大型吊挂异形玻璃幕墙施工测量及安装技术研究

刘小春

（浙江亚厦幕墙有限公司，浙江杭州 310008）

0 引言

玻璃幕墙种类较多，主要包括明框玻璃幕墙、全（半）隐藏式玻璃幕墙、无框玻璃幕墙以及特殊玻璃幕墙。不同的玻璃幕墙，实际的用途与应用范围也不同。现阶段，超高层建筑工程数量相对较多，为增加美观性，一般会选择异形玻璃幕墙[1]。所谓异型玻璃幕墙，实际上是特殊玻璃幕墙的一种，主要指的是面板与结构依据建筑造型的需求及标准设计为各种异形，以此来达到某种建筑艺术效果的幕墙。这一类玻璃幕墙的应用通常集中于高层建筑，能够更好地进行墙体之间的关联，增加幕墙的稳定性与可靠性[2]。

传统的玻璃幕墙测量安装一般是单向的[1-2]，设定传统BIM 异形玻璃幕墙施工测量安装技术、传统连续多段弧形曲面波纹铝板幕墙施工测量安装技术，这一类测量安装技术虽然可以实现预期的处理目标，但是较容易受到外部因素及环境的影响，对后期关联工作的执行造成阻碍[3]。因此，需要对大型吊挂异形玻璃幕墙施工测量及安装技术进行研究。为增加测量安装结果的真实性与可靠性，以真实工程作为背景，依据建设需求及标准的变化，设计更为灵活、多变的测量安装环节，最大程度降低施工过程中存在的误差，为后续施工建设奠定更为坚实的基础，推动相关行业及技术迈入一个新的发展台阶。

1 工程概况

为确保测试结果的真实可靠性，选定A 超高层建筑作为此次工程建设的目标对象[4]。A 建筑为一座办公用商业大楼，主体结构设定为框架式的混凝土结构，采用复合搭接的形式支撑。该建筑地上40 层，主要为办公、商业区域，而地下为3 层，预留停车场区域。在建筑初期，工程人员为增加该超高建筑的美观性，选择使用异型玻璃幕墙。但是由于不同的楼层办公需求存在差异，所以，要选用不同类型的幕墙进行测量安装[5]。15 层以下安装明框玻璃幕墙，16～30 层为渐变式圆弧铜鼓状竖向隐框玻璃幕墙，而30～40 层则设定大型吊挂异形玻璃幕墙，具体如图1所示。

图1 大型吊挂异形玻璃幕墙图示

综合图1，完成对大型吊挂异形玻璃幕墙的设定与分析。此时，根据幕墙的基础数值以及信息，设定其标准风压，并对密封性进行检测，确保后续使用的安全[6]。建设初期取得了相对较好的效果，但是过程中由于外部因素及环境的影响，导致玻璃幕墙的测定及安装工作出现问题，较难控制。因此对玻璃幕墙测量和安装技术进行完善、优化[7]。

2 异形玻璃幕墙施工测量处理

2.1 基础轴线及垂直投点设定

与普通玻璃幕墙测量不同的是，异形玻璃幕墙并不规则，传统单向测量的方式并不能满足需求，整体的测量难度相对较高。为提升测量的精准性和可靠性，先进行基础轴线及垂直投点设定，为后续的测定工作设立参照依据[8]。放线基准为20 层，标记出两条轴线，分别是横向基准轴线和竖向基准轴线，确定核心测量点，采用校对的方式，结合图纸设定具体的偏差标准。依据获取的数据以及信息，玻璃幕墙单元跨越宽度按式（1）计算：

式（1）中：D表示单元跨越宽度，V表示实测轴线覆盖范围，π表示基准距离，S表示可扩展范围，U表示幕墙单元数量。综合上述测定，完成对单元跨越宽度的测算。在施工过程中，将单元跨越宽度控制在0.5 m 以内，能够确保幕墙后续的关联处理，降低幕墙安装的难度，提升建筑整体外部结构稳定性。

在基础轴线的两侧安装监测装置，调整具体的覆盖范围，并设定垂直投点。在该楼层的平面打4 个孔，满足上下通视要求，将铅垂仪架安装在基准点，调整角度，对建筑内部的结构进行扫描识别，并测量出相应的基础数值。随后，在各个基准点投点，完成之后，进行下一阶段的测量分析。

2.2 内控线部署及标高测算

轴线及垂直投点设定之后，根据施工建设的需求及标准，进行内控线的部署，并测算出玻璃幕墙的标高。内控线的部署一般需要在中间的楼层设定。此次选定15～30 层进行内控线布控。根据实际施工建设需求，进行基础指标参数的设定，如表1所示。

表1 基础指标参数设定表

根据表1，完成对基础指标参数的设定。随后，在标定的范围之内，设定主控点，并将各个区域的主控点连线。此时，依据上述获取的基础信息和数据，进行幕墙单元标高的测算，如式（2）所示：

式（2）中：J表示幕墙单元标高，ϕ表示内控范围，h表示内控单元距离，i表示内控调整次数，ζ表示弹出距离。综合上述测定，完成对幕墙单元标高的测算。根据目前建设的需求变化以及标准转换，对标高进行小范围调整，确保最终施工安装的合理性、可靠性。

2.3 放线控制实现幕墙测量

放线控制实际上是一种定向的幕墙修正测量形式，主要是调整幕墙的测量参数，以此来获取最佳的测量结果。将部署的主控制分阶段关联，利用感应器与定位仪弹出楼面的内控线，并将其平移至结构边缘，实际的偏差设定在450 mm 之内，避免重叠测量情况的发生。以此为基础，采用轴线竖向传递的方式，测定出此时建筑物10～35 层的垂直偏差，满足放线精度的实际要求。

