前言
正拉索式點支玻璃幕墻是由玻璃面板、駁接系統及拉索支撐系統組成,是20世紀90年代中後期玻璃幕墻領域中出現的點支式玻璃幕墻分支的壹種具有藝術美感的幕墻結構形式。拉索式玻璃幕墻具備大玻璃無框、無大型支撐鋼結構,輕盈通透,視野開闊,支撐結構輕巧等特點,增強了建築物內外交融的美感。
拉索工作原理
拉索式玻璃幕墻是將玻璃面板用鋼爪固定在索桁架上的壹種幕墻形式。它主要由三部分組成：玻璃面板、索桁架及錨固結構。索桁架是跨越幕墻支承跨度的重要構件，索桁架懸掛在錨固結構上，它由按壹定規律布置的高張強度的索及連系桿組成。索桁架起著形成幕墻系統、承擔幕墻承受的荷載並將其傳至錨固結構的任務。錨固結構是指基於錨固技術的錨桿、錨索和土釘壹類巖土工程加固、支護結構，它承受索桁架傳來的荷載，並將它們可靠地傳向基礎，同時錨固結構也是索桁架賴以進行張拉的主體，索桁架要強力拉緊後才能形成幕墻系統。為了獲得穩定的幕墻體系，必須施加相當的拉力才能繃緊，跨度越大，所需的拉力就越大，為此就須要有承受相當大反力的錨固結構來維持平衡。玻璃面板由安裝在索桁架上的鋼爪進行固定，作填縫處理後，最終形成幕墻系統。玻璃面板、索桁架、錨固結構組成幕墻系統。三者互相依存、互相制約、互相影響。
（中國經貿大廈拉索幕墻）
索桁架是柔性的張拉結構，在沒有施加預應力之前沒有剛度，其形狀也是不確定的，必須通過施加適當的預應力賦於其壹定的形狀，才能成為能承受外荷載的結構。在給定的邊界條件下，所施加的預應力系統的分布和大小，同所形成的結構初始形狀是相互聯系的。如何最合理地確定這壹初始形狀和相應的自平衡預應力系統，就是張拉結構初始平衡狀態的確定。這是索桁架這種張拉結構設計中的壹個關鍵問題。
（國內機場隨處可見的索結構幕墻）
從以上分析中可以看出，索桁架的預應力是其生命，索桁架預應力的建立是索桁架獲得必要的結構剛度和形狀穩定的必要措施。預應力的數值應根據索桁架在各種可能的荷載情況下，任意壹根鋼索都不發生松弛，且保持壹定大小的張力儲備的原則，在實際設計中需要結合受載計算，經過試算、調整來確定。
在實際工程中拉索的預應力宜采用下列方法建立：
①在單索上采用鋼筋混凝土屋面板等重屋面，並可在屋面板上加荷並提築板縫，然後卸載建立預應力；
②在索網中通過張拉穩定索、承重索建立預應力；
③在雙層索系中通過張拉穩定索或承重索建立預應力，也可調節承重索與穩定索之間的撐桿長度建立預應力；
④在橫向加勁索系中，宜通過下壓橫向加勁構件的兩端支座使其強迫就位，從而對縱向索建立預應力；
⑤在張弦結構中，宜通過張拉拉索、伸長撐桿等方法建立預應力。
（預應力檢測）
什麽是預應力損失
由於張拉工藝和材料特性等種種原因，使得拉索的張拉時控制應力值，從構件開始制作直到安裝使用各個過程不斷降低，實際上這種應力值的損失，就是由於拉索的回縮變形引起的，正確認識和計算預應力損失是非常重要的。如果拉索的內力降低到壹定程度，很有可能會引起整個拉索體系的失穩，使得整個拉索系統破壞，因此必須在設計和制作過程中充分了解引起預應力損失的各種因素，從設計初期就制定好方案，避免造成施工過程中的安全隱患。
預應力損失主要由以下因素造成：
