全玻璃幕墻是指由玻璃肋和玻璃面板構成的玻璃幕墻。在玻璃幕墻體系中，全玻璃幕墻具有簡潔、大氣、通透的特點，越來越多地被應用在公共建筑中。全玻璃幕墻中玻璃面板既是飾面，又是承重構件。從構造角度看，全玻幕墻可分為帶肋全玻幕墻和無肋全玻幕墻。一般帶肋全玻幕墻采用吊掛式結構，無肋全玻幕墻多采用座地式。某中心圖書館又被稱為森林書苑，外立面采用高達16 m的座地式無肋全玻幕墻，無幕墻框破壞美感，圖書館能夠實現一覽無余、通透到底，讓建筑和周圍的綠化完全融為一體。
1 工程概況
某中心圖書館項目總建筑面積為75 221 ㎡，地上部分采用鋼結構（局部鋼筋混凝土結構），地下鋼筋混凝土結構。建設高度22 m，屋面為蜂窩鋁板金屬屋面，外墻采用全玻幕墻、陶板幕墻（圖1）。
圖1 圖書館俯瞰圖
某中心圖書館采用276塊超大玻璃打造外立面，建筑四周樹林環繞，呈現出一種被自然包圍的感覺。
為了達到這樣的效果，圖書館的276塊玻璃中，最大的高度將近16 m，總厚度為133 mm，單塊玻璃重達10 t。如此大規模應用超大自承重式的全玻璃結構在國際上尚無先例，對于設計、施工及玻璃加工等都是重大挑戰，一旦建成，對于整個建筑行業，具有填補空白，甚至推動玻璃加工技術的意義（圖2）。
圖2 某中心圖書館立面示意
2 超限全玻幕墻設計
本工程全玻幕墻設計采用自承重互為支撐體系，玻璃配置為（15+2.28 SGP+15+2.28 SGP+15+2.28 SGP+15+2.28 SGP+15+20 A+15+2.28 SGP+15）mm鋼化夾膠中空超白玻璃，玻璃共7層，總厚度達136.4 mm，最大寬度2.5 m，最大高度15.3 m，最大尺寸單塊玻璃重量達10.64 t。單塊面積38.25 ㎡，遠大于JGJ 113—2015《建設玻璃應用技術規程》夾層玻璃最大許用面積為8 m2的規定。大玻璃膠縫設計寬度為35 mm，遠大于JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規范》中隱框玻璃幕墻的硅酮結構密封膠的粘接厚度應不大于12 mm的規范規定。鋼化夾膠中空超白玻璃如圖3所示。
圖3 鋼化夾膠中空超白玻璃
在大玻璃的固定方式上，采用玻璃下端插入槽內、鋼結構承受玻璃自重、頂部通過主體鋼結構與玻璃夾具采用轉接件連接承受水平荷載、豎向通過玻璃鋼槽插芯與鋼夾具實現豎向地震位移的方式。
本工程全玻幕墻尺寸超大、結構膠縫寬度超寬，為保證全玻幕墻在各工況下的結構安全性，設計人員通過不同工況進行玻璃分析計算。
超過規范尺寸的結構膠采用試驗驗證力學性能，采用試驗數據與規范數據較小值進行后續的結構體系分析。
對系統進行地震作用下主體結構變為的適應能力分析，大玻璃互為支撐縫隙為寬35 mm，經過參數比選，最終確定采用陶氏993 N雙組分結構密封膠進行受力傳遞，同時經過計算得出，35 mm的縫隙寬度能夠滿足玻璃變形位移量，滿足設計要求。
3 超限全玻幕墻施工及施工質量控制要點
3.1 幕墻玻璃的安裝及質量控制
3.1.1 幕墻大玻璃運輸
運輸控制的重點：玻璃長邊方向帶角度，同時角度各異。需要定制不同角度匹配玻璃的模具（圖4），以保證運輸過程中豎向受力均勻。
圖4 玻璃運輸模具
3.1.2 幕墻大玻璃安裝設備
為了解決本工程幕墻玻璃重量超重，安裝難度大，現場進行結構膠注膠，施工難度大的問題，特選用特制玻璃吸盤、150 t汽車折臂起重機、200 t汽車折臂起重機進行幕墻大玻璃的安裝；選用25 t汽車起重機（提升注膠機）、室內腳手架、雙組分注膠機、曲臂高空作業車進行現場注膠的施工。
3.1.3 大玻璃安裝
（1）安裝時首先將玻璃板塊通過起重機車運輸至安裝部位，通過折臂起重機和吸盤將玻璃水平吊起，并旋轉至垂直狀態。
