寧波財(cái)富中心單元式幕墻安裝施工技術(shù)

陳洪亮，席永慧

(1.同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，上海 200092；2.寧波迪賽置業(yè)有限公司，浙江 寧波 315040)

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寧波財(cái)富中心單元式幕墻安裝施工技術(shù)

陳洪亮1,2，席永慧1

(1.同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，上海 200092；2.寧波迪賽置業(yè)有限公司，浙江 寧波 315040)

摘要：寧波財(cái)富中心主樓幕墻形式多樣且較復(fù)雜，為此結(jié)合其工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)條件將其幕墻劃分多個(gè)施工段，詳細(xì)介紹各施工段不同設(shè)備組合方式單元板塊的吊裝施工方法，工程成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可供類似項(xiàng)目參考。

關(guān)鍵詞：超高層；幕墻；單元式板塊；安裝技術(shù)

1工程概況

寧波財(cái)富中心項(xiàng)目位于寧波市江東區(qū)三江口甬江東岸，由38層的超高層辦公主樓(結(jié)構(gòu)高度約178 m)以及裙房(6幢3～4層的商業(yè)用房)組成，總建筑面積為139 091 m2，是寧波市三江口的地標(biāo)性建筑。該工程主樓結(jié)構(gòu)形式為混合框架-鋼筋混凝土核心筒，外框架由20根(38層以上為16根)鋼管混凝土斜柱與核心筒的實(shí)腹鋼框架梁組成，由核心筒往外放射形布置實(shí)腹鋼次梁，采用鋼筋桁架樓承板。

2幕墻形式

主樓幕墻高度188 m，2層以上幕墻主要采用單元式幕墻形式，沿高度方向又分為三部分：2～12層(標(biāo)高10.4～55.4 m)呈倒圓臺(tái)形式；12層至屋頂(標(biāo)高55.4～176.9 m)呈正圓臺(tái)形式；屋頂以上部分(標(biāo)高176.9～187.7 m)為懸挑玻璃幕墻。機(jī)電/避難層采用玻璃百頁(yè)幕墻。在平面上，主樓幕墻可分為兩部分形式，即東、南、西、北4個(gè)圓弧段花瓣位置采用平面板塊擬合圓弧面的明框單元式幕墻；板塊縱橫分界線采用鋁合金裝飾條勾勒出整個(gè)塔樓外立面的層次，在獲得光亮外表的同時(shí)，避免了單調(diào)且不失典雅。東南、東北、西南、西北4個(gè)切角位置采用直面單元幕墻體系。

3安裝方案分析

由于寧波財(cái)富中心主樓建筑形體復(fù)雜，建筑高度高，施工難度高、成本高，采用單一施工方案無(wú)法滿足施工，因此只有根據(jù)工程的特點(diǎn)、難點(diǎn)，按不同部位不同高度、不同作業(yè)狀況，選用設(shè)計(jì)安全可靠、科學(xué)先進(jìn)、施工方便、高效經(jīng)濟(jì)的專項(xiàng)施工方案和綜合施工方案。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析研究，采用方案如下：

由于幕墻施工與主體施工同步進(jìn)行，垂直運(yùn)輸利用塔吊及施工電梯，局部區(qū)域利用活動(dòng)吊車完成。

1)主體結(jié)構(gòu)施工至18層時(shí)，主樓2～12層幕墻板塊開(kāi)始安裝。采用活動(dòng)吊車及單軌吊結(jié)合方式。

2)主體結(jié)構(gòu)施工至30層時(shí)，第13～26層幕墻開(kāi)始安裝。采用塔吊和單軌吊結(jié)合方式。

3)主體結(jié)構(gòu)施工至38層時(shí)，第27～34層幕墻開(kāi)始安裝。采用塔吊和單軌吊結(jié)合方式；35～39層以上樓冠部分則采用塔吊和屋頂擦窗機(jī)軌道吊機(jī)結(jié)合方式。

根據(jù)工程的特點(diǎn)與工期要求，按豎向劃分6個(gè)施工段(圖1)：第一施工段為第2～12層；第二施工段為第13～26層；第三施工段為第27～34層；第四施工段為第35～38層；第五施工段為第39層以上；第六施工段系1層全玻璃及大雨棚。

