1、前言
建筑幕墻是金屬構架與板材組成的裝飾工程,不承擔主體結構荷載與作用的建筑外圍護結構。常見的建筑幕墻有玻璃幕墻、金屬幕墻、石材幕墻及彩色混凝土掛板幕墻等。幕墻具有裝飾效果獨特,立面造型豐富多彩,渲染生活環境、展現時代風貌,便于標準化、裝配化施工,安裝速度快的特點。由此,廣泛地應用于現代建筑裝飾。建筑幕墻從施工準備階段開始,到工程驗收為止,是一個多工序的復雜過程。對于過程的每一個階段,監理工作都非常重要。以下簡要敘述玻璃幕墻、石材幕墻和金屬幕墻等集幾種常見幕墻的施工監理控制要點。
2、施工準備階段
核對全部幕墻施工圖。圖紙要經相關部門審核,并加蓋審圖專用章。對已建結構進行復測,按實際尺寸要求調整設計。檢查施工現場,為幕墻安裝準備條件、人員、加工機具、施工腳手架、安全設施等配備。檢查已到場的材料、零配件是否符合有關標準,有無出場合格證。檢查預埋件是否齊全,位置是否正確以及未埋設偏差的采取任何補救措施。審核施工單位的施工組織設計和施工技術方案,編制建筑幕墻監理實施細則。
3、材料質量控制
材料是確保建筑幕墻工程質量和安全的主要因素。作為外圍護結構的幕墻材料必須符合驗收規范及設計要求,這樣才能保證建筑幕墻結構的牢固性、長久性和防風、防雨性能。材料是幕墻性能的基礎,因此,必須嚴格控制材料質量關(參照幕墻規范及行業標準)。
3.1 型材
型材包括常用的鋼型材、輕鋼型材、鋁合金型材、點式幕墻的桿件等,應有出場合格證和質量證書,其化學性能和力學性能必須符合要求。檢查其截面尺寸、厚度、鍍層外觀質量和厚度、鍍層、色差等應符合是設計和施工規范要求。嚴禁使用不合格材料。
3.2 五金件
核對來貨與合同規定的型號、規格、廠家是否一致,出廠合格證是否齊全;鋼板、鋁板出廠合格證、鋼材化學成分和力學性能測試報告是否齊全。普通鋼零件、預埋件、轉接件的尺寸合格、其熱鍍鋅層是否與合同完好。膨脹螺栓、化學螺栓廠家、型號、規格是否與合同相符,并且必須有抗拔試驗報告書。螺栓應采用不銹鋼或熱鍍鋅碳素鋼。
3.3 玻璃
檢查玻璃產地證書,核對中空玻璃的加工地點和廠家是否一致。核對出廠合格證、性能測試報告。鍍膜玻璃的外觀質量應符合浮法玻璃,玻璃邊緣應進行打磨。中空玻璃應檢查其邊緣是否雙道密封。鋁框型式是否為合同指定產品。玻璃應使用安全玻璃。
3.4 石材
石材的品種規格性能和等級應符合設計和技術規范的規定,石材的密度與等級應相符。石材除有產品合格證書、性能檢測報告、材料進場記錄外,應復驗合格。石材的彎曲強度不應小于8MPa,吸收率不小于0.80%。石材表面應平整、潔凈無污染、缺損和裂痕、擦傷及輕微劃傷、斑紋等。石材表面涂刷防污劑的,防污劑應有產品合格證、性能檢測報告,并要進行現場抽檢。
3.5 建筑密封膠(耐候膠)
檢查耐候膠的廠家、型號、規格、出廠合格證和性能檢測報告。檢查膠筒上有效日期是否能保證在工期內用完,并必須在有效期內使用。不得將結構膠誤作耐候膠用,更不得將過期的結構膠“降低”為耐候膠用,同時應具有相容試驗報告。
3.6 結構膠(結構密封膠)
檢查生產廠家、灌注地點是否符合規定,有無產地證書和生產合格證,有無耐用年限保證書,來貨是否在有效期內(單組分有效期為6個月,雙組分有效期為9~12個月,預留夠到工地的施工工期),有無相容和粘結試驗報告(相容性試驗應采用本工程的相關材料,如玻璃、鋁型材、石材等,一般需要3個月左右)
4、 構件加工制作
4.1 型材加工制作
加工車間應環境清潔,無灰塵、污染源。加工機具、量具應達到精度要求。下料長度、打孔和開口尺寸偏差應在允許范圍之內,加工后的保護塑料膜外包封應完整。
4.2 板材加工制作
