框架式幕墻龍骨單元裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用

劉永華 孫 浩 周 鑫 魏 杰 陳 杰 劉宏升

中建八局第二建設(shè)有限公司 山東 濟(jì)南 250014

隨著各地商業(yè)、寫字樓等大型建筑的興建，幕墻已成為建筑整體系統(tǒng)的重要組成部分，但幕墻施工進(jìn)度也成為制約整個工程工期的關(guān)鍵點。

常規(guī)的框架式幕墻需要在現(xiàn)場依次安裝立柱、橫梁和面板，往往存在工序繁雜、安裝精度低、施工周期長、安裝費用高等難題，而單元體幕墻可在現(xiàn)場直接吊裝至主體結(jié)構(gòu)上，大大節(jié)省了現(xiàn)場施工的時間，具有現(xiàn)場安裝工序簡便、安裝工期短等特點。但單元體幕墻主要適用于超高層建筑的幕墻施工，一般業(yè)主難以承受單元體幕墻超高的造價。

通過技術(shù)攻關(guān)、樣板試驗，整合2種不同幕墻的優(yōu)點，開發(fā)出了框架式幕墻龍骨單元裝配式組裝、龍骨分層分單元整體吊裝、吊籃安裝面層及收尾等施工技術(shù)，極大程度地提高了幕墻骨架施工效率[1-7]。

1 工程概況

歷城區(qū)華山片區(qū)安置二區(qū)項目（圖1）位于濟(jì)南市華山片區(qū)，南鄰華山北路、西距二環(huán)東路3.5 km，總建筑面積1 630 000 m2，住宅建筑面積1 150 000 m2，公建建筑面積480 000 m2，玻璃幕墻面積約為130 000 m2。

圖1 歷城區(qū)華山片區(qū)安置二區(qū)項目效果圖

該工程作為山東省體量最大、難度最高的回遷安置項目，具有體量巨大、施工工期緊張等特點。在幕墻施工過程中運用框架式幕墻龍骨單元裝配式組裝、龍骨分層分單元整體吊裝等技術(shù)，提高了幕墻施工效率，節(jié)約工期45 d，為今后類似工程的施工積累了豐富的經(jīng)驗。

2 施工難點及解決方案

2.1 施工難點

本項目幕墻原施工計劃定于2017年4月進(jìn)場，由于土建進(jìn)度滯后，幕墻實際施工時間壓縮較大。幕墻施工所用吊籃架設(shè)在屋面層上，與土建屋面防水及屋面面層施工形成交叉。幕墻進(jìn)場施工時屋面層防水未做，吊籃暫時不能搭設(shè)，更是極大程度上影響幕墻施工安排，必須通過新的方法加快施工進(jìn)度。

2.2 解決方案

參照單元式幕墻加工制作的原理，采用單元式幕墻整體框架制作工藝，將框架幕墻的立柱、橫梁及轉(zhuǎn)接件等材料在現(xiàn)場組裝完成，施工時利用可移動伸縮式單臂吊機(jī)將龍骨整體框架吊裝到位，調(diào)整誤差后通過焊接完成單元式骨架與預(yù)埋板的固定，形成框架幕墻骨架單元裝配式體系，解決了前期吊籃不能搭設(shè)，無法進(jìn)行龍骨施工的問題。

幕墻龍骨施工基本完成后，吊籃也搭設(shè)完成，再利用吊籃安裝龍骨整體框架之間的部分橫梁、面層等后續(xù)工作。此種施工技術(shù)的應(yīng)用，突破了吊籃的制約，使用人工單價更便宜的非上吊籃的工種即可實施龍骨組裝及吊裝，節(jié)約了勞務(wù)成本。

3 施工工藝要點

3.1 幕墻預(yù)埋件現(xiàn)場安裝

按照設(shè)計要求，幕墻預(yù)埋件應(yīng)綁扎牢固、位置準(zhǔn)確。預(yù)埋件與主體結(jié)合面緊密接觸，不允許懸空連接。預(yù)埋件平面位置偏差允許為±20 mm，標(biāo)高偏差允許為±10 mm，表面平整度≤5 mm?；炷翝仓⒄駬v過程中安排專人糾正錯位的預(yù)埋件。

3.2 整體測量放線，提出材料計劃

1）以±0 m標(biāo)高為基準(zhǔn)，利用測量設(shè)備復(fù)核土建所提供標(biāo)高基準(zhǔn)線的正確性。若發(fā)現(xiàn)所提供標(biāo)高不準(zhǔn)確，應(yīng)另做標(biāo)記，并將情況上報。標(biāo)高基準(zhǔn)復(fù)核時應(yīng)著重注意由于樓體沉降而導(dǎo)致標(biāo)高不統(tǒng)一的情況，應(yīng)制定相應(yīng)方案確保樓體標(biāo)高的一致性。

