單元式幕墻垂直運輸與吊裝技術的應用

蘇小勇

摘? ? 要：單元式幕墻是由許多獨立的單元組合而成，每個獨立單元組件內部所有板塊安裝、板塊間接縫密封均在工廠內加工組裝完成，是工廠化程度最高的幕墻類型，減少了現(xiàn)場施工的工作量，降低施工現(xiàn)場人為因素對工程質量的影響。文章結合實例重點就單元式幕墻垂直運輸與吊裝技術的應用進行分桁。

關鍵詞：單元式幕墻;垂直運輸;吊裝技術

1? 單元式幕墻的特性

單元式幕墻作為建筑工程的外墻裝飾架構，不僅具有防火、隔音效果，而且對美化樓體外觀起到至關重要的作用。建筑幕墻主要通過柔性鏈接物件對主體結構產生一定的支撐作用，幕墻包括兩部分結構，其一是由人造板、石板、金屬板以及玻璃等材質組成的面板結構;其二是鋼結構的支撐架構，支撐架構的穩(wěn)定性、安全性較高。支撐架構與面板之間通過螺栓等介質連接，而二者之間事先預留了足夠大的位移空間，通過這種連接方式，可以增強幕墻本身的抗變形能力。

1.1? 節(jié)能環(huán)保、防雨水滲漏

單元式幕墻包括全單元式幕墻與半單元式幕墻。這種幕墻不僅具有防水、防風的功能，且也具有節(jié)能環(huán)保的特性。由于室內壓力值大于室外壓力值，二者之間形成一個較大的反差，使雨水倒灌入窗內，如果室內外壓力值相同或者室外壓力值遠遠小于室內壓力值，即便存在接縫，也不會出現(xiàn)雨水滲漏的情況。而單元式幕墻可以有效解決這一問題，實現(xiàn)了等壓效應，使內外壓力值完全處在同一個水平上，有效防止了雨水滲透情況的發(fā)生。

1.2? 安裝過程省時省力

單元式幕墻無須借助于大型的腳手架、吊車等設備，主體框架的線條比較統(tǒng)一、均勻，單元體之間的結合特別緊密，因此，在實際安裝過程中，在每一個樓層安裝預埋件就可以完成幕墻結構件的安裝，不需要大量的人力資源，同時也節(jié)省了大量的安裝時間。

1.3? 現(xiàn)場管理簡約化

由于單元式幕墻被分割成若干個單元，因此，現(xiàn)場管理人員只需對每一個單元板塊進行管理而不用考慮其它因素。管理人員的配備也進一步得到優(yōu)化，對材料及相關附件的應用也相對減少，這些優(yōu)勢大幅降低了投入成本。

2? 單元式幕墻垂直運輸與吊裝技術的應用實例

2.1? 工程概況

某建筑工程項目總建筑面積215357m2，地上部分總面積為97760m2，地下建筑面積117597m2。本項目共計幕墻面積115500m2，A、B、C、D、E、F六棟主樓以單元幕墻為主，東立面為邊部飛翼，中間橫明豎隱單元系統(tǒng);南北立面三角型鋁板單元和玻璃穿孔板組合單元系統(tǒng);西立面雙層呼吸式玻璃幕墻系統(tǒng);陽臺部分為陽臺單元和玻璃欄桿，本工程單元板塊共計5635件，最重板塊重1T。

2.2? 垂直運輸與吊裝技術

2.2.1? 懸臂桁架起重機械

桁架材料參數(shù)確定懸臂桁架起重機械類似是塔式起重機的上半身固定在樓

層內，工程選用的成品懸臂桁架起重機械，由4節(jié)標準臂組成（7.5m×4），額定起重量為8t。臂高1.32m，寬1.51m，上弦為120mm×8mm圓管，下弦為105mm×8mm方管，斜腹桿為60×4mm，40×3mm鋼管組成，水平腹桿為40×3mm的鋼管及角鋼組成。臂架上弦采用直徑60mm的銷軸連接，下弦采用直徑45mm的銷軸連接。小車有效行走范圍為11.5m。

（1）安裝順序。樓層定位，鉆直徑50mm孔→安裝起重臂總成（包括起重臂、起重臂攀拉繩、載重小車）→安裝起升機構（卷揚機）→安裝電力控制箱→安裝安全裝置（起升高度限位器、幅度限位器、起重量限制器）→驗收前調試（空載試驗、在最大幅度處分別吊對應額定起重量的25%，50%，75%，100%負荷、超載25%靜態(tài)試驗）。

（2）安裝要點。通過直徑39mm高強螺栓，懸臂桁架前端、后端與結構工字鋼梁固定，懸臂桁架下方墊10mm厚2000mm×1000mm鋼板，目的是將荷載均勻傳遞至結構。在懸臂桁架后端安裝起升機構（卷揚機），使用4個直徑39mm高強螺栓抱箍主體結構徑向鋼梁，鋼絲繩通過固定導向滑輪轉接到大臂前端可滑動的小車上。直徑24mm鋼絲繩將大臂牽拉到高兩層的勁性柱上，作為二次保護措施。

