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玻璃幕墻防止玻璃脫落的應(yīng)對(duì)措施分析
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1玻璃幕墻的安裝施工及防止玻璃脫落的應(yīng)對(duì)措施分析
1.1玻璃幕墻的安裝主要步驟
1.1.1放線
確定墻體軸線，測(cè)量誤差，作為骨架正確位置的依據(jù)。
1.1.2骨架安裝
骨架安裝順序?yàn)椋合劝惭b豎向的骨架(立柱)，后安裝橫向骨架(橫檔)。豎向骨架與墻體固定方法一般有兩種，一種是在澆注主體結(jié)構(gòu)時(shí)，做好預(yù)埋件連接件與預(yù)埋件焊牢后，再固定骨架。另一種方法是在主體結(jié)構(gòu)上鉆孔，用碰撞螺栓把連接件固定于墻體，骨架再與連接件連接。前者加固牢靠，但預(yù)埋件位置往往與安裝有誤差。后者安裝位置準(zhǔn)確，但打孔費(fèi)工，牢固性不如預(yù)埋件。骨架安裝應(yīng)橫平、豎直、為安裝玻璃創(chuàng)造條件。骨架安裝應(yīng)做好防腐處理，輕鋼骨架應(yīng)涂防銹防腐漆。鋁合金骨架要注意保護(hù)其氧化膜，尤其是與混凝土接觸處應(yīng)在氧化膜外加防腐處理，防止堿性混凝土對(duì)鋁的腐蝕。
1.1.3玻璃安裝
1)玻璃安到鋁合金框內(nèi)，把鋁合金框與幕墻骨架連接。這種方法適用大框架輕鋼骨架。
2)固定好鋁合金骨架，再把玻璃直接安到骨架上，并加密封條，如同安裝門窗玻璃一樣。
3)在不露骨架結(jié)構(gòu)體系中，骨架上下不用封閉框，直接用高強(qiáng)度粘結(jié)材料把玻璃粘貼在骨架上，形成無(wú)框玻璃幕墻(或稱作隱框玻璃幕墻)。
1.2防止玻璃脫落的措施
1.2.1選擇夾層玻璃
夾層玻璃和鋼化玻璃被稱為安全玻璃。夾層玻璃由于存在塑性的有機(jī)中間層材料，它在發(fā)生破碎的時(shí)候能保持為一整體而被固定在框架上，不會(huì)發(fā)生脫落現(xiàn)象，特別是屋頂采用玻璃頂、鄰街的高層建筑、繁華的商業(yè)街上的玻璃一定要選用夾層玻璃。
1.2.2選用巾膜玻璃
巾膜玻璃是在玻璃表面粘貼一層有機(jī)透明薄膜，它在破碎時(shí)也能保持一整體。
1.2.3盡量不選擇全隱框玻璃幕墻，而選用半隱方式
隱框幕墻在選擇結(jié)構(gòu)膠和施工時(shí)應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)膠的品質(zhì)、與玻璃和框架之間的相容性、框架玻璃表面的處理等問(wèn)題。
2玻璃幕墻施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)分析
1)幕墻與主體連接，當(dāng)沒(méi)有條件采用預(yù)埋件連接時(shí)，采用其他可靠的連接措施，但必須通過(guò)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)決定其承載力，試驗(yàn)項(xiàng)目及承載力應(yīng)由設(shè)計(jì)決定。預(yù)埋件、連接件必須安裝牢固，位置正確，焊縫質(zhì)量符合JGJ81-91《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》的要求，并經(jīng)防腐處理。
2)幕墻連接件應(yīng)有三維調(diào)節(jié)余量，可調(diào)節(jié)范圍各為40mm，并有防松脫措施，受力的鉚釘和螺栓每處不得少于2個(gè)。
3)構(gòu)加式幕墻立柱應(yīng)采用大套管連接形式，立柱連接芯管伸入立柱每端不小于立柱空腔高度的2倍，立柱與芯管應(yīng)為可動(dòng)配合，上下柱間隙寬度不宜小于10mm，并應(yīng)用密封膠密封。
