1 工程概況
　　天津美術(shù)館坐落于天津市河西區(qū)友誼路與平江路交口，地處文化廣場(chǎng)的核心位置，總建筑面積2. 8 萬(wàn)m2。主入口14m 高的幕墻采用玻璃肋全玻璃幕墻，為國(guó)內(nèi)已知最高的單塊玻璃肋板塊，極大地提高了美術(shù)館的通透性。

　　2 玻璃肋全玻璃幕墻特點(diǎn)
　　1) 通透性好無(wú)鋼支撐骨架，也無(wú)拉索、拉桿遮擋。吊掛玻璃、肋玻璃通過(guò)金屬（詞條“金屬”由行業(yè)大百科提供）夾具（詞條“夾具”由行業(yè)大百科提供）及玻璃槽固定連接，玻璃板塊之間采用透明膠填縫，視線被遮擋面積降到最小，使大空間有很強(qiáng)的通透感。

　　2) 安全性好整個(gè)幕墻體系受力簡(jiǎn)單，荷載傳遞明確，整個(gè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。建筑幕墻與主體結(jié)構(gòu)采用可動(dòng)連接，豎向幕墻通常懸掛在主體結(jié)構(gòu)上，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)發(fā)生位移時(shí)，幕墻相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)可以活動(dòng)，通過(guò)吊夾和玻璃肋連接飾面玻璃，幕墻重力等豎向荷載全部由上部結(jié)構(gòu)梁承載，因此幕墻玻璃自然垂直，板面平整，并且在地震或大風(fēng)沖擊下，整幅玻璃幕墻在一定限度內(nèi)做彈性變形，避免了應(yīng)力集中。

　　3) 裝飾效果強(qiáng)由于吊掛玻璃幕墻板塊分格尺寸大，飾面玻璃自然垂直，板面平整，避免了映射凌亂。

　　4) 施工速度快吊掛幕墻施工工藝簡(jiǎn)單，構(gòu)配件數(shù)量少，施工速度快。

　　盡管玻璃肋全玻璃幕墻擁有很多優(yōu)點(diǎn)，但在第1 次施工完畢后玻璃肋大面積爆裂，為此重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)與施工。

　　3 第1次玻璃肋全玻璃設(shè)計(jì)方案及施工結(jié)果分析
　　3. 1 設(shè)計(jì)方案
　　本工程全玻璃幕墻面板采用( 10 + 12A + 10 )mm 雙鋼化中空Low-E 玻璃，水平分格為2 160mm，豎向分格為4 700，5300，4000mm，全玻璃幕墻完成面高14. 00m。第1 次玻璃肋全玻璃方案如下。

　　1) 全玻璃幕墻面板玻璃采用8mm 厚不銹鋼托板托住，不銹鋼托板焊接于對(duì)接鋼板上； 2 塊對(duì)接鋼板厚20mm，采用6 根��16mm 對(duì)穿螺栓固定于玻璃肋； 玻璃面板與玻璃肋間采用耐候硅酮結(jié)構(gòu)膠固定( 見(jiàn)圖1) 。

　　2) 玻璃肋由2 段玻璃對(duì)接而成，對(duì)接后玻璃肋總高度為14. 16m。玻璃肋之間采用2 塊20mm 厚鋼板配合M24 不銹鋼螺栓群進(jìn)行對(duì)接，螺栓布置情況如圖2 所示。

　　　　3) 玻璃肋為19mm + 2. 28mmPVB + 19mm 超白雙鋼化夾膠玻璃（詞條“鋼化夾膠玻璃”由行業(yè)大百科提供）。

　　4) 全玻璃幕墻底部節(jié)點(diǎn)處理如圖3 所示。

　　　　3. 2 方案實(shí)施結(jié)果
　　全玻璃幕墻安裝完成2 個(gè)月后，外墻屋檐石材吊頂安裝完成，玻璃肋陸續(xù)破壞，嚴(yán)重影響玻璃幕墻的外觀和質(zhì)量。