板材加工場地周圍應封閉,地面應清潔無塵。打膠記錄應齊全、記載清除。鋁框成型尺寸應準確、規方、平整。隱框板材雙面鋪設平直。打膠均勻密實,及時清除多于的膠。靜置場地適宜,板材之間墊塊平整。當班未用完的膠不得隔天再用。定期檢查,評定制作質量。
5、施工過程中的基本常識
對工序要加強檢查,不合格工序要求返工,直至合格。上道工序不合格,不得進入下道工序施工。
5.1 預埋件與轉接件
預埋件、轉接件應具有足夠的承載力和剛度。位置應準確,埋件應平整,不符合的應有補救措施。螺栓五遺漏,埋深應符合要求,不符合要求的需整改。轉接件與預埋件之間焊縫應飽滿,縫長、縫高應符合設計。防腐處理符合設計要求。聯結必須牢固,用于立柱與主體結構連接的螺栓,沒處不少于2個。
5.2 金屬框架
豎向龍骨、橫向龍骨為主要受力構件。除滿足計算要求外,其截面的壁厚鋁型材不應小于3mm,鋼型材不應小于3.5mm。螺栓連接要加墊塊,要緊固,無漏縫,螺栓規格性能符合要求。焊接時焊縫長度、高度符合設計要求,焊縫飽滿無夾渣。防腐處理需符合要求。伸縮節安裝符合設計要求。垂直度與平整度符合設計與規范要求。墻面轉角處構造柱、節點防雷、防火隔斷施工應符合設計要求,不宜用金屬材料接觸時應采用絕緣墊片分隔。安裝必須符合設計要求,安裝必須牢固。
5.3 板材安裝
板材包括玻璃、復合鋁板、單層鋁板等材料。掛件必須符合設計與規范要求。先掛樣板,經檢查認可后才能大面積展開。對造型復雜的要先做模型,比例取1:1,經反復推敲研究后再做樣板,再大面積展開。板材的規格、尺寸、等級應符合設計要求。板材安裝前要認真觀察其色差,再進行必要的調整,色差過大的不能使用。對板面應進行必要的保護,不得劃傷或損壞。要有相應的措施來保證板縫寬度的一致。要保證板面平整,分格合格,單塊板面面積不宜大于1.5m2。有防水要求的部位,要保證其排水坡度。
5.4 打膠
膠縫應橫平豎直,深淺一致,寬度均勻,光滑順直。注膠要密實、平整、無氣泡。調色膠要顏色基本一致。平面應平整潔凈,對板材不得有污染和損壞。開啟窗的配件應齊全,安裝牢固,開啟靈活,關閉嚴密。同一幕墻工程應采取同一品牌的硅酮結構膠和硅酮耐候密封膠配套使用,不能同時采用不同廠家、不同品牌的硅酮結構密封膠混用。膠應在有效期內使用。
6、常見的幾種典型幕墻的建立控制要點
6.1 玻璃幕墻
玻璃幕墻梁兩端的連接件及彈性橡膠墊安裝在立柱的預定位置,并安裝牢固,其接縫應嚴密。通風留槽孔及雨水排出口等均應按設計施工,不得遺漏。現場焊接或高強螺栓緊固的構件固定后,應及時進行防銹處理。玻璃幕墻中與鋁合金接觸的螺栓及金屬配件應采用不銹鋼或輕金屬制品。自攻螺絲應有防松脫措施,禁止使用鍍鋅自攻螺絲。不同金屬的接觸面應采用墊片作隔離處理。玻璃安裝前應將表面塵土和污物擦拭干凈。熱反射玻璃安裝應將鍍膜面朝向室內,非鍍膜面朝向室外。用于幕墻的玻璃板塊都是在注膠車間內按照嚴格的打膠工藝規程用結構膠預制粘貼好。施工時,先將彈性雙面不干膠墊與幕墻附框連接起來,膠墊和膠縫的寬度及厚度按圖紙設計施工。特別需要注意的是,在溫度和濕度發生變化的季節施工時,要嚴格執行結構膠施工工藝流程,保證固化質量。幕墻與主體連接采用預埋件連及時,可采用其他可靠的鏈接措施,但必須通過節點強度試驗決定其承載力。試驗項目及承載力應由設計決定。預埋件、連接件必須安裝牢固,位置正確,焊縫質量符合《建筑鋼結構規程》的要求,并經防腐處理。玻璃幕墻四周與主體結構之間的縫隙,應采用防火保溫材料填塞,窗間墻、窗檻墻和每層樓板、隔墻板與處于幕墻間的縫隙,均應有防火隔斷措施。防火板宜用厚度不小于1.5mm的金屬板,其搭接縫隙應用防火密封膠密封。鋁合金裝飾壓板應符合設計要求,表面應平整,色彩一致。