4)立柱與橫梁兩端連接應(yīng)加設(shè)彈性橡膠墊片且應(yīng)用密封膠充填嚴(yán)密。
5)玻璃與構(gòu)件不得直接接觸，玻璃四周與構(gòu)件凹槽底應(yīng)保持一定空隙，每塊玻璃下部應(yīng)設(shè)不少于2塊彈性定位墊塊，墊塊的寬度與槽口寬度應(yīng)相同，每塊長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm。玻璃與構(gòu)件之間隙應(yīng)使用彈性材料填充，不得用氣硬材料填充。
6)玻璃四周橡膠條鑲嵌牢固不松脫，四角應(yīng)斜向斷開，斷開處和中間部位應(yīng)用粘結(jié)劑粘結(jié)牢固。
3.1施工誤差影響因素
1)由于隱框玻璃幕墻是通過(guò)硅酮結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)在鋁合金框架(副框)上，然后由固定壓塊及不銹鋼螺栓緊固在鋁合金骨架上，由于固定壓塊與鋁合金副框是點(diǎn)連接的，在接觸點(diǎn)處，由于緊固螺栓的松緊程度不同，通過(guò)結(jié)構(gòu)膠傳遞到玻璃的受力情況不一樣，玻璃表面所反映的景象會(huì)產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象;同時(shí)固定壓塊的間距不一，同樣也會(huì)產(chǎn)生此現(xiàn)象。
2)由于施工誤差，相鄰兩條橫梁、立柱以及立柱與橫梁之間不在一個(gè)立面上，造成玻璃安裝完畢后，相鄰兩片之間不在一個(gè)平面上，也會(huì)產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象。
3)在填注結(jié)構(gòu)膠及養(yǎng)護(hù)固化階段，由于方式方法不當(dāng)，結(jié)構(gòu)膠在固化前受壓，造成結(jié)構(gòu)膠厚度不一，安裝后玻璃表面也會(huì)不平整。
3.2采取措施，減少玻璃扭曲現(xiàn)象
1)采用合適的連接方式，使玻璃表面受力均勻，如：可將鋁合金框懸持在鋁合金骨架上，玻璃自然下垂，受力均勻。
2)合理設(shè)計(jì)固定壓塊間距，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，第一個(gè)壓塊距玻璃邊的距離在100~150mm之間，中間壓塊之間的間距在250~300mm為宜。
3)在注結(jié)構(gòu)膠及養(yǎng)護(hù)階段，避免讓結(jié)構(gòu)膠受壓，可在玻璃組件之間用墊木隔開，墊木的高度應(yīng)高出鋁框各結(jié)構(gòu)膠的厚度之和。
4玻璃幕墻中玻璃破裂的原因
4.1玻璃本身材質(zhì)的問(wèn)題是玻璃幕墻中玻璃破裂的重要原因
玻璃幕墻所使用的玻璃，特別是經(jīng)過(guò)鋼化的玻璃，強(qiáng)度是大大增加了，但是卻在自身材質(zhì)中混進(jìn)了硫化鎳雜質(zhì)，雜質(zhì)是如何混入的現(xiàn)還未根本查清，最大可能的來(lái)源是設(shè)備上使用的各種含鎳合金部件及窯爐上使用的各種耐熱合金。硫化鎳雜質(zhì)，以小水晶狀態(tài)存在，在一般情況下，不會(huì)造成玻璃破損，但是由于鋼化玻璃重新加熱，改變了硫化鎳雜質(zhì)的相態(tài)，硫化鎳的高溫α態(tài)在玻璃急冷時(shí)被凍結(jié)，他們?cè)诨謴?fù)到β態(tài)可能需要幾年的時(shí)間，由于低溫β態(tài)的硫化鎳雜質(zhì)將產(chǎn)生體積增大，在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，這時(shí)鋼化玻璃自爆將發(fā)生。然而，僅僅比較大的雜質(zhì)將引起自爆，而且僅僅當(dāng)雜質(zhì)在拉應(yīng)力的核心部位時(shí)才能發(fā)生鋼化玻璃自爆。不過(guò)近年來(lái)，很多玻璃生產(chǎn)廠家正在努力的尋找防止玻璃“玻璃癌癥”產(chǎn)生危害的方法，如近年發(fā)明的熱浸法就是盡量使硫化鎳晶體轉(zhuǎn)化成β相，使含有雜質(zhì)的玻璃在熔爐中破碎，大大減少了玻璃幕墻上玻璃的破裂，減少了危害。