2.2.2? 卸料平臺

與一般工程中使用的卸料平臺不同，轉運單元體的卸料平臺上表面應平整，滿足工人使用平板小車運輸單元板塊進出樓層的需要。荷載計算包括兩塊單元體，貨架、轉運小車、4名工人、平臺自重;經(jīng)計算確定卸料平臺寬為3.0m，懸挑長度5.0m，錨固長度3.0m。主、邊龍骨為28a號槽鋼，間距1000mm，次龍骨為16號槽鋼，間距1250mm，平臺板為6mm厚鋼板;牽引、保險繩為直徑直徑28mm鋼絲繩。吊耳和加勁肋板材質為Q235B，厚度12mm，焊縫高度10mm。安裝工藝流程：平臺底座組裝→欄桿組裝→踢腳板、側板防護→樓板定位打孔→吊裝就位→固定錨固端→安裝鋼絲繩。

2.3? 環(huán)形軌道的設計和布置

（1）材料參數(shù)的選擇。環(huán)形軌道由懸挑支臂和路軌組成，材料選用見表2，懸挑支臂標準分格3.0m，角部采用圓弧形式（半徑大于7m）布置，分格小于3.0m，路軌工字鋼長度為兩個懸挑支臂中心間距。

（2）安裝順序。定位→懸挑支臂工字鋼（利用下一樓層的架手架）→支臂工字鋼后端固定→鋼絲繩上端與鋼掛件固定、下端通過U形環(huán)與支臂工字鋼耳板固定→軌道工字鋼與懸挑支臂工字鋼安裝→調節(jié)鋼絲繩上花籃螺栓裝置→單軌吊車安裝→環(huán)形軌道驗收。

（3）懸挑支臂固定方式。工字鋼下面焊接12mm厚鋼板，與預埋件上兩個M16螺栓固定;另一個點是在樓板上打孔，利用100mm×100mm× 5mm鋼墊片、M20螺栓固定。

（4）軌道工字鋼與懸挑支臂連接。①在懸挑支臂工字鋼底部焊接12mm厚鋼板，在鋼板上開圓孔。②在軌道工字鋼上部焊接12mm厚鋼板，在軌道工字鋼和鋼板上分別開長圓孔。③通過M12的高強螺栓將軌道工字鋼與懸挑支臂連接。

（5）耳板與工字鋼連接。厚度12mm的鋼板與工字鋼進行滿焊，焊縫高度為10mm，耳板上開直徑56mm圓孔;在耳板對應位置的工字鋼上焊接8mm厚的加勁肋，加強節(jié)點承載能力。耳板上采用兩道直徑19mm鋼絲繩進行斜拉，吊裝軌道上為主受力繩，另作為二次保險繩，利用花籃緊固螺栓將鋼絲繩調整松緊。

（6）吊裝扁擔及吊裝卡具的設計。吊裝扁擔采用20mm厚鋼板，通過受力計算確定扁擔的吊點位置，避免吊裝時偏心;在單元體掛鉤上打孔，穿U形卡環(huán)，用鋼絲繩連接，作為二次防墜措施。為防止上橫梁位置吊具從側向滑出，在設計時利用兩個M16螺栓頂在單元體上橫梁的水槽面，在螺栓與水槽之間墊4mm膠墊。

2.4? 單元體吊裝

在加工廠，按照優(yōu)先安裝單元板塊的序列號裝車，單元體進入施工現(xiàn)場后，用叉車將貨架內的單元板塊轉運到起重機械吊裝半徑范圍內，使用懸臂桁架起重機械將單元板塊從地面轉運到提前預定的儲存層進行存儲（低樓層單元體從地面起吊）。安裝時，垂直方向以層為單位，從下而上逐層、按序、插接安裝。將單元體板塊放在平板小車內從樓層內推出至卸料平臺，使用懸臂桁架起重機械將單元體板塊從儲存樓層吊出，然后通過二次倒鉤，再使用環(huán)形軌道水平運輸至待安裝部位。安裝工藝流程：測量放線→地臺碼安裝→起底料安裝→打膠→閉水試驗→實時復核→就位安裝。

3? 結束語

總之，單元式幕墻的加工由工廠完成，運至現(xiàn)場后，選用懸臂桁架樓層起重機械代替塔式起重機，將板塊有序吊轉運至樓層，降低了施工成本，提高了垂直運輸效率;環(huán)形軌道吊裝技術能夠克服場地狹小、起吊點少等客觀因素限制，安裝操作靈活，安裝質量有保證，經(jīng)濟、安全效益明顯。因此，垂直運輸和吊裝技術成功運用于超高層幕墻施工，工程案例可借鑒，值得推廣。

參考文獻：

[1] 張裕星.超高層建筑外幕墻工程環(huán)形雙軌道吊裝施工技術[J].施工技術，2018（S4）.