不得有肉眼可見的變形、波紋和凹凸不平,接縫應均勻嚴密。玻璃幕墻施工過程中應分層進行抗雨水滲漏性能測試。耐候硅酮密封膠的施工應符合下列要求:(1)耐候硅酮密封膠的施工厚度應大于3.5mm,施工寬度不應小于施工厚度的2倍,密封槽口底部用聚乙烯發泡材料填塞。(2)耐候硅酮密封膠在接縫內應形成相對兩面粘結并不得三面粘結。立柱連接芯管及加強立柱強度的芯材宜用不銹鋼或鋁合金材料,不得使用碳素鋼。連接芯管壁厚應大于立柱壁厚。隱框或橫向半隱框玻璃幕墻,每個分格塊的玻璃下金屬托條應采用鋁合金或不銹鋼,其長度不應小于100mm,厚度不應小于2mm,高度不應露出玻璃外表面。幕墻應符合避雷等級要求,自成防雷體系。其接地電阻值應小于1Ω。位于均壓環出的橫梁必須與同均壓環聯通的柱連通。在未設壓環樓層的立柱水平距離每隔10m必須同與均壓環連通的柱連通,連通材料的截面應符合避雷要求,其接地電阻值應小于等于4Ω。由于豎料與鐵碼的接觸面已由絕緣橡膠片分隔開,幕墻避雷接地安裝時應采取措施,保證豎料與預埋鐵件的導電良好。
不論是單元式、元件式或結構玻璃幕墻,均需要對外圍護結構中的一些細部進行處理:
(1)墻頂處理。幕墻頂部的處理,也是屋面端(邊)部防水處理的一部分。按建筑造形式的不同有以下兩種:1)挑檐處理:將幕墻頂部與挑檐板下部之間的間隙用嵌縫材料填實,并在挑檐口做滴水,以免雨水順檐流下;2)封檐處理:一般做法是用鋼筋混凝土壓檐或輕金屬板頂。
(2)室內頂棚處理。由于玻璃幕墻是懸掛在主體結構上的,一般與主體結構有一定的間隙。在此空間可裝設防火保溫材料,用裝飾板覆蓋。如果在使用要求上對內裝飾要求不高且無吊頂時,可不考慮幕墻與吊頂的處理,但在上下層之間應有不小于800mm的實體墻面(梁高包括在內)。
(3)窗臺板的處理。窗臺板可用木板或金屬窗臺下部宜用輕質板材。
6.2 鋁板幕墻
鋁板幕墻安裝時,其造型和立面應符合設計要求,每塊上下、左右的偏差不應大于1.5mm。鋁板幕墻安裝時,防水措施及排水口應符合設計要求。鋁板幕墻的防雷裝置與主體結構的防雷裝置可靠連接。各種變形縫、墻角的連接節點應符合設計要求和技術標準的規定。與金屬框架連接的防腐處理應符合設計要求。鋁板幕墻板縫注膠應飽滿、密實、連續、均勻、無泡,寬度和厚度應符合設計要求。鋁板幕墻安裝允許偏差應符合規范要求。防雷連接的材質、截面尺寸、位置、連接方式應符合設計要求。
6.3 石材幕墻
石板的安裝順序和方法應符合經審批的石材幕墻安裝施工組織設計要求。對橫豎連接的水平度、垂直度要進行檢查。連接件與石材及金屬框架的連接應符合設計要求。安裝必須牢固,采用手扳檢查(連接件必須是不銹鋼的,螺栓要有防松動措施)。檢查石材幕墻的防火、保溫、防潮材料的設置是否符合設計要求,填充應密實、均勻、厚度一致。石材安裝時,左右、上下的偏差不應大于1.5mm。檢查結構變形縫、墻角的連接點應符合設計要求。檢查石材接縫橫平豎直、寬窄均勻;陰陽角石材壓向應正確,板邊合縫隙應順直;凹凸線出墻厚度應一致,上下口應平直;石材上洞口、槽邊應套割吻合,邊緣應整齊。圖紙設計時,石材之間的縫隙多為6mm、8mm或10mm不等,可是在安裝過程中,由于干掛件厚度為4~5mm,利用螺母、墊片等來調整板與板之間的間隙,會造成累積承載。這樣硬性接觸,在震動和溫差變化的情況下,將容易產生一定的安全后果。檢查石材幕墻的板縫注膠奧是否飽滿、密實、連續、均勻、無氣泡,板縫寬度和厚度是否符合設計要求。長期以來,在施工過程中用大力士膠代替石材干掛膠同樣是一種錯誤的做法。因其屬于不飽滿和聚脂,是石材與石材之間相互粘結用膠,將它用于石材與金屬間粘結是不科學的。其粘結強度要弱于石材干掛膠很多倍。石材干掛專用膠是環氧樹脂膠,一般情況下立柱與角碼不允許焊接。對與幕墻工程的連接錨固件,應使用經徹底防腐處理的不銹鋼等構件、螺栓、鉚釘、連接墊片等各種連接配件也應作有效的防腐處理。連接錨固件應容許X、Y、Z三個方向位移。連接孔為橢圓形,可調節范圍為40mm,并有防松脫措施。受力的鉚釘和螺栓每處不得少于兩個。連接墊片應是無機墊片,耐用、硬質,有一定柔性,絕緣。
