天津美术馆坐落于天津市河西区友谊路与平江路交口，地处文化广场的核心位置，总建筑面积2.8万m2。主入口14m高的幕墙采用玻璃肋全玻璃幕墙，为国内已知最高的单块玻璃肋板块，极大地提高了美术馆的通透性。
2玻璃肋全玻璃幕墙特点
1)通透性好无钢支撑骨架，也无拉索、拉杆遮挡。吊挂玻璃、肋玻璃通过金属（词条“金属”由行业大百科提供）夹具（词条“夹具”由行业大百科提供）及玻璃槽固定连接，玻璃板块之间采用透明胶填缝，视线被遮挡面积降到最小，使大空间有很强的通透感。
2)安全性好整个幕墙体系受力简单，荷载传递明确，整个结构稳固。建筑幕墙与主体结构采用可动连接，竖向幕墙通常悬挂在主体结构上，当主体结构发生位移时，幕墙相对于主体结构可以活动，通过吊夹和玻璃肋连接饰面玻璃，幕墙重力等竖向荷载全部由上部结构梁承载，因此幕墙玻璃自然垂直，板面平整，并且在地震或大风冲击下，整幅玻璃幕墙在一定限度内做弹性变形，避免了应力集中。
3)装饰效果强由于吊挂玻璃幕墙板块分格尺寸大，饰面玻璃自然垂直，板面平整，避免了映射凌乱。
4)施工速度快吊挂幕墙施工工艺简单，构配件数量少，施工速度快。
尽管玻璃肋全玻璃幕墙拥有很多优点，但在第1次施工完毕后玻璃肋大面积爆裂，为此重新进行了设计与施工。
3第1次玻璃肋全玻璃设计方案及施工结果分析
3.1设计方案
本工程全玻璃幕墙面板采用(10+12A+10)mm双钢化中空Low-E玻璃，水平分格为2160mm，竖向分格为4700，5300，4000mm，全玻璃幕墙完成面高14.00m。第1次玻璃肋全玻璃方案如下。
1)全玻璃幕墙面板玻璃采用8mm厚不锈钢托板托住，不锈钢托板焊接于对接钢板上；2块对接钢板厚20mm，采用6根16mm对穿螺栓固定于玻璃肋；玻璃面板与玻璃肋间采用耐候硅酮结构胶固定(见图1)。
2)玻璃肋由2段玻璃对接而成，对接后玻璃肋总高度为14.16m。玻璃肋之间采用2块20mm厚钢板配合M24不锈钢螺栓群进行对接，螺栓布置情况如图2所示。
3)玻璃肋为19mm+2.28mmPVB+19mm超白双钢化夹胶玻璃（词条“钢化夹胶玻璃”由行业大百科提供）。
4)全玻璃幕墙底部节点处理如图3所示。
3.2方案实施结果
全玻璃幕墙安装完成2个月后，外墙屋檐石材吊顶安装完成，玻璃肋陆续破坏，严重影响玻璃幕墙的外观和质量。
3.3原因分析
针对此次全玻璃幕墙超高玻璃肋大规模爆裂，2012年1月2日，天津文化中心工程建设指挥部组织召开美术馆系统北侧玻璃肋构造节点的专家论证会，专题研究该部位玻璃肋爆裂问题的原因，探讨解决方案。玻璃肋破坏的原因有如下几点。
1)屋面挑檐钢结构在装饰钢架及龙骨安装过程中的沉降对玻璃肋施加了较大的应力。
2)玻璃肋对接部位受力较为复杂，玻璃肋螺栓群连接受力与钢结构不同，各螺栓无法共同受力，同时玻璃肋开孔过多，局部应力集中严重。
3)玻璃肋底部只留10mm缝隙，未能给结构沉降留有充足的空间，需测量出结构变形的具体量，以确定玻璃肋底部空隙预留量。
4第2次超高玻璃肋设计方案在经过专家论证及分析的基础上，对第1次的设计及施工方案进行了重要改变，方案如下：