圖1　幕墻施工段劃分

施工順序：

1)主樓幕墻和裙房1～4層施工幕墻平行施工，先大面后收口。根據(jù)主體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度裙房先開(kāi)始施工，主樓結(jié)構(gòu)完成至18層，單元板塊開(kāi)始吊裝。

2)主樓每層4個(gè)面同時(shí)由下向上流水作業(yè)施工，每層分3個(gè)組同時(shí)進(jìn)行施工，兩個(gè)組負(fù)責(zé)大面吊裝，1個(gè)組負(fù)責(zé)切角部位收口。

3)由于幕墻施工跟隨總體施工進(jìn)度，因此，測(cè)量放線、連接件的安裝及幕墻安裝都錯(cuò)開(kāi)相應(yīng)的樓層分段進(jìn)行。

4單元板塊吊裝方法

4.113層以下單元板塊吊裝施工

該區(qū)段幕墻施工借助活動(dòng)吊車進(jìn)行垂直吊裝(布置在14層)，水平運(yùn)輸則采用單軌吊系統(tǒng)?；顒?dòng)吊車由車身、吊裝系統(tǒng)和配重組組成(圖2)，車身長(zhǎng)5 m，寬1.5 m，采用槽鋼組裝，下部安裝尼龍萬(wàn)向輪，便于移動(dòng)，并在前端設(shè)置固定支撐臂，在吊裝時(shí)放下，穩(wěn)定吊車。吊裝系統(tǒng)由卷?yè)P(yáng)機(jī)、前吊臂和拉桿組成，卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在車身后部，前吊臂采用鋼管焊接而成，并使用銷釘固定在車身前部，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，在吊車轉(zhuǎn)移到其他施工段的時(shí)候能收起前吊臂，便于轉(zhuǎn)運(yùn)。吊車后部加強(qiáng)桿，增強(qiáng)吊車穩(wěn)定性。

單軌吊系統(tǒng)軌道為單根120a工字鋼梁，在其上安裝一臺(tái)0.8 t電動(dòng)葫蘆，遙控控制。在幕墻分格位，每?jī)蓚€(gè)分隔位置懸挑一根工字鋼梁與軌道鋼梁連接(圖3)，連接處采用4個(gè)M14 Q235b 4.8級(jí)螺栓。懸挑鋼梁通過(guò)L型連接鋼角碼與2個(gè)M16 T型螺栓固定到預(yù)埋件上。另外，在每2.4 m懸挑梁端頭用鋼絞線連接到上一層預(yù)埋件上。此系統(tǒng)主要用于板塊的水平運(yùn)輸及板塊的安裝，能把板塊運(yùn)輸?shù)酱髽堑母鱾€(gè)立面，以減少板塊的二次搬運(yùn)，從而大大提高施工效率[1]。

具體吊裝方法：?jiǎn)卧鍓K運(yùn)至首層樓體外邊緣并卸至吊裝正下方，將鋼絲索及固定支件與單元板塊連接，在單元板塊下方系好平衡控制繩，啟動(dòng)電源開(kāi)始吊裝；當(dāng)單元板塊垂直吊運(yùn)至指定樓層標(biāo)高位置時(shí)，停止卷?yè)P(yáng)機(jī)運(yùn)行，然后借助單軌吊將單元板塊水平移位到安裝位置進(jìn)行就位安裝。見(jiàn)圖4。

圖2　活動(dòng)吊車

圖3　單軌吊系統(tǒng)

圖4　13層以下單元板塊吊裝方法

4.213層以上單元板塊吊裝施工

該區(qū)段幕墻施工高度59.9～188.0 m。若繼續(xù)采用活動(dòng)吊車進(jìn)行垂直運(yùn)輸?shù)霓k法，則地面堆放板塊占地面積大，將影響其他單位施工；此外，由于吊裝高度超過(guò)100 m，受風(fēng)力影響較大，安全性無(wú)法保證。因此采用塔吊進(jìn)行垂直運(yùn)輸。

為了便于單元板塊在各樓層轉(zhuǎn)運(yùn)存放，設(shè)置接料平臺(tái)(圖5)，依次布置在17～37層，每3層布置一次。接料平臺(tái)寬度為5.12 m，懸挑長(zhǎng)度5 m，用于單元板塊的接收。

