高層建筑單元式幕墻安裝技術(shù)

范俊　謝靖

摘要：單元式幕墻是以工廠化分塊加工形成單元板塊，單元板塊塊包含受力構(gòu)件、構(gòu)配件、保溫、飾面等，具有制作精度高，現(xiàn)場安裝簡便，節(jié)約工程工期等特點(diǎn)。以新疆中泰化學(xué)科技研發(fā)中心為例介紹了外墻單元式幕墻運(yùn)輸、吊裝方法、板塊調(diào)整以及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：單元式幕墻；導(dǎo)軌吊機(jī)；垂直運(yùn)輸；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU974 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674—3024（2016）11—85—02

1工程概況

某工程總建筑面積63500m²，建筑總高度為99.8m，建筑主體為地下二層、地上27層。工程外墻采用單元板塊干掛石材和玻璃幕墻施工技術(shù)。單元式幕墻施工面積為19246m²，總計(jì)約3000個(gè)單元板塊，單元板塊主要尺寸為3900×1988、3900×1642、3900×1816、4000×1988、4000×1642、4000×1816mm。

復(fù)合單元板塊石材和玻璃幕墻結(jié)構(gòu)是采用鋁合金掛件與石材和玻璃幕墻板塊連接在一起，整體掛接到主體混凝土結(jié)構(gòu)埋件上，簡化現(xiàn)場安裝工藝，大大提高了安裝速度，強(qiáng)度可靠，保證外立面平整。其主要特點(diǎn)是：單元板塊在被加工后成為一個(gè)整體，板塊整體受力更趨合理，抗變位能力強(qiáng)，安裝更方便；同時(shí)，單元板塊集成了內(nèi)飾板、防水鍍鋅鋼板、巖棉保溫、石材和玻璃飾面于一體。

2單元式幕墻特點(diǎn)

單元式幕墻是將幕墻按單個(gè)層高或多個(gè)層高分塊工廠化加工，一個(gè)單元板塊即為一個(gè)完整的受力單元。單塊包括幕墻組成的各種構(gòu)配件、保溫以及外飾面等。在工廠加工完成后運(yùn)至施工現(xiàn)場，與在主體施工時(shí)預(yù)留的掛件連接，并利用單元板塊上的微調(diào)構(gòu)件精確調(diào)整幕墻位置，板塊與板塊之間采用承插式連接。其特點(diǎn)主要有：

（1）相對(duì)傳統(tǒng)框架式幕墻能節(jié)約大量工期，在主體結(jié)構(gòu)施工期間即開始單元板塊的制作；主體結(jié)構(gòu)完成后即可單元板塊的安裝，單元板塊安裝完成即整個(gè)幕墻完成。

（2）單元板塊為工廠化生產(chǎn)，組裝精度高；

（3）安裝施工簡便，僅需簡單吊裝設(shè)備，不需腳手架，單元構(gòu)件之間采用承插式，免去后續(xù)注膠、輔助構(gòu)件安裝；

（4）板塊受力簡單，抗震能力強(qiáng)。

3單元板塊施工要點(diǎn)

3.1施工準(zhǔn)備

主體結(jié)構(gòu)通過驗(yàn)收并拆除外墻腳手架等外墻設(shè)備以具備幕墻安裝條件，對(duì)建筑物垂直度和平整度檢查。并對(duì)幕墻主體預(yù)埋掛件位置偏差進(jìn)行復(fù)查，若買件上下、前后、左右位置有偏差，應(yīng)按采取相應(yīng)措施，使其滿足安裝要求。

3.2單元板塊運(yùn)輸和堆放

3.2.1現(xiàn)場內(nèi)的垂直運(yùn)輸

現(xiàn)場內(nèi)的垂直運(yùn)輸有兩個(gè)過程，首先由單元板塊運(yùn)輸車從工廠運(yùn)送至現(xiàn)場垂直運(yùn)輸位置，然后由自制垂直運(yùn)輸滑道或塔吊運(yùn)輸?shù)戒撝破脚_(tái)并運(yùn)輸至樓層內(nèi)存放。本工程到場的單元板塊主要由垂直運(yùn)輸滑道進(jìn)行運(yùn)送至樓層內(nèi)存放，在可能的情況下由塔吊吊運(yùn)到樓層內(nèi)存放，具體如下：

