淺談鋁板鋼架單元體系統(tǒng)在工程中應(yīng)用

郭玉亭

北京中信渤海鋁幕墻裝飾工程有限公司 北京 100027

1 工程概述

澳門(mén)新濠影匯座落于澳門(mén)路氹地，毗鄰連接中國(guó)內(nèi)地橫琴島的蓮花橋口岸,新濠影匯為一以電影為主題的綜合娛樂(lè)、購(gòu)物及博彩度假村項(xiàng)目。該項(xiàng)目建筑面積約43萬(wàn)m2，建筑高度塔樓約為160m，共45層，塔樓幕墻主要形式有單元式玻璃幕墻，鋁板鋼架單元體幕墻（D系統(tǒng)）等。

2 鋁板鋼架單元設(shè)計(jì)理念及存在問(wèn)題

2.1 D系統(tǒng)位置介紹及設(shè)計(jì)理念

D系統(tǒng)所處位置建筑平面的轉(zhuǎn)角區(qū)，鋁板為開(kāi)縫形式。起初的方案考慮采用鋁合金單元式骨架外加鋁板設(shè)計(jì)，但由于鋁板分格尺寸較大，并且造型呈漸變關(guān)系，根據(jù)受力要求鋁型材的截面尺寸會(huì)很大，這樣會(huì)大大增加工程成本，并且結(jié)構(gòu)的安裝面和幕墻面不平行，不利于常規(guī)單元體的安裝調(diào)節(jié)，后續(xù)設(shè)計(jì)方案調(diào)整成采用獨(dú)立鋼架固定鋁板；其兩側(cè)的單元式玻璃幕墻做好側(cè)部防水封堵，使D系統(tǒng)處于獨(dú)立開(kāi)放的空間中，只需做好其后的主體結(jié)構(gòu)的防水即可。為節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)安裝的人力成本并縮短工期，鋼架和其上的鋁板設(shè)計(jì)成整體單元形式[1]。

2.2 鋁板鋼架單元存在問(wèn)題及解決辦法

（1）首先，需考慮鋼架與主體結(jié)構(gòu)的連接形式，從而確定鋼架的整體受力體系。由于主體結(jié)構(gòu)的安裝面和幕墻面不平行，導(dǎo)致幕墻的進(jìn)出位和左右位的調(diào)節(jié)要同時(shí)進(jìn)行，設(shè)計(jì)采用了用鋼牛腿托鋼架橫梁的固定形式，鋼橫梁上焊接鋼銷(xiāo)插入鋼牛腿中，牛腿上的孔為現(xiàn)場(chǎng)配鉆。根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算鋼架的重量遠(yuǎn)大于牛腿處的支座反力，所以整體鋼架單元不會(huì)脫出牛腿。

（2）其次，需考慮鋼架的加工精度問(wèn)題，由于鋼架采用插接連接，就要求每榀鋼架的加工精度必須在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，才能保證現(xiàn)場(chǎng)的安裝順暢。首先設(shè)計(jì)出一套工裝，一式兩份，加工廠一份，現(xiàn)場(chǎng)一份，采用統(tǒng)一的開(kāi)孔標(biāo)準(zhǔn)。并且要求鋼架在出廠前預(yù)安裝，調(diào)試孔位。每一批廠家保留一個(gè)板塊做為下一批的基準(zhǔn)[2]。

（3）再次、鋁板和鋼架組裝后的精度控制。此部分控制在項(xiàng)目部完成。由項(xiàng)目部在現(xiàn)場(chǎng)劃分出一個(gè)固定安裝場(chǎng)地，按工程進(jìn)度計(jì)劃同批次的鋼架和鋁板在該場(chǎng)地進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量、安裝，保證組裝精度，確保各個(gè)板塊分格尺寸的準(zhǔn)確性。

3 鋁板鋼架單元施工安裝方案

3.1 鋼牛腿的安裝

本工程采用了預(yù)埋件，預(yù)埋件由喜利得的鋼槽和材質(zhì)S355的鋼板焊接而成，圓柱頭焊釘采用M15鋼牛腿采用喜利得的T型螺栓和預(yù)埋件連接，保證的牛腿高低的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到位后用彈簧銷(xiāo)銷(xiāo)住預(yù)埋件和牛腿。牛腿上的鋼架插接孔用磁力鉆現(xiàn)場(chǎng)配鉆，以調(diào)節(jié)鋼架安裝時(shí)的進(jìn)出和左右位。配鉆時(shí)以鋼架的工裝為依據(jù)。