接料平臺(tái)的上部拉結(jié)點(diǎn)必須位于建筑物上，不得設(shè)置在腳手架等施工設(shè)備上；主次梁必須焊接成整體，不得采用其他方式連接。

由于幕墻工程與主體結(jié)構(gòu)同步施工，為了確保施工安全，在主體結(jié)構(gòu)施工完成處下一層的位置搭設(shè)安全防護(hù)棚(圖6)。安全防護(hù)棚懸挑桿懸挑出邊梁4.2 m，與立桿均采用間距1.1 m，欄桿內(nèi)張掛安全密目網(wǎng)，上鋪50 mm(厚)×200 mm(寬)木板和12 mm厚竹夾板。

圖5　接料平臺(tái)

圖6　安全防護(hù)棚

具體吊裝方法：利用叉車將單元板塊卸貨至起吊點(diǎn)，然后塔吊進(jìn)行垂直吊裝。單元板塊吊運(yùn)至接料平臺(tái)后，借助轉(zhuǎn)運(yùn)架水平推至板塊存放處。當(dāng)單元板塊需要安裝時(shí)，將堆放在樓層內(nèi)的單元板塊人工轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射車上(圖7)，推到接料平臺(tái)上，單元體正面平放，采用活動(dòng)吊車起吊安裝。

圖7　樓內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)

35層至屋頂幕墻吊裝方法。單元板塊吊裝分為35～38層及38層以上兩個(gè)區(qū)段，35～38層同原施工方法利用塔吊完成垂直運(yùn)輸，水平運(yùn)輸施工利用屋頂?shù)牟链皺C(jī)軌道，設(shè)置軌行吊機(jī)完成水平位移及就位安裝；39層以上樓冠部分垂直運(yùn)輸利用塔吊將板塊吊至屋面，水平運(yùn)輸施工利用屋頂?shù)牟链皺C(jī)軌道，設(shè)置軌行吊機(jī)，以滿足39層到頂部的幕墻板塊安裝[2]。

4.3單元體轉(zhuǎn)接件安裝

先對(duì)整幢大樓進(jìn)行測(cè)繪控制線，依據(jù)軸線位置的相互關(guān)系將十字中心線彈在預(yù)埋件上，作為安裝支座的依據(jù)。幕墻施工為臨邊作業(yè)，應(yīng)在樓層內(nèi)將單元支座與埋件連接，依據(jù)垂直鋼絲線來(lái)檢查一次轉(zhuǎn)接件的垂直度與左右偏差。為保證轉(zhuǎn)接件安裝精度，除控制前后左右尺寸外，還要控制每個(gè)轉(zhuǎn)接件標(biāo)高。待一次轉(zhuǎn)接件各部位校對(duì)完畢后即進(jìn)行螺栓初步連接，安裝好后進(jìn)行前后左右調(diào)節(jié)，完畢后進(jìn)行固定，用水準(zhǔn)儀檢查標(biāo)高。

4.4單元體板塊安裝

角碼安裝校正完畢驗(yàn)收后，進(jìn)行單元板塊的吊裝。由于單元體板塊體積大，需要采用吊裝方式來(lái)進(jìn)行吊裝。

單元板塊的下行過(guò)程由板塊吊裝層上一層的指揮人員負(fù)責(zé)指揮。在下行過(guò)程中應(yīng)確保在所有經(jīng)過(guò)層都有人員傳接板。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。單元板塊下行至單元體掛點(diǎn)與轉(zhuǎn)接高度之間相距200 mm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，板塊做到下層單元板塊的上槽口上，防止板塊在風(fēng)力作用下與樓體發(fā)生碰撞。單元板塊安裝后，對(duì)單元板塊標(biāo)高以及縫寬進(jìn)行檢查，相鄰兩單元板塊標(biāo)高差<1 mm，縫寬允許±1 mm。

單元體標(biāo)高符合要求后，先清潔插口邊的垃圾，然后進(jìn)行防水膠皮的安裝，用清潔劑擦干凈再進(jìn)行打膠工序，打膠要連續(xù)飽滿，然后刮膠處理。待硅膠表層干后進(jìn)行滲水試驗(yàn)，合格后，再進(jìn)行下道工序。

4.5單元幕墻收口

單元式幕墻的安裝順序?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，由下往上?個(gè)切口部位作為幕墻收口，見(jiàn)圖8。