6.4 組合式石材幕墻
6.4.1 結構施工
采用無橫向龍骨、帶附框設計以及雙道密封構造。石材通過不銹鋼掛片與鋼附框用螺栓連接,根據石材的規格,在石材四周設置1~2個不銹鋼掛片。不銹鋼掛片與附框間設置柔性膠墊,能使抗震性能得到極大的改善。此連接方式變傳統的上下邊4點固定為周邊8點固定,大大地增加了石材幕墻的安全性。附框的豎向邊框上各固定有2個掛鉤,帶附框的石材板塊通過掛鉤與掛座連接。上部2個掛鉤承受板塊重力方向的荷載,且掛鉤在掛座上沿板面水平方向可滑動,防止使用過程中因熱膨脹冷縮導致石材產生局部應力。掛座固定在豎向鋼龍骨上,上下和前后可調。材間接縫采用雙道密封,第一道密封為石材安裝后周邊膠條相擠壓形成的密封線;第二道密封采用耐候密封膠填縫密封。此中密封方式適用性強,可在國內任何地區全年施工,尤其適用于嚴寒地區冬季施工。嚴寒地區冬季施工時,因密封膠低溫環境下不允許施膠,故第二道密封短期內可暫不密封。體系還可設計為無龍骨的石材幕墻系統。
6.4.2 防水與保溫
石材作為外裝飾面材,同時也作為一道雨屏,阻擋了大量的雨水進入石材內部。為保證板材塊的自由伸縮并滿足抗震要求,干掛石材間應留有縫隙,縫寬一般在8~12mm之間。這道縫隙同時也不可避免地成為雨水進入石材內部的通道。目前板縫防水處理方式主要有兩種:一種為開敞式處理。允許雨水從板縫進入石材內部,同時在石材內部構造上采取措施;另一種為填縫處理。利用有彈性的防水材料(耐候密封膠)填縫密封,防止雨水進入。本系統采用雙道密封防水設計,第一道為三元乙丙膠條周圈密封,第二道耐候密封膠填縫密封。保溫設計采用外貼鋁箔超細玻璃棉,兩層錯縫搭接。用耐熱鋼板固定于豎向主龍骨上,保溫材料內側距結構墻面留50mm厚的空氣層。為防止一旦雨水從薄弱環節滲入石材內部導致保溫材料受潮,保溫材料不宜直接貼于石材后表面。否則濕氣滯留在石材內表面,一旦由于日曬等原因導致石材外表面溫差較大,導致石材內部應力不均。可在石材幕墻下封口或窗的上沿石材接縫處設置通氣孔,使石材飾面與保溫材料間空氣得以流通,防止濕氣滯留,石材內部冷凝水也可從通氣孔排出。
6.5 點式幕墻
預埋件、支座面和地腳螺栓的位置、標高的尺寸偏差,應符合相關的技術規定及驗收規范。鋼柱腳下的支撐預埋應符合設計要求,需墊鋼板時,每疊不得多于3塊。對焊接處要進行打磨,消除棱角和夾角,達到光滑過渡。結構表面應根據設計要求噴涂防銹、防火漆。駁接爪安裝時,要保證安裝位置公差在±1mm之內。駁接玻璃底部U型槽應裝入氯丁橡膠墊塊,對應于玻璃支承面寬度邊緣四分之一處各放置1塊。駁接玻璃底部與鋼槽的縫隙用泡沫膠條塞緊,保證平直,并預留凈高8~12mm的打膠厚度。
6.6 吊掛玻璃
全玻幕墻面玻璃和肋玻璃上下端邊緣分別放在天槽和地槽內。槽有型鋼制作,槽寬應比玻璃厚度大30mm,槽深應可放置20~30mm后的橡膠墊塊。玻璃與槽壁之間應采用耐候密封膠密封。吊夾應在同一平面上,避免玻璃平面處受力局部彎曲。吊夾松緊程度要一致,避免由于吊夾受力不均勻使玻璃在平面上受剪而破壞。面玻璃是通過膠縫將荷載傳遞到肋玻璃上去的,所以膠縫必須充填受力的硅酮結構膠。由于玻璃無鍍膜。所以可以采用中性膠,也可以采用酸性膠,縫隙寬度不宜小于6mm。