2）根據(jù)工程情況設(shè)定測量放線的基準(zhǔn)層，復(fù)核基準(zhǔn)層土建基準(zhǔn)點、線的閉合情況。通過土建預(yù)留的測量孔，用水準(zhǔn)儀復(fù)核各基準(zhǔn)層間基準(zhǔn)點的偏差情況。用經(jīng)緯儀、長卷尺復(fù)核每個基準(zhǔn)層內(nèi)土建基準(zhǔn)點和線的角度、距離，若發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)進(jìn)行均差處理。以復(fù)核過的基準(zhǔn)點、基準(zhǔn)線為依據(jù)，標(biāo)出幕墻施工所需的輔助測量線。依據(jù)復(fù)核過的基準(zhǔn)線及主體結(jié)構(gòu)圖紙對結(jié)構(gòu)邊緣尺寸進(jìn)行復(fù)核，若發(fā)現(xiàn)超差現(xiàn)象，及時上報申請進(jìn)行必要的剔鑿，以免影響幕墻安裝的施工進(jìn)度。

3）根據(jù)幕墻控制線，提出幕墻龍骨加工單、玻璃加工單、輔材提料單等計劃。傳統(tǒng)框架式幕墻待骨架安裝完成后才可提出面材計劃，面板安裝受到加工周期的制約，而本工法可及時提出材料計劃，各個工序銜接緊密，工效提高顯著。

3.3 預(yù)埋件位置復(fù)核及表面剔鑿

清理預(yù)埋件上覆蓋的混凝土，使其露出金屬面，并檢查預(yù)埋件周圍樓板、墻體的平整度及下方混凝土填充密實程度。預(yù)埋件隨土建施工埋設(shè)完畢后，檢查與土建結(jié)構(gòu)連接的牢固性。在測量放線的同時，對照預(yù)埋件布置圖檢查預(yù)埋件位置是否有偏差、有無遺漏等，若有遺漏或偏差，應(yīng)及時采取相應(yīng)的補救措施（圖2）。

圖2 施工前復(fù)核預(yù)埋件及現(xiàn)場放線情況

3.4 幕墻龍骨車間內(nèi)高精度加工

根據(jù)現(xiàn)場及圖紙要求，鋁合金龍骨在加工車間完成型材下料、沖孔，下料時型材要靠緊定位面，夾緊裝置把型材夾正、夾緊，型材長度過長時須增加支撐以防止因重力產(chǎn)生的變形，切割時注意保護(hù)鋁材裝飾面。沖孔模具須由專業(yè)人員安裝，安裝時調(diào)整上下模間隙，用廢料進(jìn)行試沖合格后開始正式?jīng)_壓。

鋁材沖孔后，切口必須平整、光滑。每個型材構(gòu)件均按照其型號、尺寸及安裝部位進(jìn)行編號，并將編號做成二維碼標(biāo)簽粘貼于構(gòu)件側(cè)面，再按照型材尺寸及型材安裝樓層部位分批進(jìn)行包裝運輸。

3.5 龍骨構(gòu)配件樓層內(nèi)整體拼裝

利用垂直升降電梯將加工完成的材料倒運至相應(yīng)樓層，每層設(shè)置1個拼裝加工區(qū)，在加工區(qū)中完成幕墻橫豎龍骨的整體拼裝。橫豎龍骨采用M6 mm×90 mm不銹鋼螺栓連接，接觸處采用尼龍墊片隔開以避免摩擦噪聲。

豎向龍骨與鋼制轉(zhuǎn)接件及龍骨插芯采用M12 mm×120 mm不銹鋼螺栓連接，接觸處采用防腐墊片以避免電化學(xué)腐蝕。測量拼裝好板塊的拼裝精度及平整度，將符合要求的板塊運至相應(yīng)的安裝位置堆放，板塊堆放高度不超過4層，板塊底部用方木墊起（圖3）。

圖3 拼裝完成的幕墻龍骨整體框架單元

3.6 板塊吊裝、插接、位置誤差調(diào)整

1）幕墻整體骨架板塊采用直掛式吊裝方法。吊裝前在樓層內(nèi)安裝可移動伸縮式單臂吊機(jī)（圖4），吊機(jī)位置位于需安裝板塊樓層的上方3～4層處。可移動伸縮式單臂吊機(jī)移動靈活、安拆方便，吊機(jī)下方板塊安裝完成后可將吊機(jī)移至上方樓層。吊機(jī)可沿樓層周邊移動至立面每個部位，方便所有板塊安裝。

圖4 可移動伸縮式單臂吊機(jī)

2）板塊的吊裝分為2個作業(yè)面同時進(jìn)行，投入2套板塊吊具。吊裝人員分為2組，每組6人，圍繞樓層內(nèi)部設(shè)置通長的鋼絲保護(hù)繩，所有臨邊作業(yè)人員必須佩戴安全帶，并將安全帶的掛鉤掛在鋼絲保護(hù)繩上，作業(yè)人員經(jīng)過安全技術(shù)交底后方可施工。

