大型体育馆幕墙系统安装技术

王 晋，龙叶天，尹凌川，王光武，程建刚，陈炜航，袁贵福，李铉诚，艾 维，刘 智

(1.中建三局集团有限公司西南分公司，四川 成都 610041；2.成都华润置地驿都房地产有限公司，四川 成都 610100)

0 引言

东安湖体育公园三馆项目主要采用玻璃幕墙系统及铝单板装饰格栅，小球馆采用抗风柱+吊杆横明竖隐玻璃幕墙系统，抗风柱跨度为12.5m，横梁跨度为18m。抗风柱间距18m，横梁间距1.2m。考虑抗风柱柱顶位移对柱底弯矩的影响、玻璃幕墙系统位移性的要求，及防水性、气密性等，抗风柱和幕墙材料的运输保障及安装工艺稳定性成为重要因素。本项目中，现场焊接支架将抗风柱、横梁放在支托架上，然后用小平板车运输到指定安装位置，以确保运输安全稳定性；通过搭设多排脚手架进行安装，在顶结构上固定电动葫芦与定滑轮组进行吊装，大大提高幕墙安装的稳定性及精确度。安装完成后检测幕墙安装质量，保障投入使用后的建筑安全。

1 工程概况

东安湖体育公园三馆项目位于成都市龙泉驿区东安湖片区，总建筑面积约19.9万m2，包括多功能体育馆、小球馆、游泳跳水馆、体育运动公园、室外停车场等配套服务设施，如图1所示。小球馆的抗风柱+吊杆横明竖隐玻璃幕墙系统中，受力横梁采用400mm×80mm×16mm焊接钢矩管，两端焊接固定于抗风柱侧面，横梁中部间隔6m。

图1 东安湖体育公园三馆项目效果

2 现场施工总体思路

由于幕墙平面面积较大，根据以往类似工程经验，结合自身特点，经研究后采用搭设多排脚手架，在顶结构上固定电动葫芦与定滑轮组的形式进行吊装。

抗风柱与横梁施工时配置2台直臂车进行现场吊装，定滑轮组固定在上部结构与电动葫芦间，以便电动葫芦平稳移动；通过全站仪对抗风柱吊装点和横梁位置进行定位，安装结束后使用千斤顶、拉索、模板进行校验。主要施工措施如下。

1)搭设多排脚手架，并在顶结构上安装电动葫芦及定滑轮组进行吊装，如图2所示。

图2 多排脚手架搭设

2)上端钢结构安装 采用电动葫芦固定在钢结构上端，安装560mm×500mm×20mm钢结构后，再安装φ102mm×6mm钢管摇臂。待全部焊接完成后安装抗风柱。

3)抗风柱安装 将耳板焊接到抗风柱上，运输到指定位置后进行精准定位，安装下端固定在地上的耳板及销轴，使用电动葫芦吊装上部吊点。

4)横梁安装 横梁与玻璃横框在地面焊接后进行整体吊装。为保证横梁整体稳定性，应从上至下采用支托架进行整体吊装，横梁和φ30mm铝合金拉杆固定好后取下托架，安装下条横梁，依次向下。

5)整体焊接后校正整个横梁立柱，将千斤顶、拉索及加工好的模板夹在中间，进行整体校正。

6)玻璃安装 利用脚手架及吸盘从下向上进行安装，最后打胶扣盖。

7)同步拆除内侧脚手架与外侧脚手架。

8)检测幕墙系统性能。

通过上述方法安装幕墙系统，能有效提高幕墙安装效率，确保稳定性和精确度。

3 施工关键技术

3.1 抗风柱运输与吊装

抗风柱与混凝土主体结构连接对抗风柱的安装误差具有严格规定，抗风柱安装标高偏差应≤3mm，轴线前后偏差应≤2mm，左右偏差应≤3mm。抗风柱若要达到精密的施工要求，运输和安装都需保持相当高的稳定性。现场焊接支架将抗风柱及横梁放在支托架上，然后使用小平板车运输到指定安装位置，保证安装流畅及材料稳定性。

安装抗风柱时，首先利用全站仪对抗风柱进行定位，然后使用直臂车将抗风柱吊装到大致位置，连接抗风柱下部连接件，同时，将抗风柱上部与电动葫芦滑轮组连接。安装时，通过移动电动葫芦对抗风柱位置进行微调，保证抗风柱精确定位。电动葫芦微调前需检查滑轮组是否正常工作、定位是否准确、各岗位人员及检测仪器是否到位等。直臂车与电动葫芦滑轮组的协作能实现大构件的准确定位与安装，很大程度上减少施工措施的投入且可保证施工安全。