1)立面分格及玻璃面板按原方案。
2)全玻璃幕墙面板玻璃采用8mm厚不锈钢托板托住，不锈钢托板焊接于竖向不锈钢夹板上；不锈钢夹板厚10mm，采用2根24mm对穿螺栓固定于玻璃肋，减少了玻璃肋开孔数量，降低玻璃肋自爆的风险；玻璃面板与玻璃肋间采用耐候硅酮结构胶固定(见图4)。
3)玻璃肋胶片由PVB改为SGP胶片，玻璃肋为3片(12+2.28SGP+12+2.28SGP+12)mm超白钢化夹胶玻璃（词条“夹胶玻璃”由行业大百科提供），总高14.16m，玻璃肋通长，无需对接。SGP作为夹层玻璃中间膜，大大拓展了夹层玻璃性能。SGP的撕裂强度（词条“撕裂强度”由行业大百科提供）是普通PVB的5倍，硬度是普通PVB的100倍。SGP的高强度（词条“强度”由行业大百科提供）、高透明、耐久性、多种结构及安装灵活，满足市场要求。
4)玻璃肋宽600mm，上端采用2个不锈钢吊夹将玻璃固定，下端玻璃肋悬空，空隙为50mm，空间充足，给结构沉降留有充足的空间，玻璃肋完全处于吊挂状态(见图5)。
5施工方案
5.1玻璃肋分布情况
天津美术馆为全玻玻璃幕墙工程（词条“玻璃幕墙工程”由行业大百科提供），现场更换的玻璃肋最大长度为14.160m，该超长玻璃肋一共21片。
5.2玻璃肋运输
由于玻璃肋长达14.160m，在运输过程中，厂家在玻璃肋出厂时用木箱进行包装，每2片玻璃肋包装在一起，采用加长货车运输。
5.3施工流程
由于本次更换玻璃肋时，现场整体施工已经完成，所以更换时现场的成品保护问题很重要，同时由于拆除、重新安装玻璃比刚开始的安装难度更大，因此相关的安全风险因素较高。为保证本次玻璃安全更换，制定了以下更换工艺工序，整个更换过程严格按照本工序执行，如图6所示。
5.3.1施工机具准备本次更换玻璃主要设备包含：电焊机、堆高车、汽车式起重机、手动葫芦、电动卷扬机、电动玻璃吸盘等。由于本工程的玻璃肋最大质量为808.26kg，面板玻璃最大质量为572.4kg，吊装高度为14.160m，故选用Nk250型25t全液压汽车式起重机进行施工。采用载重为2t的手动葫芦，保证玻璃肋吊装安全，同时保证安全系数＞2。
5.3.2破损玻璃肋拆除及钢架加固
超高玻璃肋安装之前，需先对玻璃面板及破损玻璃肋进行拆除，之后对钢架进行整体加固。
5.3.3玻璃肋安装
本工程全玻璃幕墙安装高度为14m，但玻璃肋的长度为14.160m，同时现场的悬挑部分吊顶已经安装完成，因此如何将14.160m的玻璃肋安装就位是本工程的安装难点。通过专家论证，本工程的玻璃安装按照如下步骤进行。
1)现场前期准备为保证能够将超长玻璃肋吊装就位，只能在净空间上考虑。首先将顶部的通长角钢割除，这样可以保证玻璃肋在吊装过程中，有向上串行200mm的空间，便于玻璃肋调整就位，同时将地面的地基向下挖除泥土，泥土向下挖除深度约500mm，使得玻璃肋安装有600mm串动的空间。
2)在钢结构顶部安装2个手动葫芦的吊挂点，每个吊挂点能承受3t的质量。安装2个手动葫芦，一是起到保险作用，二是便于空中转向、微调工作展开，手动葫芦的吊挂点安装如图7所示。