初步確定每4層為一個(gè)單元板塊存放層，按一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)架放4個(gè)單元板塊計(jì)，則4層的單元板塊堆放需占地約1550平方米。根據(jù)圖紙測算，以8層為例，樓層內(nèi)空閑地約2000平方米，滿足存放需求，單元板塊樓層堆放布置見圖1。

3.2.2單元板塊在樓層內(nèi)的運(yùn)輸

（1）單元板塊在樓層內(nèi)的運(yùn)輸包括以下作業(yè)。

1）單元板塊由進(jìn)貨平臺(tái)，運(yùn)至指定存放地點(diǎn)，并確保有序、分區(qū)擺放。

2）單元板塊由疊加存放狀態(tài)分解成單個(gè)板塊。

3）單個(gè)單元板塊運(yùn)至吊裝位置。

（2）單元板塊樓層內(nèi)運(yùn)輸所使用機(jī)具為門形吊機(jī)，形式如右圖。此吊機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到樓內(nèi)高度空間及單元板塊轉(zhuǎn)運(yùn)架的寬度。

（3）在存放層實(shí)現(xiàn)板塊的合理、有序堆放必須遵循以下原則：

1）單元板塊必須按安裝順序進(jìn)場，否則會(huì)占用存放層內(nèi)有限空間。

2）單元板塊存放位置必須對(duì)應(yīng)安裝位置嚴(yán)格執(zhí)行分區(qū)擺放的原則。

3）在任何時(shí)候應(yīng)確保行人及板塊運(yùn)輸通道的暢通。

4）不同種類的板塊原則上不允許疊放。

3.3單元板塊吊裝

單元幕墻安裝采用導(dǎo)軌吊機(jī)+垂直運(yùn)輸滑道的施工方法，單元板塊直接從地面或存放層進(jìn)行起吊，待安裝的單元板塊存在起吊位置附近。

在垂直吊運(yùn)位置設(shè)置兩根導(dǎo)向鋼繩，單元板塊順導(dǎo)向鋼繩往下吊運(yùn)至安裝層。避免高層吊裝時(shí)，高空較大風(fēng)力對(duì)板塊的影響。在導(dǎo)向繩的限制下，保證板塊垂直吊運(yùn)過程中不會(huì)與主體結(jié)構(gòu)或其它物體發(fā)生碰撞。當(dāng)沿導(dǎo)向繩吊運(yùn)到安裝層后轉(zhuǎn)為水平吊運(yùn)至安裝位置。

在安裝層的上一層設(shè)立鋼制水平導(dǎo)軌.專用單元吊具可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，當(dāng)專用吊具水平吊運(yùn)單元板塊時(shí)，為防止單元板塊與主體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，在單元板塊的下部設(shè)置專用連桿，由1～2個(gè)安裝工人操縱，保持單元板塊的運(yùn)動(dòng)軌跡。負(fù)責(zé)操縱連桿的工人應(yīng)當(dāng)妥善系好安全帶，以免大風(fēng)時(shí)可能出現(xiàn)的意外事故。當(dāng)整個(gè)工作層安裝只剩下導(dǎo)向鋼繩中間的單元板塊時(shí)，拆除導(dǎo)向鋼繩，進(jìn)行人工導(dǎo)向吊運(yùn)安裝單元板塊。

單元板塊吊裝時(shí)，也以4個(gè)層間為一個(gè)區(qū)域，當(dāng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的單元板塊安裝完畢后，將水平導(dǎo)軌拆移至上一個(gè)區(qū)域，重復(fù)上述步驟，安裝此區(qū)域內(nèi)的單元幕墻。按照此種方式，施工完整個(gè)建筑單元玻璃幕墻。具體施工如下圖所示：

3.4單元板塊承插就位

單元板塊的插接就位由單元板塊吊裝層及上一層人員共同完成，當(dāng)單元板下行至單元體掛點(diǎn)與轉(zhuǎn)接高度之間相距200mm時(shí)，命令板塊停止下行，并進(jìn)行單元板塊的左右方向插接。

在左右方向插接完成后，在控制左右接縫尺寸的情況下命令板塊繼續(xù)下行，此時(shí)由板塊上一層人員負(fù)責(zé)單元體掛件與轉(zhuǎn)接件的對(duì)接，板塊安裝層人員負(fù)責(zé)上、下兩單元板塊的插接。

