北京江河幕墙系统工程有限公司 北京 101300
摘要：随着我国经济与科技的迅速发展，玻璃幕墙以其亮丽高贵的风格越来越得到人们的青睐，尤其是单层索网幕墙以其高通透性受到业主的赞誉。该幕墙形式采用预应力索网体系抵抗荷载，支撑结构体态轻盈，造型美观。但其技术含量及施工难度比框架或单元式幕墙略高。应在材料质量和施工安装质量方面严格控制，使其展现出安全的使用功能和亮丽的外观效果。
关键词：单层索网幕墙；钢索张拉；应力监测；玻璃安装
一、工程概况
顺义区驻首都机场综合服务中心工程位于首都机场T3航站楼南侧，单索幕墙面积490.52㎡。该索网幕墙为纵横轴交汇形式，在建筑的西北角形成封闭。幕墙标高为±0.000m～23.500m，由13根钢索组成。钢索为直径30mm钢绞线。单根钢索承受最大拉力为19.35KN。幕墙下部主体结构为C30混凝土地梁，上部结构为箱型钢结构梁。
二、预埋件、钢耳板、钢索及钢套筒安装
1.下部预埋件埋设
钢索拉力通过预埋件传递到主体结构，埋件安装是施工过程中的重要工序。应严格按图纸及规范要求对埋件的加工和埋设进行质量控制。确保材料质量和焊接质量合格，并做好防腐处理。控制好埋设精度，使水平及标高偏差控制在允许范围内。本工程控制精度为水平方
向允许偏差±6mm，垂直方向允许偏差±5mm。
2.顶部钢结构耳板安装
耳板焊接在钢结构梁底部，承受拉索竖向荷载。要确保钢耳板与钢结构梁的焊接质量合格，安装精度符合要求。焊缝为一级焊缝，并做好防腐和防火处理。拉索安装措施为在室内侧搭设满堂脚手架。
3.钢索及钢套筒安装
钢索应妥善保存在干燥平整的地方，保证索具不受腐蚀。切忌砸压和接触电气焊作业，避免损伤。钢索采用卷扬机进行吊装，安装时要注意对钢索进行整体保护，防止索头碰撞到其它物体造成划伤或钢绞线破坏。钢索通过销轴与钢耳板连接，拉索下端的锚固方式为穿过钢盖板在钢套筒中锚固。拉索张拉前要预留出张拉端和锚固端预留长度。
二、钢索张拉施工
1.张拉设备的准备及标定
要使用与钢索相配套的张拉设备，才能达到良好的张拉效果。张拉工装设备的设计须考虑索具形式和索端铸钢结构的形式，结合张拉力的大小进行设计，其合理与否直接影响预应力施工的效率和质量。本工程张拉点设置在钢索上端。工装是针对该工程加工而成，张拉工装中采用的千斤顶型号为YCN25-200，外形尺寸为400×φ110×196，行程200㎜，额定张拉力250kN，重量千斤顶30㎏，油泵25㎏。
2.张拉控制应力准备
为方便施工以及模拟计算和数据记录需要，对每根钢索进行编号
并标注张拉设计值。钢索张拉有施工温度设计值，因实际施工时的温度往往与设计施工温度有偏差，当张拉温度与设计温度偏差较大，应进行温度修正，应参照张拉值与修正值表执行。
3.张拉的控制方法
钢索张拉是个较繁琐的过程，张拉前必须对施工人员进行培训。该工程预应力钢索张拉应采用双控，结合施工仿真计算结果，加强对索力和变形的监控。即预应力钢索的拉力和变形值及钢结构变形。在预应力钢索张拉的过程中，对结构变形进行监测，可以保证预应力施工期间结构的安全及预应力施加的质量，同时保证施工人员安全。
4.张拉工装操作要点
本工程张拉设备组件较多，在进行安装时要小心安放，使张拉设备形心与钢索重合，确保预应力钢索在进行张拉时不产生偏心。在钢索开始张拉时，油泵启动供油正常后开始加压，当压力达到钢索设计拉力时，超张拉5%左右停止加压，完成预应力钢索张拉。张拉时要控制给油速度，给油时间不应低于0.5min。在钢索张拉过程中还应做到同一组钢索应尽量在一天内张拉到位，如因特殊情况没有张拉到位，应将拉索张拉端索头的螺母全部拧紧，避免拉力损失。