3)加工制作玻璃肋吊装的支架（词条“支架”由行业大百科提供），采用□200×100×3的钢管，以及└50×4进行焊接(见图8)，采用钢架保证吊装过程中玻璃肋不因长度较大而发生失稳。在玻璃夹表面全部粘贴10mm厚的橡胶皮，避免玻璃与钢架硬性接触产生破坏；吊装前将每块玻璃肋手动葫芦的吊装点选好。4)将到场的玻璃平行于即将安装的玻璃幕墙，同时在地面间隔1.5m区域放置木方，将玻璃肋放置在木方上。
5)在吊装时将玻璃肋立起，再将玻璃肋的吊夹从侧边插入玻璃肋底部，通过布带进行固定。
6)采用25t汽车式起重机进行吊装，吊装时将吊挂点设置在玻璃支架上。
7)起吊时当玻璃肋顶部距离石材吊顶约1000mm时，采用手动葫芦进行微调。通过地面人员将玻璃肋斜向推入地面已经挖好的坑内，这样便于玻璃肋在高度方向进行调整。当玻璃肋微调至安装部位时进行固定。
8)当玻璃肋调整到位时，最后施工地面部分的地槽，进行玻璃肋固定，在地槽施工时，用湿棉布将底部玻璃肋包裹好，避免与钢地槽接触，以免钢地槽焊接时导致玻璃肋局部受热而发生炸裂。
9)安装玻璃肋的转接钢板，在玻璃肋的孔部位穿入螺栓前必须插入定制的尼龙套管，避免螺杆与玻璃肋硬性接触，导致玻璃肋的破损。
10)进行面板安装，在面板安装时将采用8爪仪电动吸盘，通过起重机进行安装。
11)面板打胶（词条“打胶”由行业大百科提供），并清理面板，同时拆除相关的安装措施。
5.4施工操作注意事项
1)玻璃面板及破损玻璃肋拆除前需将玻璃固定牢固后方可进行拆除工作。
2)超长玻璃肋装车卸车及施工现场搬运过程中注意保护玻璃肋，玻璃肋抬动过程中，工人均匀布置于玻璃肋一侧，先将玻璃肋侧立起来，同时将玻璃抬起，避免玻璃肋变形。
3)玻璃肋安装之前，先将玻璃肋轻放于吊装支架后捆绑牢固。
4)玻璃肋吊装过程中，需将玻璃吊装支架缓慢竖起；玻璃吊装支架竖直后，玻璃肋就位，玻璃吊夹安装完毕，确保玻璃肋受拉后方可拆除吊装支架。
5.5施工安全注意事项
所有施工操作严格执行本方案中施工相关规定，对整个玻璃更换过程中需要注意以下问题：①脚手架、玻璃班组进场前进行现场施工教育，并定期进行安全交底。②玻璃肋更换施工过程中，施工区域必须采用隔离带与非区域隔离开，并安排专人看守，避免施工过程有人员误入造成伤害。③拆除的碎玻璃必须借助工具将碎玻璃抬走，避免直接用手清理造成划伤。④汽车式起重机起吊时，必须按起重相关规定执行。确认吊装空间，视线遮挡等相关情形。⑤在玻璃更换完毕后，对施工区域内的垃圾进行全面清除作业，尤其是石材表面的杂物清理干净。
6结语
1)对于首次施工的工程，应组织专家论证，对幕墙设计、施工方案的可行性进行探讨，施工前期排除方案的重大隐患。
2)幕墙设计人员在设计阶段，要对构造形式、变形、主体结构沉降对幕墙的影响等多方面进行考虑。
3)幕墙设计人员在进行方案选择时要对材料性能有充分的理解，同时紧跟幕墙行业材料发展的现状，及时选用性能更优、更容易满足设计要求的幕墙材料。
4)施工前制定有针对性的施工方案，必要时进行预演。
参考文献：
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