單元式幕墻與主體結構的連接與吊裝技術分析

馬駿南

摘要：隨著高層建筑的快速發(fā)展，建筑幕墻的使用呈幾何級數增長，有高層建筑的地方就有各種幕墻。發(fā)達國家的幕墻行業(yè)已有百余年的歷史，而我國十余年的時間正在迎頭趕上。 部分從大城市到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，都可以看到各種幕墻。單式幕墻是現代建筑中廣泛應用的一種新型幕墻，由于單元式幕墻是由兩個相互接觸的構件安裝在主體結構中，因此在結構和連接處理上非常重要。本文主要就單元式幕墻施工的特點、技術特點、連接方式以及單元式幕墻與主體結構的連接與吊裝展開詳細討論。

關鍵詞：單元式幕墻;主體結構;連接與吊裝

引言：我國從1997年開始引進和研制單元式幕墻，目前產品已定型并投入使用。它由獨立的單元體組成，各點距離單元形成板與板之間的內部接縫密封，板的安裝均在工程裝配加工完成，主體結構同時施工安裝，單元形成相鄰單元，左右豎框、上下橫框組件通過插塞形成復合桿，組合成單元組件。

一、施工特點

（1）單元幕墻的板塊整體安裝，高度通常為樓板高度，可以大大縮短工期，能夠與土建同步施工，能夠大大的減少人力、物力、財力的浪費。

（2）可以很好的減少較大的土建施工誤差，可實現三維調度。目前單元式幕墻的轉接方式主要有兩種，分別是：橫向連接方式和頂面連接方式。這兩種轉換單元幕墻是最常見的，可以實現三維調整的幕墻。

（3）單元式幕墻受建筑影響小，所有工作都可以在樓層內完成，非常適合高層和高層建筑，可以省去吊籃和腳手架的費用。

可見單元幕墻是一種技術含量非常高的新型幕墻，其優(yōu)勢非常明顯。但是，有優(yōu)點也有缺點，單元式幕墻的缺點也有以下幾個方面：

（1）整體施工需要安裝單元幕墻單元，吊裝要求較高，單元截面尺寸較大，在吊裝過程中易損壞。

（2）單元式幕墻的空間布置對現場要求較高，工程完成后需要整體運輸，增加了運輸成本。

（3）采用拼接單元幕墻設計，精度要求更高，型材用量，型材結構相對復雜，與框架式幕墻相比，造價相對較高。

對單元幕墻的構造和結構特點進行簡要分析，基于以上分析我們可以發(fā)現，單元幕墻在未來的建筑中將得到越來越多的應用。目前，單元式幕墻還不能完全取代框架式幕墻，由于兩者的優(yōu)缺點是互補的，在未來建設中兩者有機結合必將是一個新的發(fā)展方向。所以，要想有更成熟的幕墻系統(tǒng)設計，設計出漂亮的現代建筑，選擇最合適的工程結構，就必須充分了解不同幕墻的優(yōu)缺點并進行分析。

二、單元式幕墻的工藝特征

單元式幕墻可推進工業(yè)化建設，其在工廠生產加工，可在工廠內將鋁板、玻璃等材料放在一個單元中。同時，由于工廠原單整體裝配，有利于保證整體質量的多樣性，有利于廠內檢查，可以使施工質量得到更好的保障。

三、單元式幕墻與主體結構的連接與吊裝

單元式幕墻安裝在主體結構中，由相互接觸的兩個單元完成一個接縫，安裝質量必須保證與連接件的安裝精度。也就是說，單元幕墻外側的平整度是基于單元構件結構的精度和構件安裝精度來保證的。

單元式幕墻的構件在出廠時已經組裝完畢，其余主體結構僅在室內安裝和操作，因此必須保證足夠的內部操作空間。如果一個單元組件在主體結構的連接點布置在墻面上，會給安裝操作帶來很大的難度。如果建筑立面在框架上，必須在柱子上做連接，避開柱子，那么設計就要采取相應的措施，將連接點設置在柱子寬的樓板上。