将原始基准轴线作为一级控制点，利用测量仪进行基准点的下移，制定出测量控制的相关标准，分别为：玻璃幕墙的相邻两根横梁之间的水平标高误差≤1 mm，控制线各标准层点与点之间垂直度≤±1 mm 即可。至此，便完成对玻璃幕墙施工的相关测量计量，并根据施工建设的要求，进行具体的安装处理。

3 异形玻璃幕墙施工测量安装

3.1 预埋件定位

为确保安装的稳固，先进行相关支撑件的预埋，并标记定位，为后续的安装奠定坚实基础。需要设定一个稳固的玻璃幕墙支撑底座，底座与墙体呈现出垂直的状态，使上方结构得到稳定的支撑。以此为基础，构建玻璃幕墙的防护框架，如图2 所示。

图2 玻璃幕墙防护框架图示

根据图2，完成对玻璃幕墙防护框架的设计与分析。将设定的预埋件之间相互搭接，形成稳定的结构。玻璃幕墙的防护框架之间如果缝隙过大，需要进行整合焊接，促使其保持稳定，否则将会影响后续的安装处理。完成预埋件搭接之后，进行承压点位的标记，采用专业的设备进行测定计量，在主承压位置处加设支撑柱，进一步增强玻璃幕墙的稳固能力。

3.2 钢立柱分段搭接

完成预埋件的定位之后，根据玻璃幕墙的安装需求及标准，进行钢立柱的分段搭接。在实际的施工过程中，为增加幕墙的稳固性，施工人员会选择搭接埋设钢立柱的形式来强化整体结构的支撑性能，进而提升该建筑的稳定性。由于玻璃幕墙多为单面结构，所以，钢立柱的设定需要划分区段，在确保幕墙外部框安装完成之后，将设定的钢立柱分段搭接。先在幕墙的框架上设定钢主立柱安装及方通次立柱安装，计算出单向搭接距离，如式（3）所示：

式（3）中：P表示单向搭接距离，η表示幕墙面积，ω表示主立柱数量，λ表示垂直距离，r表示次立柱数量。综合上述测定，完成对单向搭接距离的测算。将其设定为分段搭接的执行标准，进行多层级的分段拼接，将立柱与位置对应，在安装最底一节柱段时，设置固定槽口，预留20 mm 的伸缩缝并临时固定。

此时，在预设的槽口位置安装一个倒钩，与玻璃幕墙防护框架垂直，将倒钩勾住下方的框架，确保钢立柱的稳定，同时，也起到了分散重力的作用。检测钢立柱无问题之后最终固定，实现立柱的安装。

3.3 异形玻璃板安装

异形幕墙的安装分三个阶段进行，首先是外部防护框架清理，使用小型的刷子对框架内部的砂石进行处理，确保无异物之后，进行下一阶段的安装处理。对缝是异形玻璃幕墙单元板安装中最为重要且关键的一个环节，检查各块玻璃板的尺寸，调整排栅的角度以及水平状态，为后续的安装奠定基础环境。初装必须确保玻璃单元板块保持横平、竖直、面平等状态，针对部分特殊形状的玻璃单元板块，也需要在合理的范围之内，确保其底部稳定与框架的缝隙相对接。此时，利用专业的设备进行监测，确保玻璃单元板块的缝隙偏差在0.5 cm 以下即可。

随即使用外装饰条进行基础性的固定。保持玻璃单元板块处于稳定的状态，不能出现错位、移位等现象，否则将会影响后续幕墙的稳定性与安全性。随后利用压块上紧螺丝，避免出现松动现象。另外，针对部分超高建筑玻璃幕墙的安装，需采用嵌入式胶带密封剂处理进行加固。这种形式能够进一步缩小玻璃单元板块与框架之间的缝隙，形成一个定向的密封空间，此时的幕墙不仅坚固稳定，还具有较强的抗风性，一定程度上减少了玻璃材料的脆性，降低了不合理损坏发生的可能性。

3.4 边缘满焊处理实现玻璃幕墙安装

综合上述异形玻璃板的安装情况，采用边缘满焊处理来实现玻璃幕墙安装。在玻璃幕墙的框架上设定临时吊带，测算出此时玻璃板的垂直度为60°。在玻璃单元板块上焊接一个可伸缩的扶手，微调整伸缩缝大小，设定一个极限角度，在极限伸缩位置处安装一个钢制固定连接件，确定好玻璃幕墙前后的焊接距离以及点位之后，采用满焊的方式加固焊接，完成玻璃幕墙的固定工序，实现最终的安装。

经过上述安装与建设，将最终得出的幕墙单容重与基础容重相对比，测定得出最终数值可以达到55 kg/m2，较好地将单块幕墙的重量控制在了50～60 kg/m2的最佳标准之内，说明在安装的过程中，幕墙的整体承重能力得到了明显的提升，具有更强的荷载能力，安装及后续使用效果更佳。

4 结语

通过对大型吊挂异形玻璃幕墙施工测量及安装技术的分析和研究，与初始的玻璃幕墙测量安装形式相对比，结合建设的真实需要，逐步扩大测量安装的范围，细化对应的安装环节，最大程度降低施工过程中存在的误差，同时增加异形玻璃幕墙的稳固性，促使建筑功能和建筑装饰融为一体，美观又实用，为后续幕墙处理技术的创新提供参考依据。