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1、1前言建筑玻璃幕墙自上世纪80年代在我国面世以来,在市场经济刺激下，逐渐呈现了大规模、高速度的发展态势，随着建筑节能已引起政府和社会的普遍关注、城市大规模建设的需要，一批批高层建筑、超高层建筑拔地而起，对这些建筑来说，维护结构采用传统的砖墙显然不能适应，混凝土墙体则因其过于笨重而日显劣势，唯有轻钢结构配以玻璃幕墙成为最佳选择。玻璃幕墙以其晶莹剔透、轻巧美观、耐候性好、密封性佳、安装方便、维护简便等诸多优点而在大型建筑上迅速崛起，独领风骚。玻璃幕墙发展到今天幕墙种类已经越来越多，常见的为单元组合式玻璃幕墙、点支式玻璃幕墙，其中点支式幕墙近年来应用较为广泛，其包括金属支承结构点式玻璃幕墙、全玻璃结
2、构点式玻璃幕墙、拉杆(索)结构点式玻璃幕墙。昆明新机场航站楼南立面采用拉索结构点支式玻璃幕墙，但该幕墙与常见的单层竖向拉索不同，其采用的是单层双向索网结构，同时幕墙拉索穿过航站楼支撑屋面的钢彩带箱梁，采用预应力钢缆对玻璃进行固定，施工难度大，安装复杂，且面积达到1万平方米以上单层双向索网幕墙在国内甚至国际上应用较少,经现场实际应用，效果良好，总结施工工法以便推广应用。2特点该工法具有以下显著特点：1）结构新颖,面积大：60米高、324米长，单层双向拉索贯穿弯曲钢彩带异型玻璃幕墙。2）脚手架以竖向变截面钢彩带作为支撑进行搭设，减少了钢管用量，并确保操作安全。3）横向拉索直接与彩带上焊接的耳板进行
3、连接，钢箱梁预留孔内安装连接导索轮，确保竖向拉索竖向、水平位移受控。4）预应力拉索张拉顺序合理，保证了拉索网格整体稳定性。5）张拉工装轻巧灵便、张拉时间短。3适用范围适用于玻璃幕墙采用单层双向拉索结构的类似工程的施工。4工艺原理根据钢彩带截面宽度进行脚手架搭设，在钢彩带加工过程中，在钢箱梁相应位置预留200圆孔，同时钢彩带安装完毕后，在钢箱梁相应位置焊接耳板，横向拉索与耳板连接，竖向拉索穿过预留孔，孔内安装连接导索轮，横、竖向拉索张拉，最后进行玻璃安装。5 施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程脚手架搭设耳板焊接玻璃槽底座的焊接导索轮系统底板的焊接200预留孔内安装连接导索轮竖向拉索安装横向拉索
4、安装拉索张拉玻璃安装。5.2操作要点5.2.1 脚手架搭设由于主体钢彩带竖向结构为变截面，所以内排脚手架外立杆应考虑避开钢彩带变截面的尺寸变化最大位置，保证其不被主体钢彩带截断。外脚手架的搭设应考虑幕墙玻璃安装和玻璃垂直运输的因素，所以外架内立杆应保证最大玻璃尺寸运输。为便于施工人员操作，水平小横杆应向玻璃面挑出，挑出距离为0.8m，距幕墙玻璃面0.5m。5.2.2 耳板焊接耳板的厚度的中心线一定与玻璃竖向分格重合，上下耳板的孔中心成一条线。5.2.3 玻璃槽底座的焊接安排在耳板焊接后随即焊接玻璃槽底座，要求底座中心线与安装完成面玻璃中心线重合。5.2.4 导索轮系统底板的焊接将导索轮系统底板
5、（底板上表面带1.5mmx45锯齿纹，开2-M16带螺纹孔）与M16（10.9级）高强螺栓先进行焊接；如图5.2-1。图5.2-1 导索轮底板示意图导索轮系统底板开圆形160孔，便于拉索索头穿过（最大锁头直径为144mm）。要求两块底板，保持距连接管约160mm的距离，便于进行焊接工作如图5.2-2。图5.2-2 导索轮底板焊接5.2.5 安装连接导索轮竖向索穿钢彩带采用了“预应力不锈钢索滑移水平支承系统”，该系统设计巧妙，可只将水平力传给主体钢结构彩带，而竖向索可在该支撑系统中进行垂直方向上进行滑移，钢彩带竖向变形可达到25mm，因此索的滑移完全有必要。该系统与索的接触传力面很宽，且为圆弧形