3）吊裝前將安裝好的整體骨架板塊移動至待安裝的位置，準(zhǔn)備吊裝專用的鋼絲繩。吊裝鋼絲繩的一端采用專用的防脫掛鉤及卡扣與板塊上的轉(zhuǎn)接件進(jìn)行連接，將所有連在轉(zhuǎn)接件上的吊裝鋼絲繩的另一端通過卡扣固定在一起，掛接在吊機(jī)的吊裝掛鉤上，檢查所有吊裝件是否安裝連接牢固。

4）吊裝時在需安裝板塊的樓層內(nèi)由3人控制板塊的吊裝姿態(tài)，防止起吊板塊與室內(nèi)物體相碰撞。在需安裝板塊的上層由2人觀察板塊的起吊高度，輔助板塊的吊裝、插接及固定。由1人操縱可移動伸縮式單臂吊機(jī)，根據(jù)指令控制板塊的吊裝高度。整個吊裝過程中由專人通過對講機(jī)統(tǒng)一指揮樓上下的安裝人員（圖5）。

圖5 幕墻龍骨整體板塊吊裝

5）當(dāng)確認(rèn)上下2層人員及板塊的情況正常時，操縱吊機(jī)將幕墻板塊吊起，上層人員密切關(guān)注板塊的吊裝姿態(tài)，下層人員扶住幕墻板塊。將板塊吊至外墻安裝點上方高度300 mm左右時，下層安裝人員開始控制板塊，上層人員穩(wěn)住板塊姿態(tài)，通過吊機(jī)緩慢放開吊繩，將幕墻板塊垂直下放至安裝位置上，開始安裝整體龍骨板塊（圖6）。

圖6 幕墻龍骨整體板塊插接

6）安裝時先將幕墻板塊立柱與下方立柱插芯插接，通過水平儀校核橫梁與立柱的位置偏差，對存在誤差的地方及時調(diào)整，龍骨安裝質(zhì)量需符合驗收標(biāo)準(zhǔn)中的框架式幕墻安裝允許偏差要求（圖7）。

圖7 利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行板塊位置誤差調(diào)整

7）整體大面及轉(zhuǎn)角的玻璃幕墻龍骨板塊安裝與條形玻璃幕墻安裝步驟一致，區(qū)別為板塊之間的橫龍骨在后期利用吊籃進(jìn)行安裝，形成整體骨架系統(tǒng)（圖8）。

圖8 整體大面及轉(zhuǎn)角玻璃幕墻橫梁后期安裝

3.7 板塊臨時焊接固定，完成整體框架吊裝

板塊安裝符合要求后由上層電焊工在轉(zhuǎn)接件處進(jìn)行點焊，完成板塊臨時固定。剩余板塊由低到高依次整層安裝，最終在無電動吊籃的情況下完成幕墻龍骨的安裝（圖9）。

圖9 幕墻龍骨整體板塊安裝順序及完成效果

3.8 層間防火、保溫、避雷等安裝

整體骨架安裝完成后，開始搭設(shè)施工吊籃，進(jìn)行幕墻的層間滿焊固定。

根據(jù)圖紙要求，安裝上下防火鐵皮封修、幕墻層間避雷網(wǎng)格、幕墻層間防火及保溫巖棉等。安裝過程中及時報驗，隱蔽工作驗收完成后，使用鋁合金壓板、M6 mm×20 mm不銹鋼螺栓組件將玻璃面板固定在骨架上。開啟扇采用鉸鏈?zhǔn)桨惭b方式，鎖具使用兩點鎖，配合開啟扇風(fēng)撐將窗戶固定到位。

3.9 打注密封膠，完成幕墻施工

幕墻玻璃面板及外裝飾條安裝完成后，充分清潔板材間縫隙，打注硅酮耐候密封膠，最終完成整體框架幕墻的施工，交付驗收使用。

4 施工效果

框架式幕墻龍骨單元裝配式施工技術(shù)運用了裝配式施工思想，為同類幕墻工程的施工開創(chuàng)了一種新的方法。同時，裝配式幕墻的施工成本比普通框架幕墻還低，更是遠(yuǎn)低于單元體幕墻；工期比普通框架幕墻大大縮短，但略遜于單元體幕墻。該技術(shù)總體上具有技術(shù)先進(jìn)性特點，簡化了施工流程，提高了施工質(zhì)量，具有良好的社會及經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

與傳統(tǒng)施工工藝相比，框架式幕墻龍骨單元裝配式施工技術(shù)解決了框架幕墻施工周期長、施工工藝復(fù)雜的難題，提高了施工效率。同時，科學(xué)的施工工藝有效地減少了施工人員的投入，縮短了外幕墻施工的工序間歇，實現(xiàn)了質(zhì)量與效益的最大化，更好地契合了工廠化、裝配式施工的趨勢，現(xiàn)場施工環(huán)保、安全，具有較好的應(yīng)用前景和推廣意義。