北京城乡建设集团工程承包总部 李孟男 李相凯 李海旭
摘要：昌运宫办公楼工程外饰面采用了玻璃幕墙和石材幕墙两种形式，面积分别达到16000m2和13500m2。由于建筑的外表面形状为不规则的弧形复杂多曲面，对块材的下料、加工精度及节点处理要求非常高。项目部技术人员集思广益、潜心研究，采取了一系列措施，保证了幕墙工程施工质量。
工程效果图
1 工程概况及特点
位于北京市海淀区紫竹桥的昌运宫办公楼工程设计新颖、构造独特，体现了新时代建筑的开放、亲切和特有的艺术气息及现代感，属于一类高层建筑。办公楼地下3层，地上15层，总建筑面积33345 m2，总高度62.5m，设计使用年限为50年。
外饰面施工的主要特点与难点是：1、幕墙安装工程量大，曲面多，造型复杂；2、石材玻璃幕墙曲面多，整体防水质量难以控制；3、部分窗户上口造型为弧形，建筑外表面转角处的石材造型为双曲面；4、建筑屋顶外檐挑出结构面1.5m，对石材幕墙安装质量要求高。
2 幕墙安装施工技术
2.1石材幕墙施工技术
石材幕墙面板采用28±2mm荔枝面樱花红花岗岩石材，主次龙骨分别采用8#槽钢和L50角钢，钢材均采用镀锌处理。石材连接采用背栓钢龙骨结构，在厂家加工好后进场直接安装，后置埋件采用200x200x8mm的不锈钢板，锚栓采用M12X110mm膨胀锚栓和M12x110mm化学锚栓两种，每块后置埋板上对角设置2个膨胀锚栓和2个化学锚栓。石材密封采用硅酮耐候胶，与挂架连接采用云石胶。幕墙保温采用1000*600*60mm的岩棉板，防火分区采用600mm厚的防火岩棉板。单块石材最大规格为1500mmx600mmx40mm，重达200kg。施工工艺为：测量放线
安装后置埋件 金属骨架安装 保温岩棉安装 防火避雷安装 石材面板安装 注胶密封 清洗。
2.2 玻璃幕墙施工技术
玻璃幕墙采用明框式结构，玻璃采用6mm+12A+6mm（Low-E）中空双钢化玻璃，骨架材料采用铝合金型材，表面进行氟碳喷涂，接缝采用硅酮耐候胶，密封采用发泡密封胶。最大幕墙窗规格为2.7mx7.6m，单块玻璃最大规格为3.2mx4m，重量约700kg。施工工艺为：测量放线 埋件校验 立框、转接件安装 横框安装 玻璃板块安装 注胶 清洗。
2.3测量放线
由于土建施工允许误差较大，幕墙施工精度相对较高，所以不能依赖土建基准线，必须由基准轴线和水准点重新测量复核。施工时按照设计图在底层确定幕墙定位线和分格线，用经纬仪或激光垂直仪将幕墙阳角和阴角线引上，并用固定在钢支架上的钢丝线作标志控制线，用水平仪和标准钢卷尺等引出各楼层标高线。测量时应及时修复测量误差，避免产生误差积累。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立柱位置的准确。所有外立面装饰工程应统一放基准线，并注意施工配合。
2.4 后置埋件安装
后置埋件采用200x200x8mm的不锈钢板，锚栓采用M12X110mm膨胀锚栓和M12x110mm化学锚栓两种，每块后置埋板上对角设置2个膨胀锚栓和2个化学锚栓。安装步骤为：1）定位打孔：施工时先找出定位轴线、定位点，然后对安装点定位打孔，同时安装化学药剂，锚孔在安装药剂之前一定要用空压机或者手动气筒吹净孔内粉屑，保持孔道干燥。打孔时尽量避开混凝土钢筋，实在避免不了时，该孔不放锚栓，采取在铁板旁边加固措施。2）螺杆、铁板安装：螺杆安装时需严格控制其安装深度，待螺杆达到指定深度后，再安装后置铁板。后置铁板的安装过程中，可以在螺杆未完全固化前调整螺杆的方向。3）铁板调整、固定：后置铁板安装时，应根据图纸的尺寸要求，对铁板的三维方向尺寸进行调整，确定位置合适后固定埋件。
后置埋件
2.5 金属骨架安装
金属骨架的材料为8#槽钢和L50角钢。主龙骨采用8#槽钢，长度为6000mm，按照层高加工，层与层主龙骨采用满焊连接。墙面主龙骨根据石材的分格大小来布置，柱面主龙骨由4根槽钢组成，挑檐部分主龙骨的斜拉杆也由8#槽钢组成。主龙骨采用锚固板与连接件连接，每个连接节点处必须符合设计要求，控制三维方向误差。立柱龙骨安装完成后进行副龙骨安装，副龙骨采用5#热镀锌角钢，长度为6000mm。副龙骨线和横梁位置应准确无误的在主龙骨上标出，以每层水平线为标准，随时进行复查是否水平。按照横向分格安装副龙骨，先点焊调整水平后，再进行副龙骨上下两个面的满焊。
2.6外墙保温岩棉与防火岩棉的安装