6、设计，利用滚动摩擦来降低摩擦系数，见图5.2-3。图5.2-3 幕墙拉索穿钢彩带局部透视“预应力不锈钢索滑移水平支承系统”的铝合金滑轮与滑轮销轴之间设计有1.5mm厚聚四氟乙烯套管，可消除摩擦噪音。铝合金滑轮采用铸件，加工精度高。滑轮在调整过程中，其中心轴线与水平力方向始终保持垂直，保证索的水平荷载能够更好的通过滑轮传给主体钢结构。见图5.2-4。图5.2-4 滑轮示意图5.2.6 竖向拉索安装竖索的长度最长有50余米，重达约592KG，为了方便安装，采用2吨电动葫芦安装，用直径10mm的钢丝绳作为吊绳，将吊点设在脚手架的最高处，当从高处向下放吊绳时，如图5.2-5。图5.2-5 拉索起吊将锁
7、头与吊绳连接，连接点为距锁头端部1.5米处，用紧固件扣紧，锁头与吊绳绑紧如下图。在竖索向上拉升的过程中，密切注意锁头穿过钢彩带连接管内导索轮底板的过程速度要慢，防止锁头卡在连接管内，如图5.2-6。当拉索拉至顶部，松掉锁头处绑绳，将锁头与耳板连接，再将紧固件松开完成拉索吊装工作。5.2.7 横向拉索安装、安装风琴板待竖向拉索安装完毕并完成第一级张拉（拉索预拉力30%）后，再进行横索的安装。将对应安装部位的拉索，通过玻璃吊装通道转运至施工部位。水平展开与两段钢彩带上耳板连接，再与竖向拉索间用风琴板连接，先进行预紧，待横竖索张拉完成后再拧紧夹具，具体操作见图5.2-7所示。图5.2-6 拉索安装图
8、5.2-7 横向拉索安装5.2.8 拉索张拉将拉索固定端挂在已焊接好的耳板内的拉索张拉采用张拉工装实施。按计算分析得到的结果分级分步张拉。1)分级张拉第一级张拉预拉力30%，第二级张拉到预拉力70%，第三级张拉到预拉力的100%。2)分步张拉原则：先中间后两边在张拉竖索过程中，应尽量减小先后张拉之拉索对彼此预应力的影响，张拉竖索时，先对称张拉40竖索，再对称张拉36竖索，最后对称张拉30竖索。3)交替张拉横竖索张拉在整个过程中交替进行，第一步，将竖索由40到36到30全部对称张拉到第一级，如下图5.2-8图5.2-10。图5.2-8先张拉竖向40拉索图5.2-9再张拉竖向36拉索图5.2-10
9、最后张拉竖向30拉索第二步，将横向拉索40全部对称张拉到第一级，如图5.2-11：图5.2-11张拉横向40拉索第三步，将竖索由40到36到30全部对称张拉到第二级；第四步，将横向拉索40全部对称张拉到第二级；第五步，将竖索由40到36到30全部对称张拉到第三级；第六步，将横向拉索40全部对称张拉到第三级；4)横索分段张拉分析（1）张拉计算通过附录中的计算分析可知，竖索张拉对钢结构彩带和相邻索影响较小。而同一根水平索的张拉要分段进行，每根水平索张拉势必对周边相邻索或其他索带来影响，为了有条不紊地进行横索的张拉，而且对彩带钢结构以及邻边横索影响降到最低限度，同时达到张拉用工少、用时短、效率高。因
10、此要对横索分段张拉进行计算分析。由于两端水平索的支座刚度较弱，后张拉之拉索对之前张拉之拉索影响稍大，根据分级张拉顺序原则：第一级张拉预拉力30%，第二级张拉到预拉力70%，第三级张拉到预拉力的100%。因此我们只需专门对最后张拉一段拉索张拉前后索力图进行比较分析（索位置见图5.2-12），以得到其周围拉索索力变化范围（分析结果见图5.2-13、图5.2-14）。最后张拉横索段图5.2-12最后张拉的横索图5.2-13 最后一根张拉拉索预拉力70%轴力图除最后如上图所示张拉横索外，其他拉索均已达到招标文件要求的拉索预拉力，最后张拉横索段预拉力约为总预拉力的70%（为19.5kN）。图5.2-14