　　3. 3 原因分析
　　針對(duì)此次全玻璃幕墻超高玻璃肋大規(guī)模爆裂，2012 年1 月2 日，天津文化中心工程建設(shè)指揮部組織召開(kāi)美術(shù)館系統(tǒng)北側(cè)玻璃肋構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的專家論證會(huì)，專題研究該部位玻璃肋爆裂問(wèn)題的原因，探討解決方案。玻璃肋破壞的原因有如下幾點(diǎn)。

　　1) 屋面挑檐鋼結(jié)構(gòu)在裝飾鋼架及龍骨安裝過(guò)程中的沉降對(duì)玻璃肋施加了較大的應(yīng)力。

　　2) 玻璃肋對(duì)接部位受力較為復(fù)雜，玻璃肋螺栓群連接受力與鋼結(jié)構(gòu)不同，各螺栓無(wú)法共同受力，同時(shí)玻璃肋開(kāi)孔過(guò)多，局部應(yīng)力集中嚴(yán)重。

　　3) 玻璃肋底部只留10mm 縫隙，未能給結(jié)構(gòu)沉降留有充足的空間，需測(cè)量出結(jié)構(gòu)變形的具體量，以確定玻璃肋底部空隙預(yù)留量。

　　4 第2次超高玻璃肋設(shè)計(jì)方案在經(jīng)過(guò)專家論證及分析的基礎(chǔ)上，對(duì)第1 次的設(shè)計(jì)及施工方案進(jìn)行了重要改變，方案如下：
　　1) 立面分格及玻璃面板按原方案。

　　2) 全玻璃幕墻面板玻璃采用8mm 厚不銹鋼托板托住，不銹鋼托板焊接于豎向不銹鋼夾板上； 不銹鋼夾板厚10mm，采用2 根��24mm 對(duì)穿螺栓固定于玻璃肋，減少了玻璃肋開(kāi)孔數(shù)量，降低玻璃肋自爆的風(fēng)險(xiǎn)； 玻璃面板與玻璃肋間采用耐候硅酮結(jié)構(gòu)膠固定( 見(jiàn)圖4) 。

　　3) 玻璃肋膠片由PVB 改為SGP 膠片，玻璃肋為3 片( 12 + 2. 28SGP + 12 + 2. 28SGP + 12) mm 超白鋼化夾膠玻璃（詞條“夾膠玻璃”由行業(yè)大百科提供），總高14. 16m，玻璃肋通長(zhǎng)，無(wú)需對(duì)接。SGP 作為夾層玻璃中間膜，大大拓展了夾層玻璃性能。SGP 的撕裂強(qiáng)度（詞條“撕裂強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）是普通PVB 的5 倍，硬度是普通PVB 的100 倍。SGP 的高強(qiáng)度（詞條“強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）、高透明、耐久性、多種結(jié)構(gòu)及安裝靈活，滿足市場(chǎng)要求。

　　4) 玻璃肋寬600mm，上端采用2 個(gè)不銹鋼吊夾將玻璃固定，下端玻璃肋懸空，空隙為50mm，空間充足，給結(jié)構(gòu)沉降留有充足的空間，玻璃肋完全處于吊掛狀態(tài)( 見(jiàn)圖5) 。

　　5 施工方案
　　5. 1 玻璃肋分布情況
　　天津美術(shù)館為全玻玻璃幕墻工程（詞條“玻璃幕墻工程”由行業(yè)大百科提供），現(xiàn)場(chǎng)更換的玻璃肋最大長(zhǎng)度為14. 160m，該超長(zhǎng)玻璃肋一共21 片。

　　5. 2 玻璃肋運(yùn)輸
　　由于玻璃肋長(zhǎng)達(dá)14. 160m，在運(yùn)輸過(guò)程中，廠家在玻璃肋出廠時(shí)用木箱進(jìn)行包裝，每2 片玻璃肋包裝在一起，采用加長(zhǎng)貨車(chē)運(yùn)輸。

　　5. 3 施工流程
　　由于本次更換玻璃肋時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)整體施工已經(jīng)完成，所以更換時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的成品保護(hù)問(wèn)題很重要，同時(shí)由于拆除、重新安裝玻璃比剛開(kāi)始的安裝難度更大，因此相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)因素較高。為保證本次玻璃安全更換，制定了以下更換工藝工序，整個(gè)更換過(guò)程嚴(yán)格按照本工序執(zhí)行，如圖6 所示。