保温岩棉板
为满足幕墙的防火性能和保温节能的要求，在幕墙设计中必须考虑防火和保温的措施。防火除了安装防火隔断板外，还要在板内填塞防火岩棉。本工程采用1.5mm厚镀锌钢板作为防火托板，通过射钉和自攻钉分别固定在幕墙横梁与混凝上墙上，用防火密封胶对接头进行密封，托板与横梁及混凝土间的连接采用可移位连接，以确保防火效果，然后将防火棉均匀铺设于1.5mm厚的镀锌钢板上。
现场保温岩棉采用两种安装方法：一种是安装在主体墙外侧，一种是安装在幕墙框架内（距石材间隙不小于10mm）或直接附在石材背面。当保温岩棉独立安装时，加设铝条加强筋，并用胶钉将保温岩棉与加强筋固定好，保温棉应与板块同时安装，以避免被水淋湿。保温岩棉与框架周边的缝隙用胶带封闭。
2.7 石材安装
由于曲面造型的特点，增加了石材加工、制作和检测的难度。此外，材料的堆放和运输要求也比较高。石材运到现场后，按编号分类码放，安装时找到对应的位置先简单固定石材，然后在安装槽内注入云石胶，槽口对准挂件插入，进行石材倾斜度和水平转折弯度的调整，然后固定挂件的螺栓。石材高程累计误差的控制方法：在每个楼层弹1m水平基准线，以1m线校核施工误差，要求一般不超过±2mm，若超出此误差范围，则及时在上一层石材安装时调整。双曲面造型致使龙骨的排列和石材的定制都比较困难，施工时必须保证石材拼接严密，弧度饱满，因此每块石材都是由计算机进行设计，编号后，在工厂加工一次合格，无一现场切割。
石材间的胶缝是石材幕墙的第一道防水措施，同时也是石材幕墙外观的重要组成部分，所以注胶的质量直接影响石材幕墙的质量和使用寿命。石板接缝，应采用耐候硅酮密封胶嵌缝。嵌缝前，将泡沫条嵌入缝内，并留4～5mm深的凹槽，然后用耐候胶嵌填平整密实。耐候胶的厚度，应控制在3.5～4.5mm为宜，打胶时，石板的接触面应洁净、干燥，不得在雨后潮湿的情况下打胶，施工温度不应低于5℃。
幕墙工程实景图
2.8 玻璃安装
1）主框安装：先将芯料和与结构连接的转接件加上隔离垫装在立框上初拧，而后将装配后的立框置于安装处，用钢转接件与墙体预埋件可靠连接。自上而下地将立框初拧后固定在结构上，用激光经纬仪检查立框的平整度和垂直度后拧紧螺栓。2）横框安装：以立框外形为依据安装横框，保证横框内侧平齐，并在结合部位加减震胶垫，防止风振。按分段区域安装完横框后，检查横框的水平度，相邻横框的高度差以及平面的倾角等。调整后固定所有螺钉，可靠连接后将横框底部盖压紧就位。3）玻璃安装：玻璃采用定距压块连接，连接时应注意玻璃板块受力均匀，板块平整。避免扭曲、敲打，从而产生装配应力。检查副框与主框间的位置关系、外部胶缝的直线度，保证玻璃平整度不大于2.5mm。玻璃安装后，将玻璃板块间注胶密封。
弧形窗连接节点
弧形窗在玻璃尺寸和孔位的确定上都很困难，安装时更要保证窗户的垂直度和单块之间的水平转折弯度。为此，在弧形窗玻璃加工过程中采用了BIM技术，依照弧形窗的尺寸进行数字化加工生产，确保玻璃的尺寸、弧度与孔位精准。弧形窗的安装必须依靠现场测量，现场配置4人同时安装一扇玻璃，一人在外侧吊篮上操作，一人在楼里面操作，另外两人负责监测玻璃的垂直度和水平弯折角度，确保角度没有问题后进行固定注胶。
3 节点欧化处理
为了保持建筑整体的欧式风格，外排式雨水管安装在石材内部，转折处用龙头造型包裹，龙头采用GRC材质并用真石漆喷涂。女儿墙采用花瓶造型的欧式柱排列砌筑而成，柱子间距离为150mm。
龙头造型节点
4 结语
通过以上有效的技术措施，很好的解决了幕墙工程的防水、防火，空间精准定位，节点造型处理，幕墙安装等关键问题，将安装误差控制在国家标准规定的范围之内，形成了一套大曲面建筑幕墙施工技术，取得了较好的实体工程效果。同时，也发现了一些尚待解决的问题，例如：安装后置埋件时如何提前躲开结构里的钢筋；石材造型独特，破损一块就得回厂加工，后期使用时如何保修；怎样利用计算机建模来提高石材加工的精度；幕墙材料尽量在厂家加工、拼接好，避免现场切割，进场直接组装，朝产业化发展，等等，需要在今后的实践中探索。
参考文献：
1.张霞军.蔡占聪.焦挺 银川火车站站房异形曲面石材幕墙施工技术【期刊论文】-施工技术 2011（22）
2.张卫民.项林凤.冯建勇 玻璃幕墙施工监理初探【期刊论文】-金华职业技术学院学报 2006（6）
3.方翼鹏.王荣国.卜楠楠 天津津塔外围护幕墙施工技术【期刊论文】-施工技术 2011（18）