11、 所有拉索100%预拉力轴力图（2)结果分析设计要求水平索张拉力控制在280KN左右， 如图二和图三所示，根据计算分析，当把最后张拉横索从70%预拉力拉到约100%预拉力时，其上部相邻横索索力从282KN下降到269KN，下降了4.6%；其下部相邻横索从284KN下降到275KN，下降了3.2%；其右边相邻横索从279上升到283KN，上升了1.4%；竖索索力基本无变化；拉索索力上升和下降均小于5%。因此该水平索张拉方案满足设计要求。所有索张拉完毕后，可以用便携式测力仪对有关拉索进行检测抽查，如索力超过或低于预拉力5%的，可局部调整。5)张拉机构和原理本工程中，索的标称直径偏大（30、36、4
12、0），索预张力大（1428吨），必须使用张拉工装进行张拉。结合昆明机场单索幕墙的特点，设计和完善了专用的张拉工装。此专用张拉工装的优点有：横、竖索均可使用；利用索本身构造可以完成张拉，不需借助外部结构；轻巧灵便；适应性强，可标准化生产。施工过程中约施工张拉工装20套。工装如图5.2-15。图5.2-15工装示意图（1）张拉工装工作原理下横梁固定在索头螺杆上自带的大螺母上，因此下横梁是固定的，左右两根30的螺杆穿过下横梁并用螺母固定在下横梁上，30螺杆上部穿过上横梁和千斤顶并用螺母固定千斤顶，当千斤顶施加油压的时候，千斤顶顶住上横梁沿着螺杆往下运动，这样的话再用扳手轻拧调节套筒，这样就给拉索施加
13、了预拉力。在张拉的过程中，油压系统的油压会随拉索内力大小而变化，通过三通上的传感器感读取液压油压力变化值并传送到拉力显示仪表，拉力显示仪表利用附带的程序通过与事先标定的线性数据进行对照,再输出对应的索拉力, 索拉力最后会通过显示屏显示。（2)安装方法根据拉索调节端在空间的不同位置，调整仪器的安装方向。按照拉索的直径选用不同规格的轴瓦。张拉工装上下主臂夹持住索锚具，将锁头端的锁紧螺母旋至适当位置，合拢主臂并拧紧紧固螺钉。将螺杆穿过上下主臂，拧紧下主臂处两个螺母。将两台千斤顶穿入螺杆并拧紧螺母。通过高压油管将三通、手动泵和千斤顶连接起来。通过连接线将拉力显示仪表和三通上的压力传感器连接起来。（3）
14、操作方法张拉时，需两人操作，一人压手动泵，一人用扳手旋转调节套。一定要保证手动泵操作与扳手操作同步，手动泵操作和调节套旋转相互协调的情况下，利用扳手可轻松拧动调节螺杆，如不易拧动，是因为操作不同步引起，此时不能强行进行操作，适当调整操作节奏后再继续。重复上述动作，即可很轻松的缩短调节端，达到施加预紧力的目的。张拉完毕之后按顺序拆下仪器并拧紧锁紧螺母。要特别注意，扳手禁止外套加力杆。5.2.9 玻璃安装玻璃到场后卸至指定标高处，为了便于垂直运输需搭设简易井字架，利用电动葫芦将玻璃转运至所需要安装的位置。6 材料与设备本工法无特别说明的材料，施工所采用的设备如表6-1：表6-1 设备一览表序号设备
15、名称规格备注1联动千斤顶2t2张拉工装28t3汽车吊25t4电动葫芦0.5t5CO2气体保护电弧焊机7 质量控制7.1 质量标准拉索幕墙施工和安装应满足如下国家标准的要求和规定：1）建筑工程施工质量验收统一标准GB50300；2）预应力钢结构技术规程CECS212；3）建筑钢结构焊接技术规程JGJ81；4）玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102；5建筑幕墙GB/T21086；6）建筑装饰装修工程质量验收规范GB50210；7）钢结构工程施工及验收规范GB50205；8）建筑用不锈钢绞线JG/T200；9）预应力用液压千斤顶JG/T 5028。7.2 质量控制措施1）合同签订后，由工程部按安装施工分承包方评价程序要求选择有质量保证能力的安装队。安装队电焊工、检验员等岗位工作人员均应经过培训、考核，并取得有效的岗位合格证。2）对基准轴线进行复核，并填写基准复核记录，并进行确认。3）根据所提供的经复核的基准线，确定安装位置线，安装位置线须经施工员、质检员、技术