　　5. 3. 1 施工機(jī)具準(zhǔn)備
　　本次更換玻璃主要設(shè)備包含： 電焊機(jī)、堆高車(chē)、汽車(chē)式起重機(jī)、手動(dòng)葫蘆、電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、電動(dòng)玻璃吸盤(pán)等。由于本工程的玻璃肋最大質(zhì)量為808. 26kg，面板玻璃最大質(zhì)量為572. 4kg，吊裝高度為14. 160m，故選用Nk250 型25t 全液壓汽車(chē)式起重機(jī)進(jìn)行施工。采用載重為2t 的手動(dòng)葫蘆，保證玻璃肋吊裝安全，同時(shí)保證安全系數(shù)＞ 2。　 

　　5. 3. 2 破損玻璃肋拆除及鋼架加固
　　超高玻璃肋安裝之前，需先對(duì)玻璃面板及破損玻璃肋進(jìn)行拆除，之后對(duì)鋼架進(jìn)行整體加固。

　　5. 3. 3 玻璃肋安裝
　　本工程全玻璃幕墻安裝高度為14m，但玻璃肋的長(zhǎng)度為14. 160m，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的懸挑部分吊頂已經(jīng)安裝完成，因此如何將14. 160m 的玻璃肋安裝就位是本工程的安裝難點(diǎn)。通過(guò)專家論證，本工程的玻璃安裝按照如下步驟進(jìn)行。

　　1) 現(xiàn)場(chǎng)前期準(zhǔn)備為保證能夠?qū)⒊�長(zhǎng)玻璃肋吊裝就位，只能在凈空間上考慮。首先將頂部的通長(zhǎng)角鋼割除，這樣可以保證玻璃肋在吊裝過(guò)程中，有向上串行200mm 的空間，便于玻璃肋調(diào)整就位，同時(shí)將地面的地基向下挖除泥土，泥土向下挖除深度約500mm，使得玻璃肋安裝有600mm 串動(dòng)的空間。

　　2) 在鋼結(jié)構(gòu)頂部安裝2 個(gè)手動(dòng)葫蘆的吊掛點(diǎn)，每個(gè)吊掛點(diǎn)能承受3t 的質(zhì)量。安裝2 個(gè)手動(dòng)葫蘆，一是起到保險(xiǎn)作用，二是便于空中轉(zhuǎn)向、微調(diào)工作展開(kāi)，手動(dòng)葫蘆的吊掛點(diǎn)安裝如圖7 所示。

　　3) 加工制作玻璃肋吊裝的支架（詞條“支架”由行業(yè)大百科提供），采用□200 ×100 × 3 的鋼管，以及└50 × 4 進(jìn)行焊接( 見(jiàn)圖8) ，采用鋼架保證吊裝過(guò)程中玻璃肋不因長(zhǎng)度較大而發(fā)生失穩(wěn)。在玻璃夾表面全部粘貼10mm 厚的橡膠皮，避免玻璃與鋼架硬性接觸產(chǎn)生破壞； 吊裝前將每塊玻璃肋手動(dòng)葫蘆的吊裝點(diǎn)選好。

　　

　　 

　　4) 將到場(chǎng)的玻璃平行于即將安裝的玻璃幕墻，同時(shí)在地面間隔1. 5m 區(qū)域放置木方，將玻璃肋放置在木方上。

　　5) 在吊裝時(shí)將玻璃肋立起，再將玻璃肋的吊夾從側(cè)邊插入玻璃肋底部，通過(guò)布帶進(jìn)行固定。

　　6) 采用25t 汽車(chē)式起重機(jī)進(jìn)行吊裝，吊裝時(shí)將吊掛點(diǎn)設(shè)置在玻璃支架上。

　　7) 起吊時(shí)當(dāng)玻璃肋頂部距離石材吊頂約1 000mm時(shí)，采用手動(dòng)葫蘆進(jìn)行微調(diào)。通過(guò)地面人員將玻璃肋斜向推入地面已經(jīng)挖好的坑內(nèi)，這樣便于玻璃肋在高度方向進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)玻璃肋微調(diào)至安裝部位時(shí)進(jìn)行固定。