5.张拉分级与张拉顺序
钢索张拉分两级进行，第一级将所有钢索张拉到设计值的100%，第二级对钢索内力进行微调。在进行第一级张拉时，在每根钢索的张拉过程中还要分成5个小级，每张拉到应力设计值的20%中间做一下短暂的停顿，同时监测主体结构的变化，在确定主体结构安全后，继续进行张拉。该工程采用了由两边向中间的张拉顺序。
6.张拉力的调整
钢索的实际预应力值与设计控制值的偏差不宜超出±5%。由于钢索间拉力的互相影响，在第一级张拉完成后，部分索力可能达不到要求，需要进一步调整。调整方法是采用钢索测力仪对索力进行测量，对不满足要求的钢索进行张拉力调整，直到所有钢索的张拉力均满足要求为止，拧紧所有夹具的螺丝直至夹具达到最佳受力状态。
7.做好张拉测量记录及对钢索、主体结构的监测
在张拉过程中和张拉完成后对索的张拉力进行测量记录可以准确把握索的受力状态。张拉前可把预应力钢索自由部分长度作为原始长度，当张拉完成后，再次测量自由部分长度，两者之差即为实际伸长值。除了做好张拉长度记录外，还应对压力传感器测得的压力进行测量并登记入表。
张拉过程中必须加强对主体结构的变形监测。变形监测的对象为与拉索相连的顶部钢梁及下步钢套筒和预埋件，在张拉时要监测顶部与钢索对应的钢梁及下部对应的钢套筒和预埋件。在钢梁上设置控制点，作为张拉过程的监测控制点，对变形的监测可采用水准仪进行。将测量的变形与计算的理论变形进行比较，如果差别超过20％要停止张拉，在找到原因并得到解决后方可继续进行。
在张拉完成48小时后应继续对钢索拉力进行监测。在监测值满足要求的情况下方可进行玻璃安装。如不满足要求，仍然要按照上述步骤进行索力微调。本工程在张拉完成后48小时候监测值符合要求。
四、玻璃安装、注胶及应力监测
1、玻璃安装和注胶
按照图纸要求在每根钢索上标出每层玻璃的安装标高。将不锈钢驳接件安装牢固，复测无误后，按照从下到上的顺序进行玻璃安装。
采用硅酮耐候密封胶对玻璃间缝隙进行注胶，做到胶缝密实美观。
2、应力监测
在玻璃全部安装完成后，仍需要按照上述步骤对钢索进行应力监测，并对顶部钢结构梁和下部钢套筒及预埋件进行变形监测。经监测，未发现异常情况。为确保拉索幕墙安全耐久，在工程验收后应每年监测一次。对索力松弛超出10％以上的钢索，必须进行补张拉。对有断丝的索应及时更换。在遭遇强风、地震或火灾等灾害后要按照上述步骤进行监测。本工程经过两年监测未发现异常情况。
结语：
单层索网幕墙对受力要求较高。要做好预埋件、钢结构耳板等受力构件的施工安装。钢索张拉工作是施工的核心工作，要做好张拉设备的准备、计算好张拉控制应力、采用正确的张拉控制方法。钢索张拉后的应力监测及主体结构变形监测是张拉后期的重点工作。我们要不断学习探索索网幕墙施工的新知识、掌握新技术，使索网幕墙在现代建筑中得到更为广泛的应用。
参考文献
[1]侯兆欣等，«钢结构工程施工质量验收规范»（GB50205-2001），42、59、90、2002-03-01.
[2]沈祖炎等，«点支式玻璃幕墙工程技术规程»CECS127：2001，34、35、36、2001-8-31.
[3]陆赐麟、张爱林等，《预应力钢结构技术规程》CECS212：2006，14、64、65、69、70,2006-12-1.