（2）安裝時先將玻璃下部放進底部精鋼件槽內，頂部玻璃水平推進。面玻安裝時上下外側精鋼件暫時不安裝，待玻璃就位調整好后進行外側精鋼件安裝。面玻采用M16螺栓組將外側精鋼件和面玻U形槽鋼件連接固定，連接位置墊膠皮（圖5）。
圖5 玻璃安裝示意
（3）臨時固定。至少2個面玻安裝完成后采用夾具（300 mm×300 mm×12 mm）連接臨時支撐固定。臨時固定經設計計算，考慮安裝完成后還需統一復測微調，無法立即打膠，靠臨時固定點進行固定（圖6）。
圖6 玻璃臨時固定示意
3.1.4 安裝質量監督檢查要點
為了做好超限幕墻玻璃的質量監督工作，主要從材料進場報驗復試、現場安裝偏差等方面對幕墻玻璃的安裝展開監督檢查。
（1）材料復試檢查。
1）對于鋼化夾膠中空超白玻璃，一是要核對復試數量是否符合規范要求，二是要核對可見光透射比、傳熱系數、遮陽系數、中空玻璃的密封性能等復試指標是否符合設計及規范的要求。
2）對于安裝完成的幕墻，一是要核對復試數量是否符合規范要求，二是要核對幕墻的抗風壓性能、水密性能、氣密性能、層間變形性能等指標是否滿足設計及規范的相關要求。
（2）現場安裝質量檢查。
1）玻璃安裝尺寸偏差應符合規范要求，幕墻的平面度允許偏差不大于2.5 mm，幕墻平面垂直度允許偏差不大于10 mm，豎縫的直線度允許偏差不大于2.5 mm，相鄰玻璃面板的平面高低偏差應不大于1 mm。
2）玻璃與鑲嵌槽的間隙應符合設計要求。
3）玻璃與周邊結構或裝修的空隙應不小于8 mm。
3.2 結構膠注膠及質量控制
3.2.1 注膠條件
（1）為了保證注膠質量，注膠時室外溫度要在12 ℃~35 ℃，濕度要在40 ％~75 ％。
（2）在施工前對所使用的硅酮結構密封膠與玻璃進行粘接性實驗，以確保所用結構膠符合使用要求。
（3）硅酮結構密封膠必須在有效期內，復試合格后方可使用。
（4）注膠工上崗前必須經過專業培訓并考核合格后方可上崗，注膠過程中要勻速、勻厚、不夾氣泡。
3.2.2 注膠流程
測量校正→溫濕度控制→清潔注膠縫→填塞泡沫棒→玻璃兩側粘貼美紋紙→室外第一次注膠→室外第二次注膠→膠縫養護→室內注膠→膠縫養護→臨時固定點拆除→臨時固定點補膠→對膠縫表面進行處理→清除美紋紙→靜置、養護→清理→成品保護。
（1）測量校正。注膠前需對已安裝的大玻璃借助相關儀器進行檢查復測，若玻璃存在變形情況需借助臨時固定點進行矯正。玻璃板塊角度在73°~133°變化，臨時固定件將根據玻璃不同角度匹配加工。通過螺栓將玻璃變形處擠壓至和固定件相同角度。固定件與玻璃之間添加5 mm膠皮墊塊，螺栓與膠縫之間需套有PVC管，防止鋼件對玻璃造成損壞（圖7）。
圖7 測量校正
（2）溫濕度控制。注膠時最佳打膠溫度適宜在12 ℃~35 ℃，濕度控制在40 ﹪~75 ﹪。注膠時使用溫度、濕度測量儀實時檢測，如不適宜打膠，將停止注膠。
結構膠注膠的環境要保持潔凈，為保持環境無灰塵，現場注膠旁邊使用霧炮機除塵并提高注膠區域濕度。
（3）膠縫清理。
1）膠縫清理前需把距離膠縫10 cm的防火涂料清理干凈，并取掉大玻璃護邊。
2）膠縫處的基層應采用酒精進行清潔，本工程采用“兩塊抹布清潔法”進行清潔。
3）膠縫清理完后塞入40 mm泡沫棒，泡沫棒需填塞至玻璃中空層位置，邊緣距離玻璃內側倒角位置30 mm左右。
4）清潔干凈的粘合面禁止用手觸摸，防止二次污染，膠縫清理完畢后0.5 h內應盡快注膠，否則需及時用保護膜及泡沫棒進行封閉。
（4）結構膠注膠。大玻璃結構膠注膠分為室外室內完成，第一次進行室外注膠，注膠深度為80 mm，第一次室外注膠完成后待結構膠固化3~5 d后進行第二次注膠，室外第二次注膠5 mm。第二次注膠前先檢查試件的固化程度，內外邵氏硬度均達到20 HA后方可注膠安徽幕墻設計，室內一次注膠完成。