3.2 横梁吊装

横梁需与玻璃横框在地面进行焊接，连接节点如图3所示。地面焊接能减少高空作业量，保证施工安全。施工作业中，采用支托架进行整体吊装，提高横梁安装的稳定性。利用直臂车将横梁与托架吊至指定位置，随后连接电动葫芦滑轮组与托架，通过调整电动葫芦对横梁位置进行微调。由于横梁构件跨度较大，每次吊装后都可能产生一定下挠，故需检查滑轮轨道平稳性，确保电动葫芦运作正常，不出现卡顿。

图3 横梁与玻璃横框连接节点

整体安装完成后，横梁和抗风柱都需进行校验。

3.3 玻璃安装

本项目幕墙高度大，最低5m，最高49m。不同高度的幕墙玻璃安装采用不同施工方法。首层幕墙采用移动平台进行安装；中层幕墙利用脚手架作为施工平台，采用吸盘吸附面板进行安装；高层幕墙采用吊篮施工。

3.4 玻璃幕墙检测试验

幕墙试验过程严格执行GB/T 21086—2007《建筑幕墙》、GB/T 15227—2007《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》、GB/T 18250—2015《建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法》标准，并应通过抗风压性能试验、气密性试验、水密性试验、平面变形试验、热工性能试验、隔声试验、耐装机性试验。

1)气密性试验 在气密性试验前分别施加3个正负压力脉冲。正压力差与负压力差均为500Pa，且持续时间为3s，建议加压速度为100Pa/s，正负压施压强度与时间关系如图4所示，目的是消除安装时可能产生的缝隙与应力影响。检测加压时，压力从0Pa开始递增，增幅为50Pa，测试压力达150Pa时开始递减，递减幅度为50Pa，每个阶段压力需稳定在10s以上，并记录和计算漏气量。

图4 气密性试验施压强度与时间关系

2)水密性试验 基本原理为模拟暴风雨环境下的幕墙系统性能。以3.4L/(m2·min)的喷水量模拟降雨量，同时启动造风机模拟大风的动态风压，造风机需达到1 000Pa压力值，持续15min，测试期间需观察并记录雨水渗漏情况。

3)抗风压性能试验 抗风压性能试验与气密性试验类似，都需预备加压消除安装过程中的应力与缝隙影响，3次正负预备加压压力均为500Pa，持续时间为3s，建议施压速度为100Pa/s。

第1阶段为正压测试后再进行负压测试，施加的压力值平稳递增或递减，每次持续时间≥10s，每级加压不得超过风荷载标准值的10%，加压或施压终值为幕墙风荷载的40%，在加压或施压过程中，需记录每级压力差作用下各测点的面法线位移量。抗风压性能试验施压强度与时间关系如图5所示。

图5 抗风压性能试验施压强度与时间关系

第2阶段为反复加压检测，检测压力平均值P2为第1阶段峰值P1的1.5倍。以P2为平均值，上下1/4为波幅，进行波动压力测试，先检测正压，然后检测负压，波动压力周期为5 ～7s，且波动次数≥10次。记录此阶段的压力平均值P2，并记录出现的功能障碍和损坏状况与部位。

第3阶段为安全检测，安全检测正负压力值P3需达到第1阶段峰值P1的2.5倍，先进行正压测试，随后将压力调为0，再进行负压测试，最后恢复0压力值，记录面法线位移量、功能障碍或损坏的状况与部位。

4)平面变形试验 使结构产生上、下、左、右方向的位移，重复此循环3次。框架、玻璃、锚具不发生永久形变或破坏；玻璃与框架结构间的结构胶仍有效黏结，不出现玻璃胶条松脱以及耐候密封条失效的现象，即可表明平面变形试验合格。

4 结语

1)由于需要控制毫米级误差，运输横梁与抗风柱等大构件时，需保障材料的平稳性，确保构件不出现损坏。

2)吊装时结合电动葫芦与滑轮组，对抗风柱、横梁、玻璃幕墙等构件进行微调，大幅度提高安装精确度。由于横梁跨度较大，自身重量导致滑轮轨道发生变形，多次使用电动葫芦与滑轮组后，需对滑轮组轨道平稳性与流畅性进行校验。

3)玻璃幕墙安装需根据不同高度制定不同的安装方案。吊篮、脚手架、移动平台分别适用于高、中、低高度的幕墙安装。

4)幕墙系统安装过程中，需对幕墙材料进行多种性能测试，其中气密性试验、水密性试验、抗风压性能试验和平面内变形性能试验最关键，测试结果可很好地反映幕墙系统质量，为现场安装提供保障。