由于墻面上的實體裝飾所有的連接點需要將三個安裝單元都調整到位以達到安裝的精度，那么當需要安裝多個吊籃時，在安裝的時候可以安裝升降單元固定組件，安裝使用時間為3-5次。另外，如果單元上的構件連接與主體結構的配合存在較大的偏差，那么想要順利安裝到位是非常困難的。想要吊裝一次性成功，單元組件在配件和連接上建立了一個配合以確保安全，也要求配件的三個位置滿足所有精度要求，這主要是由于形成一個封閉的缺乏操作的空間。

在安裝過程中除保證安裝質量外還具有一定的規(guī)范性，必須具有三項六自由度。其主要分為：在吊裝過程中進行微調和在主體結構調整中安裝配件兩個階段。連接件安裝在主體結構中，兩個方向應充分保證機組外墻的平整度，即X、Y初步調整，連接件安裝后的固定角度和位移不應在Z方向。并且在配件設計中，為了使起重機放置到位平穩(wěn)，在安裝過程中使它們在X、Y方向上可以跟蹤，角度和位移調整。

吊裝時，成品接縫需通過單元式幕墻相鄰單元部件兩個插接完成，這不僅要求單元幕墻使用的鋁材完全符合GBPT52375鋁合金建筑材料的外觀規(guī)定，還提出了相應的補充要求，即對中心線的偏差和插件配合公差必須控制在允許范圍內。。在主體結構上固定安裝管件，并在單元式幕墻單元組件和相鄰單元上為插入組件建立鏈接。單元式幕墻對控制單元組件盒生產質量控制，單元安裝在主體結構上的組件裝配質量，鋼筋生產質量，以及吊裝固定質量控制。而元件式幕墻在質量控制方法上只需要控制桿件的制作和安裝兩三個環(huán)節(jié)，可以說在質量控制過程中單元式幕墻和元素式幕墻有較大的區(qū)別。

在拼裝單元構件中，特別注意其安裝有環(huán)節(jié)偏差、吊裝到位保證順利實施、安裝時單元式幕墻表面平整度等各項指標均能滿足相應的幕墻質量要求，將安裝在主體結構上的連接件和單元連接件上的配合公差控制在有關規(guī)定范圍內。在單元組件處，吊裝過程中若兩者配合公差超過允許范圍，則難以順利進行，往往不得不迫使其勉強就位，采取一些較為粗暴的方法。強制讓桿件撓曲到位后，讓連接件在連接處發(fā)生位移，雖然可以讓一個單元組件連接，但會造成局部松動或損壞會影響安裝后的整體質量，影響工程的壽命和安全使用，降低整體性能水平。

如果高層建筑的單元幕墻施工體量較大，包括施工作業(yè)范圍廣，則在施工前需要協(xié)調優(yōu)化施工組織設計，嚴格控制單元幕墻與建筑主體的連接結構及吊裝施工精度，按2.0m靠尺和水平尺測量，單元式幕墻豎縫直線度應小于2.0mm，橫縫水平度分別應小于2.5mm。施工時應設置完善安全保護體系，嚴格遵守單元幕墻施工規(guī)范，按照幕墻與主體結構的連接和安裝施工質量偏差，讓所有作業(yè)任務質量優(yōu)良。施工工藝應符合設計要求和相應措施，與設計值相比，與主體結構吊裝施工縫寬度相連的單元幕墻應控制在2.0mm左右。

總結

單元式幕墻廣泛應用于高檔酒店和摩天大樓的外墻保護系統(tǒng)。由于安裝過程中需要高空作業(yè)，會遇到一定的風險和技術困難。同時，在實際的幕墻工程中，幕墻掛的使用年限比較短，使用一段時間后，幕墻掛會發(fā)生疲勞斷裂和脫落，不僅會導致事故，也是材料的浪費。為了提高幕墻產品的質量和使用性能，在充分發(fā)揮其美觀的藝術效果的同時，應保證幕墻的氣密性，并將荷載變形控制在規(guī)定的限度內。單元式幕墻具有許多獨特的優(yōu)點，因此，必須在未來的施工中，得到越來越廣泛的應用。為了進一步完善這種新型幕墻，我們將不斷探索和尋找各種應對其不足的措施和手段。

參考文獻

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