根據四性實驗及現場模擬注膠試驗，單條膠縫注膠順序分段進行，分段順序由上到下，在每段的順序為由下到上注膠，保證注膠的質量。結構膠注膠時根據高空車的停放機位將每塊玻璃進行分段，首先從底部開始注膠，完成一段注膠后移動高空車進行上方一段的注膠。室外膠縫深度為80 mm，為了保證注膠飽滿密實，每一段先注膠15~30 mm深度，使用刮刀刮膠壓實后，再進行連續注膠，通過3~4次注膠完成本段注膠后再進行上方一段注膠。
待硅酮結構密封膠完全固化后，將臨時固定點拆除，按上述步驟進行臨時支撐固定點位置補膠。臨時固定點位置補完膠后需再進行5 mm膠。玻璃注膠前先用美縫刀將黑色密封膠抹勻玻璃夾膠凹槽，使側面觀測不存在視覺縫隙，最終效果為平縫。
3.2.3 注膠質量監督檢查要點
注膠質量的檢查主要包括兩個方面：一是材料的進場報驗及復試，二是現場施工質量的檢查。
（1）雙組分結構膠進場復試檢查。對于雙組分結構膠主要檢查其復試報告中的相容性、剝離粘結性、邵氏硬度、標準狀態拉伸粘結強度等是否符合設計及規范的要求。
（2）雙組分結構膠施工前檢查。每次結構膠注膠前均要進行蝴蝶測試和膠杯試驗來保證雙組分結構膠性能符合設計要求。
1）蝴蝶測試（蝴蝶試驗）。蝴蝶測試用于檢驗結構膠是否充分混合�；旌喜痪鶗甬a品性能的變化，結構膠顏色均勻、充分混合后才能注膠。在混膠全過程中都要記錄蝴蝶試樣編號。
擠膠：將混合后的膠擠在白色A4紙上，控制膠堆直徑約20 mm，厚度約15 mm。
壓膠：將紙折疊，折疊線通過膠堆中心，擠壓膠堆至厚3~4 mm，攤開白紙，膠堆形成8字形蝴蝶狀。
形成蝴蝶斑紋：蝴蝶斑紋顏色均勻無白色主劑為合格（混合不均勻的會有主劑斑馬紋存在）。
2）膠杯試驗（拉斷試驗）。膠杯試驗是用來檢驗雙組分密封膠固化劑與基劑的混合比是否準確，在使用一組前做1次測試。
小杯中裝入約3/4深度的混合后膠，插入1根壓舌板或1根小棒，每5 min抽1次棒，記錄每次拔棒拉斷時間。
拔棒拉斷時間為當拉起木棒時，膠在內部斷開，這一時間就是膠的拉斷時間。當拉起木棒時，膠仍有拉絲的現象淺談玻璃幕墻滲水原因及防治措施，說明還不到拉斷時間。
如果拉斷時間低于規定范圍（適用期），應檢查混膠設備，確認超出范圍的原因，確定密封膠是否過期或其他原因（圖8）。
圖8 膠杯試驗（拉斷試驗）
（3）雙組分結構膠施工同條件膠縫質量檢查。
1）每次結構膠注膠時要進行粘結性測試（割膠實驗）保證現場膠縫質量，通過定期進行結構膠切割來檢查注膠結果，如玻璃縫注膠是否飽滿，膠寬和膠深是否符合設計要求等。
2）主要采用同條件養護試塊（模擬膠縫），以及現場局部采用抽樣割膠的方式檢驗膠縫質量及強度。此外，現場抽樣割膠也可以檢驗注膠是否飽滿。
3）根據超大玻璃試驗情況，一般需要養護3~7 d后進行割膠檢查。養護時間受環境影響較大，可配套采用硬度計測試試塊結構膠硬度平頂山氣象臺，以查看其固化狀態（肖氏A型硬度應在20~50合理范圍內）。
（4）注膠觀感質量檢查。膠縫寬度與設計值的偏差應不大于2 mm。膠縫應寬度均勻、平整光滑。密封膠灌注應均勻、密實、連續。
4 結論
為實現設計的建筑效果并確保結構安全及日常使用的舒適，保證耐久性，本工程全玻幕墻的施工質量至關重要。作為監督機構在每月1次的監督基礎上，在全玻幕墻施工階段要加大監督頻次，全覆蓋無死角地對玻璃安裝及注膠質量進行監督檢查，更好地發揮政府監督的作用，保證某中心圖書館外幕墻工程質量合格品質優良。
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