確認(rèn)單元板塊的掛點(diǎn)、左右插接、上下插接都已安裝到位后，拆除夾具。

3.5單元板塊微調(diào)

借助水平儀通過調(diào)整高度的調(diào)節(jié)螺栓，實(shí)現(xiàn)板塊高度方向的微調(diào)。并且對(duì)單元板塊的左右接縫進(jìn)行校驗(yàn)微調(diào)。調(diào)整完畢后將連接掛件與轉(zhuǎn)接件鎖緊。

3.6板塊與結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)的調(diào)整

通過板塊與結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行三維六個(gè)自由度方向上的調(diào)整；通過轉(zhuǎn)接件豎向長條孔和掛件上調(diào)整螺栓，實(shí)現(xiàn)單元板塊Z軸方向（上下方向）的調(diào)節(jié)：單元板塊采用對(duì)插結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單元板塊X軸方向的調(diào)節(jié)（左右方向）；通過轉(zhuǎn)接件縱向長條孔，實(shí)現(xiàn)單元板塊Y軸方向（前后方向）的調(diào)節(jié)。

安裝時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)接件，使每層的轉(zhuǎn)接件均處在安裝偏差允許范圍內(nèi)，然后固定，以確保幕墻平整度。

3.7塔吊和人貨電梯收口位置單元板塊安裝

該部位需等內(nèi)裝結(jié)束后方可拆除塔吊和人貨電梯，因此此處單元板塊作為最后收口安裝。單元板塊不同于框架幕墻為預(yù)先加工，均為固定尺寸，若先期安裝單元板塊位置存在誤差將導(dǎo)致此處單元板塊無法承插。為此在單元板塊安裝之前即考慮此處板塊尺寸，提前放線定位，在收口兩側(cè)設(shè)置控制線。該面墻單元板塊以此控制線為起點(diǎn)安裝第一塊板塊，在安裝后續(xù)板塊時(shí)一并復(fù)核此處尺寸，以保證最后收口板塊承插要求。

收口位置單元幕墻采用“單臂吊機(jī)”施工方法，在屋頂安裝單臂吊機(jī)，外墻布置外掛吊籃，人員利用吊籃在幕墻外側(cè)施工。

4單元式幕墻質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1材料控制

單元式幕墻所用材料、五金配件、構(gòu)件等均須符合國家規(guī)范及設(shè)計(jì)文件要求，有相應(yīng)產(chǎn)品合格證、性能檢測報(bào)告、復(fù)試報(bào)告和進(jìn)場驗(yàn)收記錄。

4.2吊裝控制

（1）單元板塊運(yùn)輸和堆放均應(yīng)采用專用周轉(zhuǎn)架，周轉(zhuǎn)架應(yīng)有足夠的承載力和剛度。

（2）單元板塊進(jìn)場后應(yīng)有專用堆放場地和相應(yīng)的保護(hù)措施，且堆放時(shí)應(yīng)按吊裝順序堆放，避免多次翻運(yùn)，造成單元幕墻的損壞。

（3）單元板塊吊運(yùn)時(shí)，吊點(diǎn)要求不少于2個(gè)，并保證吊點(diǎn)受力均勻。為保證吊運(yùn)時(shí)的平穩(wěn)，在單元板塊栓系兩根攬風(fēng)繩，避免吊運(yùn)中碰撞其他物體。

（4）單元板塊未與結(jié)構(gòu)掛點(diǎn)有效連接，不得解除吊具。

4.3安裝控制

（1）單元板塊安裝過程中應(yīng)同時(shí)做好層間封堵、防雷措施、防火封堵等隱蔽工程驗(yàn)收，施工層所有項(xiàng)目均驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)入上層單元板塊的安裝。

（2）安裝過程中應(yīng)及時(shí)調(diào)整安裝誤差，在單面墻上設(shè)置多根豎向控制線，以減少累計(jì)誤差。

（3）間隔幾層后，對(duì)整體幕墻進(jìn)行測量校正，使其累計(jì)誤差滿足規(guī)范要求。

（4）每間隔4層做一次外墻淋水試驗(yàn)，以保證幕墻防水性能。

5結(jié)束語

本工程采用了先進(jìn)、成熟的單元式幕墻結(jié)構(gòu)，通過對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)合理控制，保證單元式幕墻結(jié)構(gòu)安全和使用功能，為今后單元式幕墻應(yīng)用提供一定的借鑒。