　　8) 當(dāng)玻璃肋調(diào)整到位時(shí)，最后施工地面部分的地槽，進(jìn)行玻璃肋固定，在地槽施工時(shí)，用濕棉布將底部玻璃肋包裹好，避免與鋼地槽接觸，以免鋼地槽焊接時(shí)導(dǎo)致玻璃肋局部受熱而發(fā)生炸裂。

　　9) 安裝玻璃肋的轉(zhuǎn)接鋼板，在玻璃肋的孔部位穿入螺栓前必須插入定制的尼龍套管，避免螺桿與玻璃肋硬性接觸，導(dǎo)致玻璃肋的破損。

　　10) 進(jìn)行面板安裝，在面板安裝時(shí)將采用8 爪儀電動(dòng)吸盤(pán)，通過(guò)起重機(jī)進(jìn)行安裝。

　　11) 面板打膠（詞條“打膠”由行業(yè)大百科提供），并清理面板，同時(shí)拆除相關(guān)的安裝措施。

　　5. 4 施工操作注意事項(xiàng)
　　1) 玻璃面板及破損玻璃肋拆除前需將玻璃固定牢固后方可進(jìn)行拆除工作。

　　2) 超長(zhǎng)玻璃肋裝車(chē)卸車(chē)及施工現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)過(guò)程中注意保護(hù)玻璃肋，玻璃肋抬動(dòng)過(guò)程中，工人均勻布置于玻璃肋一側(cè)，先將玻璃肋側(cè)立起來(lái)，同時(shí)將玻璃抬起，避免玻璃肋變形。

　　3) 玻璃肋安裝之前，先將玻璃肋輕放于吊裝支架后捆綁牢固。

　　4) 玻璃肋吊裝過(guò)程中，需將玻璃吊裝支架緩慢豎起； 玻璃吊裝支架豎直后，玻璃肋就位，玻璃吊夾安裝完畢，確保玻璃肋受拉后方可拆除吊裝支架。

　　5. 5 施工安全注意事項(xiàng)
　　所有施工操作嚴(yán)格執(zhí)行本方案中施工相關(guān)規(guī)定，對(duì)整個(gè)玻璃更換過(guò)程中需要注意以下問(wèn)題： ①腳手架、玻璃班組進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工教育，并定期進(jìn)行安全交底。②玻璃肋更換施工過(guò)程中，施工區(qū)域必須采用隔離帶與非區(qū)域隔離開(kāi)，并安排專人看守，避免施工過(guò)程有人員誤入造成傷害。③拆除的碎玻璃必須借助工具將碎玻璃抬走，避免直接用手清理造成劃傷。④汽車(chē)式起重機(jī)起吊時(shí)，必須按起重相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。確認(rèn)吊裝空間，視線遮擋等相關(guān)情形。⑤在玻璃更換完畢后，對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的垃圾進(jìn)行全面清除作業(yè)，尤其是石材表面的雜物清理干凈。

　　6 結(jié)語(yǔ)
　　1) 對(duì)于首次施工的工程，應(yīng)組織專家論證，對(duì)幕墻設(shè)計(jì)、施工方案的可行性進(jìn)行探討，施工前期排除方案的重大隱患。

　　2) 幕墻設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段，要對(duì)構(gòu)造形式、變形、主體結(jié)構(gòu)沉降對(duì)幕墻的影響等多方面進(jìn)行考慮。

　　3) 幕墻設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案選擇時(shí)要對(duì)材料性能有充分的理解，同時(shí)緊跟幕墻行業(yè)材料發(fā)展的現(xiàn)狀，及時(shí)選用性能更優(yōu)、更容易滿足設(shè)計(jì)要求的幕墻材料。

　　4) 施工前制定有針對(duì)性的施工方案，必要時(shí)進(jìn)行預(yù)演。

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