圖8　單元板塊安裝順序

大面的單元板塊安裝時(shí)，單元板塊按次序一一對(duì)插，當(dāng)中不留空位。但人貨梯處必須等到其拆除后才能安裝。將收口部位的單元板塊存放在樓層里，采用活動(dòng)小吊車進(jìn)行收口安裝。人貨梯的寬度一般占3～4塊單元板塊的寬度，由于已安裝固定的左右兩單元組件之間凈空距離比單元組件的寬度要小，因此，最后一個(gè)單元板塊無(wú)法平推進(jìn)入空位，也不能先插一側(cè)再插另一側(cè)。收口解決方法：?jiǎn)卧鍓K從空位的上方向下插入，以實(shí)現(xiàn)一層收口的目的。然后用此方法從下至上進(jìn)行人貨梯的收口[3](圖9)。

圖9　切角處單元板塊收口

5吊裝過(guò)程中的控制要點(diǎn)

1)安裝單元板塊應(yīng)使用專業(yè)的吊裝夾具。吊具的安全性和可靠性要滿足安裝要求。

2)單元板塊最大重量達(dá)1 000 kg，據(jù)此進(jìn)行單元吊裝鋼索和吊具承重部件的規(guī)格型號(hào)、材質(zhì)選擇，并考慮充分的安全系數(shù)。單元吊裝夾具的設(shè)計(jì)還要考慮不能對(duì)單元板塊造成損壞。

3)單元板塊吊起后，先將預(yù)裝單元板塊水平放置后，再進(jìn)行高度位置就位;吊裝就位過(guò)程應(yīng)注意成品保護(hù)。

4)在升降梯、塔吊區(qū)域每層各留有數(shù)個(gè)單元板塊，在最后安裝的收口板塊安裝時(shí)，所有的膠條必須使用潤(rùn)滑劑進(jìn)行充分潤(rùn)滑，以保證順利插接。其他板塊在安裝時(shí)，如果有條件也使用潤(rùn)滑劑，可大大提高工作效率，并保證膠條處于自然狀態(tài)。

5)吊裝開(kāi)窗單元板塊時(shí)應(yīng)特別注意，要使開(kāi)窗處于鎖閉狀態(tài)。遇大風(fēng)天氣時(shí)不要在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試開(kāi)窗。

6)單元板塊固定后，方可拆除吊具，并應(yīng)及時(shí)清潔單元板塊的型材槽口。

7)施工中如果暫停安裝，應(yīng)將對(duì)插槽口等部位進(jìn)行保護(hù)；安裝完畢的單元板塊應(yīng)及時(shí)進(jìn)行成品保護(hù)。

8)在惡劣天氣(如大雨、大霧、6級(jí)以上大風(fēng)天氣)不能進(jìn)行單元板塊的吊裝工作[4-5]。

6結(jié)語(yǔ)

超高層建筑幕墻形式各異，施工安裝方式也不同。本文根據(jù)寧波財(cái)富中心主樓幕墻特點(diǎn)分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和施工條件劃分六個(gè)施工段，結(jié)合塔吊并利用多種輔助吊運(yùn)設(shè)備解決幕墻單元板塊的高空吊裝施工，主要闡述了新建工程異性幕墻的分段吊裝方法，對(duì)不同施工段的吊裝及安裝就位方法進(jìn)行了描述，這對(duì)類似工程具有一定的借鑒作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.JGJ 102—2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]吳昊,吳瑞卿.單軌吊車用于超高層單元式建筑幕墻安裝施工技術(shù)[J].廣東土木與建筑,2013(12):20-22.

[3]范毓慶.上海環(huán)球金融中心塔樓單元式幕墻安裝技術(shù)[J].安徽建筑,2008,15(4):66-67.

[4]國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心.JGJ/T 139—2001玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

[5]張棟材.超高層建筑單元式幕墻的安裝施工技術(shù)[J].建筑施工,2004,26(5):407-408.

收稿日期：2016-01-05

作者簡(jiǎn)介：陳洪亮(1982—)，男，江西高安人，工程師，從事建筑施工項(xiàng)目管理工作。

中圖分類號(hào)：TU767+.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1008-3707(2016)03-0044-06

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CHEN Hongliang1,2, XI Yonghui1