4.2玻璃幕墻的施工質(zhì)量也是關(guān)系到玻璃破裂的原因
施工中是否按照設(shè)計(jì)圖紙施工，是否按照規(guī)范要求施工，是關(guān)系玻璃幕墻成敗的關(guān)鍵，玻璃幕墻規(guī)范JGJ102-2003規(guī)定了玻璃邊緣槽口的尺寸，它的目的就是為了保證玻璃在溫度變化和其他因素影響下的自由伸縮，一旦出現(xiàn)阻礙玻璃的自由伸縮的因素，哪怕是直徑很少的固體顆粒如釘子等，玻璃就會(huì)破裂;玻璃的槽口兩側(cè)和底部不能用硬性的材料填塞，這些材料的體積變化對(duì)玻璃產(chǎn)生擠壓而使玻璃破裂;玻璃在平面外力作用下，如風(fēng)荷載的影響下會(huì)產(chǎn)生翹曲，如果嵌縫材料阻礙玻璃的翹曲變化也會(huì)使玻璃破裂;玻璃幕墻中的層間，通常做法是在用單層玻璃后襯鋁塑板、埃特板或保得板等，在施工設(shè)計(jì)時(shí)后襯板和單層玻璃的距離太少且兩者中間的空氣層沒(méi)有留有通氣孔，在太陽(yáng)的直射下，中間的空氣層溫度急劇升高，玻璃受熱過(guò)高且氣體的膨脹而使玻璃炸裂。所以說(shuō)必須使用彈性材料填縫且嚴(yán)格按照規(guī)范等要求進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，以保證玻璃能在各項(xiàng)因素下的安全。
4.3玻璃幕墻所依附的主體結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載等作用下產(chǎn)生的層間變化也能使玻璃破裂
土建主體結(jié)構(gòu)在各項(xiàng)荷載作用下產(chǎn)生變化時(shí)，它必然要強(qiáng)制玻璃幕墻的框要和它保持同步的變位，如果玻璃幕墻的玻璃邊緣與鋁合金框間沒(méi)有足夠的間隙適應(yīng)這種變位的話，也會(huì)將玻璃擠碎，因此玻璃幕墻規(guī)范JGJ102-2003規(guī)定了明框玻璃慕青邊緣到邊框槽底的間隙應(yīng)符合下式的要求：2C1[1(L1/L2)*(C2-1.5)/(C1-1.5)]≥[△μ]，其中[△μ]應(yīng)根據(jù)主體結(jié)構(gòu)彈性層間位移限值的3倍來(lái)確定。
4.4玻璃幕墻中的玻璃在溫度變化影響下熱脹冷縮下也能使玻璃破裂
玻璃在溫度變化影響下會(huì)熱脹冷縮，玻璃的線脹系數(shù)為1×10-5，一塊邊長(zhǎng)1500mm的玻璃，當(dāng)溫度升高80℃時(shí)會(huì)伸長(zhǎng)1.2mm。如果在安裝玻璃時(shí)，玻璃與鑲嵌槽底緊密接觸，一旦伸長(zhǎng)就會(huì)產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，這種應(yīng)力很大(σt=αEΔT)。當(dāng)ΔT=80℃時(shí)，σt=1×10-5×0.72×105×80=57.6N/mm2，大于浮法玻璃強(qiáng)度標(biāo)注值，因此在設(shè)計(jì)玻璃幕墻節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使玻璃邊緣與鑲嵌槽底板間留有配合間隙，防止玻璃產(chǎn)生擠壓應(yīng)力。近幾年隨著城市化進(jìn)程加快，房屋建設(shè)數(shù)量增加，幕墻專業(yè)需求將增長(zhǎng)，作為施工管理人員，應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，不斷學(xué)習(xí)，提高自己，才能更好、更有效的控制施工質(zhì)量、施工安全，打造出幕墻的精品工程。