①張拉端錨具變形引起的預應力損失。鋼拉索錨固時，由於錨具與構件之間、錨具與墊板之間、墊板與構件之間的縫隙被擠緊，或由於鋼筋、鋼絲、鋼鉸線在錨具內的滑移，使得被拉緊的鋼松動縮短，從而引起預應力損失；
②索桁架與連系桿的轉折點轉向裝置處的摩擦引起預應力損失；
（張力測試）
③由於拉索不可能同時進行張拉，所以張拉過程中錨定結構由於後壹榀索桁架張拉，使得前面各榀桁架產生預應力損失；
（索網張力測試）
④由於整個拉索體系始終處於找形狀態，拉索在長時間的拉力作用下，會產生松弛現象，從而降低索桁架的預應力；
⑤由於錨固點變形，使得索桁架跨度的縮短引起預應力損失。
（幕墻拉索張力檢測儀）
預應力拉索幕墻有哪些分類？
(1)：自平衡點式幕墻體系
本體系壹般用在老房子改造，因老房子原結構壹般不會考慮預應力產生的附加力，但業主又崇尚使用不銹鋼拉索的質感，故推薦采用自平衡體系。自平衡體系中柱壹般為鋼管，短的不銹鋼剛性撐桿焊接在鋼管上，通過不銹鋼拉索或者不銹鋼拉桿找形，施加預應力後形成與普通桁架受力壹樣的結構體系，自平衡體系桁架與土建梁鉸接連接。
(2)：預應力索桁架點式幕墻體系
本體系壹般用於新建建築，結構設計時已考慮到預應力對建築的影響。預應力索桁架體系通過短的不銹鋼剛性撐桿、不銹鋼鎖頭、不銹鋼拉索或者不銹鋼拉桿找形，施加預應力後形成受力體系，預應力索桁架體系通過埋件、鎖頭與土建梁鉸接連接。
(3)：預應力單索點式幕墻體系
隨著土地及房產價格壹路飈升，城市中心地帶房產可謂寸土寸金，以上幕墻支撐立柱或桁架還會占據壹定的面積，為了滿足業主最大範圍的利用空間的需求，預應力單索點式幕墻體系應運而生，本體系壹般用於新建建築，結構設計時需充分考慮到預應力對建築的影響。本受力體系原理有點像網球拍，通過對尼龍絲施加預應力形成體系，從而可以抗擊網球的沖擊力，在本體系中就是抗擊風荷載。預應力單索點式幕墻體系壹般豎向索承受自重及風荷載，另外壹個方向索做平衡作用，預應力索通過埋件、鎖頭與土建梁鉸接連接。
施工流程
測量放樣→室內腳手架搭設→結構檢查→埋件偏差處理→索桿安裝→點駁件安裝→調整→室外腳手架安裝→玻璃安裝→調整→清潔打膠。
壹、測量放樣
1、拉索玻璃的施工安裝，主要依據腳手架進行施工，而拉索玻璃的桿件縱橫交叉，若不考慮這些因素在施工中帶來很多問題，因而測量放樣是整個工序的關鍵。
2、首先依據總包單位的±0.000以及軸線進行復核（詳見測量放樣章節）。復核完畢，符合要求後，依據軸線與拉索桿相對位置，進行拉索桿平面校準，將拉索桿線彈在地面上。
3、將橫向拉點用墨線彈在結構立面上，如圖示。
二、室內腳手架的搭設
1、室內腳手架的搭設之前應與搭設人員進行技術交底，明確搭設腳手架的要求，以及與索桿的關系。立桿應避讓給地面上所彈的索桿線，如圖示。
2、小橫桿應避讓開標高處的拉接點以及影響索桿的安裝。
三、結構檢查
1.支座的定位線彈好以後，在結構處拉垂直鋼線，以及橫向線作為安裝控制線。檢查結構的標高尺寸，將檢查尺寸記錄下來，反饋給監理、業主。
2.在測量放線得到幕墻結構實際的確切位置後，應該根據鋼結構支撐布置圖，校核所有桿件的位置。如果鋼結構尺寸有偏離，須進行重新處理的，通知有關方可進行鋼結構調整，直至達到幕墻要求的精度。
