是由受拉杆件经合理组合,并施加一定的预应力
所形成的。 
 
  4、施工工艺流程及操作要点 
 
  4.1施工工艺流程 
 
  4.1.1该幕墙结构为拉索点式玻璃幕墙结构,拉索为双向双层柔性索网。该结构是一种区别于钢桁架,网架的支撑结构。通过对索网施加预应力,使结构具有足够的刚度,保证玻璃幕墙在自重和风荷载的作用下不发生
超过设计允许值的变形。 
 
  4.1.2整个系统从预埋件施工开始,至玻璃安装结束,各种类型的构件除预埋件外均为不锈钢材质。受力顺序为玻璃―驳接头―驳接爪―支撑杆―拉索―锚具―连接件―预埋版―混凝土结构(钢结构)。在各种力的作
用下能形成稳定系统。 
 
  4.1.3在双向柔性拉索的交点固定支撑杆,在支撑杆上安装驳接爪、驳接头,玻璃安装在驳接头上。支撑杆的长度可调,保证玻璃幕墙垂直平整。 
 
  4.2施工操作要点 
 
  4.2.1施工准备:①为了保证玻璃幕墙安装施工的质量,要求安装幕墙的主体工程应符合有关结构施工及验收规范的要求。②根据建设方提供的基础验收资料复核各项数据,并标注在检测资料上。预埋件和支座面的位
置、标高的尺寸偏差应符合相关的技术规定及验收规范。 
 
  4.2.2测量放线:①施工测量按照设计板块位置,板块位置,采用经纬仪放线、钢尺量距、钢丝准确挂线定位的办法,测量误差应及时调整,不得累计,使其符合幕墙的设计要求。②以确定好的控制点为基准,将每对
水平控制点用钢丝拉线连接。连接后的钢丝拉线在空中形成网面,用笔将每个交叉点作上标记以确保在施工过程中拉线的交叉点不变。③检查预埋件的数量,并复测其位置尺寸。 
 
  4.2.3拉索支座安装:在主体混凝土柱,楼板面的预埋件上,焊接拉索支座、耳板,形成倒T形连接件,焊接前要进行测量放线定位,所有的耳板位置定位误差在±5mm以内,拉索支座耳板是拉索系统的直接受力件,焊
接必须饱满密实,且经检验合格。 
 
  4.2.4双向索的安装顺序:在施工时搭设双排落地脚手架,在安装索之前需完成预埋件的除锈防腐工作。首先安装水平单索,并对水平索张拉初始拉力,使其水平稳定,从下向上逐层张拉,然后在水平索上安放支撑拉杆,按玻璃分格线放置,再从上向下将竖向索穿入拉杆中,初步完成竖向索的定位。 
 
  4.2.5竖向索的张拉:竖向索张拉顺序为从两端向中间张拉,先完成竖向索的初张拉,形成索网骨架。张拉机械为索专用张拉器,并有测力装置,严格按设计要求完成初张拉,初张拉完成后安装驳接爪和驳接头。 
 
  4.2.6水平竖向索的终张拉:初张拉完成后开始安装玻璃,玻璃为中空钢化玻璃,玻璃从上向下安装,在安装过程中同时用测力装置监测索的受力情况,待玻璃装完后,按设计要求对索完成终张拉,最后对驳接头驳接
爪进行微调,使玻璃的平整度垂直度及玻璃胶缝顺直。 
 
  5、质量控制 
 
  5.1拉索系统的质量要求 
 
  5.1.1钢索施加预应力将使玻璃幕墙支承索桁架产生挠曲,在控制索桁架标高时,应预以反变形预调控制,以保证幕墙安装完成后,索桁架上端在同一水平位置上。 
 
  5.1.2拉索原材料按国家标准进行验收,并强度复查,逐根进行外观检查。 
 
  5.1.3对索头的预紧应力及钢索张拉后的延伸长度进行试验检测。 
 
  5.2玻璃的安装质量控制 
 
  5.2.1对玻璃的材料质量进行检查,点式玻璃幕墙表面应平整、洁净,整幅玻璃的色泽应均匀一致,不得有污染。 
 
  5.2.2玻璃板块的周边必须按设计要求进行机械磨边、倒棱、倒角等精加工处理玻璃边缘不得出现爆边、缺角等缺陷。 
 
  5.3密封胶的施工质量控制 
 
  5.3.1密封胶表面应光滑,不得有裂缝现象,接口处厚度和颜色应一致。 
 
  5.3.2注胶应饱满、平整、密实,无缝隙。 
 
  5.3.3密封胶粘结形式、宽度应符合设计要求,厚度不应小于3.5mm。密封胶的检验,应采用观察检查、切割检查的方法,并应采用分辨率为0.05mm的游标卡尺,测量密封胶的宽度和厚度。 
 
  5.4工程监测与结果 
 
  5.4.1测量人员对已安装完毕的桁架进行了实地测量,检查10条桁架,中心线偏差平均1.5�,最大偏差1.8�均符合设计要求。 
 
  5.4.2采用电脑对玻璃进行模拟下料后,发现安装完毕的玻璃进行实地测量,发现150片玻璃的尺寸误差均在0.5�以内。 
 
  5.4.3规范拉索预应力张拉步骤后,使安装后的玻璃面平齐,未出现因拉力不均导致的下沉现象。而对十条拉索的应力进行测量,应力值均在设计允许范围,合格率100%。 
 
  6、安全措施 
 
  6.1严格执行各项安全法规、安全技术规程的各项规定组织施工,做到安全文明施工,对操作人员进行安全教育,掌握和了解安全操作规程,做好安全技术交底工作,严禁违章作业。 
 
  6.2钢架的切割、焊接时,应有安全防护措施。并应在焊件下方加设接火斗。设专职安全员进行监督和巡回检查。 
 
  6.3幕墙安装上部结构施工交叉作业时,结构施工层下方须架设挑出3m以上的防护装置。建筑在距地面3m左右,应搭设宽6m的水平安全网。 
 
  7、结语 
 
  本工程索幕墙的使用取得了良好的效果,缩短了工期,降低了成本预应力索幕墙工程在省内施工尚属首次,其索桁架空间定位和索体系的布设、施工无现成的规范可遵循,通过预应力索幕墙的施工为类似工程提供了参
考依据,具有良好的推广价值。 
 
  参考文献: 
 
  1、《钢结构设计规范》GB50017 
  2、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018 
  3、《点式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001 

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