四、索桁架的安裝
拉索式點連接玻璃幕墻的施工與設計關系十分緊密，設計時必須預先考慮施工的步驟，尤其必須預先規定好預應力的張拉步驟，實際施工時必須嚴格按照規定的步驟進行。如果稍有改變，就有可能引起很大的內力變化，會使支承結構嚴重超載。因此，施工人員必須清楚設計人員的意圖，設計人員必須做好透徹、細致的技術交底工作，並在關鍵的施工階段親臨現場指導。
索桁架的安裝過程，包括索桁架的預拉、錨墩（連接板）安裝、施工臨時支承結構的搭建，索桁架就位、預應力張拉、索桁架空間整體位置檢測與調整、穩定索安裝、駁接系統安裝等。
1、索桁架的預拉
索桁架在建設時必須施加預應力。工程經驗表明，施工時施加的預應力，在隨後的使用中會逐漸消減。研究表明，如果施工時對索桁架的鋼索進行幾次預拉，就可以解決使用中的預應力松弛現象。具體的做法是，按設計所需預應力的60%～80%張拉索桁架的鋼索，然後自然放松鋼索壹段時間。如是重復幾次，即可完成索桁架的預拉工作。
2、索桁架就位
a.借助於臨時支承，就可以將已經預拉並按準確長度準備好的索桁架就位，再調整到設計規定的初始位置，進行初步固定。這時是索桁架的初始形態。b.拉索支承結構安裝進出位、平整度、標高、平面位置、垂直度誤差在允許範圍內。檢查每根拉索每壹個位置預拉力必須達到設計要求的初始狀態的應力分布值。
（絞線張力檢測）
3、預應力張拉
a.索桁架就位後，即可按設計給定的次序進行預應力張拉。張拉預應力時，使用扳手對錨具調節器進行調節張拉。
b.張拉過程中要隨時監測索桁架的位置變化。如果發現索桁架的最終形態可能和設計差別比較大，在征得設計人員同意後需做適當調整，使拉索式點連接玻璃幕墻完成時能達到設計的預定位置。
c.為使預應力均勻分布，需同時進行張拉。較好的方法是，全部預應力的施加分三個階段進行：第壹個階段完成預應力的50%，第二、三個階段各完成25%。
4、穩定拉索安裝時，先就位，然後逐步、均勻地調節拉桿的張力，使拉桿拉緊，以滿足設設要求。
5、駁接系統的安裝，須在索桁架校正、經監理驗收合格後進行。安裝時，先按駁接爪位置圖安裝，定位駁接爪。之後需復核每個控制單元和每塊玻璃的定位尺寸，根據測量結果校正駁接爪定位。駁接爪是連接玻璃面板和索桁架的，駁接爪的安裝質量，直接關系到玻璃的安裝質量。
五、玻璃面板安裝
玻璃安裝的質量直接關系到幕墻建成後的外觀效果。所以，玻璃安裝也是點連接式玻璃幕墻施工過程中最重要的壹步。腳手架需再次檢查是否穩定、可靠。玻璃安裝之前應再次調整鋼拉索，達到設計要求的分格尺寸。
（壹）、玻璃安裝前的準備
1．包裝、運輸和貯存玻璃安裝前，須運至玻璃中儲區保存，以備安裝時取用。鑒於玻璃的材質特性，在玻璃的包裝、運輸和貯存過程中須註意以下幾點：
（1）為了某些功能要求，許多幕墻玻璃都經過特殊的表面處理，包裝時應使用無腐蝕作用的包裝材料，以防損害面板表面。
（2）包裝箱上應有醒目的“小心輕放”、“向上”等標誌。
（3）包裝箱應有足夠的牢固程度，應保證產品在運輸過程中不會損壞。
（4）裝入箱內的玻璃應保證不會發生互相碰撞。
（5）用專用車將玻璃運輸到安裝位進行安裝，在運輸過程中玻璃應用繩子紮牢，防止玻璃跌倒破損。運輸過程中應避免發生碰撞，輕拿輕放，嚴防野蠻裝卸。
（6）應放在玻璃中儲區內的專用玻璃存儲架上保存，並安排專人管理。
2．結構尺寸校核
玻璃安裝是非常精密的工作，結構尺寸偏差過大，會給玻璃安裝帶來困難。玻璃安裝前，需要檢查校對鋼結構的垂直度、爪接件標高等是否符合圖紙要求。
3．清理施工垃圾
索桁架施工時，不可避免地要在幕趾鋼槽中留下很多施工垃圾。玻璃安裝前，應用鋼刷及布清潔鋼槽底部的泥土、灰塵、雜物等。
(二）、玻璃的安裝
玻璃安裝過程中需要註意以下幾點：
1.開箱時檢查玻璃規格尺寸。有崩邊、裂口、明顯劃傷等問題的玻璃，不允許安裝。
2.必須清潔玻璃與吸盤上的灰塵，以保證吸盤有足夠的吸力。吸盤的個數根據玻璃重量確定，嚴禁使用吸附力不足的吸盤。
3.底部鋼槽內裝入氯丁橡膠墊塊（每塊玻璃放兩塊，對應於玻璃寬度距邊1/4處）。
4.吊運玻璃時，應勻速將玻璃送到安裝位置。當玻璃到位時，腳手架上人員應盡早抓住吸盤，控制穩定玻璃，以免發生碰撞，出現意外事故。
5.玻璃穩定後，上下人員應註意保護玻璃。當上部有槽時，讓上部先入槽；當下部有槽時，應將玻璃慢慢放入槽中，隨即用泡沫填充棒固定住玻璃，防止玻璃在槽內擺動造成意外破裂。
6.中間部位的玻璃預先已鎖好安裝孔，安裝時用扣件將玻璃固定在爪接件上。
7.玻璃安裝好後，應調整玻璃上下、左右、前後縫隙的大小，擰緊平錐扣件，然後將玻璃固定住。
8.待全部調整完畢後，應進行整體立面平整度的檢查，確認無誤後，才能進行打膠。
9.打膠前需要做好以下幾項工作：
（1）應用“二甲苯”擦凈玻璃及鋼槽需打膠的部位。
（2）玻璃與鋼槽之間的縫隙用泡沫棒塞緊，註意平直，留出凈高6mm的打膠厚度。
（3）所有需打膠部位應粘貼保護膠紙，註意膠紙與膠縫平行。
10.玻璃打膠時，先根據膠縫的大小給玻璃膠口切開相應斜口，打膠要保持均勻，操作順序壹般是：豎向膠縫，由上向下。
11.膠註滿後，要檢查膠縫裏面是否有氣泡，若有，應及時處理，消除氣泡。
12.表面修飾好後，迅速將粘貼在玻璃上的膠紙撕掉。
13.待膠固化後，清潔內外玻璃，做好防護標誌。
質量控制
由於拉索的二次調節定位，有必要在玻璃打膠之前再作壹次全面的施工質量檢查，如：玻璃面板的三度校正、各類錨固件的螺栓連接的可靠性，尤其是有結構或鋼柱參與拉桿支承結構的，觀察其有無變形，並作必要的記錄。
質量控制要點：
1、經測量糾偏的予埋件及錨固件，高差﹤2mm、平面位置差﹤3mm、軸向差﹤1mm（以3﹒6m高度計）為宜。
2、第二次拉索調節定位，質量控制的要點是：
①使玻璃面在達到幕墻的水平、垂直、平面三度的基本要求的同時，保證拉索的正確張拉力及壹致性；
②鎖頭鎖緊後的有效性。
3、材料的合格性。在玻璃幕墻中，作為結構材料尤需加強檢查，
必要時進行強度的復查。這些結構材料有鋼支承結構件，如：鋼柱、錨固件、螺栓、不銹鋼拉索、駁接件等。在檢查復驗時，同時逐根進行外觀檢查；螺紋連接時，尤其須註意螺紋的配合公差，這往往容易被忽視。
4、玻璃與駁接頭安裝時，須予註入密封膠，再進行螺紋擰緊，以防雨水從孔中滲漏。以及駁接頭緊固程度的檢查。
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