3.2 鋼架的組裝

由于鋁板分格加大，在建筑底層位置的鋼架板塊較大，設(shè)計(jì)的鋼架整體尺寸已經(jīng)超出運(yùn)輸車(chē)輛的最大尺寸限制，鋼架的寬度要控制在2.8m，長(zhǎng)度最大位置4.575m，厚度在1.5m左右，超過(guò)此尺寸的鋼架要拆分成2個(gè)部分，在現(xiàn)場(chǎng)用螺栓連接成一個(gè)整體。組裝時(shí)使用手動(dòng)葫蘆，結(jié)合門(mén)字架或者使用塔吊將鋼架立方，如圖1所示。

圖1 鋼架插接安裝示意

3.3 鋁板和鋼架的拼裝

鋁面板的主要平面外形為L(zhǎng)型和J型，鋁板的標(biāo)準(zhǔn)固定方式為不銹鋼自鉆自攻釘（復(fù)合式釘體）固定鋁板豎向上的鋁角碼（頂部第一個(gè)角碼上開(kāi)圓孔，其他為長(zhǎng)圓孔），對(duì)于J型鋁板位置增加豎向通長(zhǎng)的T型加強(qiáng)連接件，上下鋁板之間采用鋁板折邊上下搭接，見(jiàn)3示意圖。鋁板的厚度為3mm，表面氟碳噴涂。由于工程在沿海地區(qū)，所以自鉆自攻釘釘體采用不銹鋼316材質(zhì)，但316材質(zhì)較軟，所以釘頭采用410材質(zhì)以保證釘頭的硬度，所以此釘安裝完后將縫隙間的膠條固定在裝飾型材上，如圖2所示。

圖2 L型和J型鋁板安裝示意

圖3豎向搭接示意

3.4 板塊的吊裝與安裝

（1）吊裝的設(shè)備

吊裝的設(shè)備有塔吊、手動(dòng)葫蘆、吊裝帶、U形環(huán)、尾聲、手動(dòng)扳手、移動(dòng)小板車(chē)、叉車(chē)、龍門(mén)架等。

（2）現(xiàn)場(chǎng)吊裝方案

使用吊裝帶固定在D系統(tǒng)框架頂端位置（通過(guò)計(jì)算或是試吊確定吊運(yùn)過(guò)程中平衡），吊籃架設(shè)在L31層或是樓頂位置，每個(gè)位置架設(shè)吊籃為2部，分布在D系統(tǒng)左右兩邊。吊船移動(dòng)到下方轉(zhuǎn)接件位置，安裝框架單元體下端與轉(zhuǎn)接件連接，然后往上移動(dòng)吊籃，安裝上方的轉(zhuǎn)接件。安裝框架單元體上端與轉(zhuǎn)接件連接，最后調(diào)整框架單元體，保證上下鋁板間隙符合設(shè)計(jì)要求。

4 鋁板鋼架施工控制要點(diǎn)

4.1 合理安排施工計(jì)劃

D系統(tǒng)具有造型漸變、工期緊、質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，為此，必須在施工設(shè)計(jì)、材料采購(gòu)、加工、運(yùn)輸及施工安裝等多方面考慮統(tǒng)籌規(guī)劃，合理分配，從多方面同時(shí)開(kāi)展工作，以確保在安全、質(zhì)量、工期基礎(chǔ)上圓滿(mǎn)完成施工任務(wù)。根據(jù)本系統(tǒng)特點(diǎn)及項(xiàng)目情況合理安排該工程施工計(jì)劃。

根據(jù)系統(tǒng)部位特點(diǎn)及建筑層數(shù)劃分為20個(gè)批次，每個(gè)批次安排設(shè)計(jì)計(jì)劃周期為21天，采購(gòu)計(jì)劃周期為35天，生產(chǎn)周期為20天，運(yùn)輸周期7天，現(xiàn)場(chǎng)組裝周期為15天，施工時(shí)間計(jì)劃2個(gè)月。

4.2 劃分施工順序

在垂直安裝方向上，我們根據(jù)施工計(jì)劃要求安排從下往上順序組織施工，劃分為三個(gè)施工區(qū)段。其中，3～15F為第一區(qū)段；16～25F為第二區(qū)段，26～Roof為第三區(qū)段。在水平方向上，鋁板鋼架單元系統(tǒng)是一個(gè)整體，不需要過(guò)多考慮水平方向的施工順序。

4.3 施工質(zhì)量控制

影響鋁板鋼架單元體板塊施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)主要依靠測(cè)量放線及轉(zhuǎn)接件的準(zhǔn)確性來(lái)控制，亦是本系統(tǒng)施工控制的難點(diǎn)。由于板塊較大、異型，重量也很大，導(dǎo)致工人操作不便。安裝時(shí)的為確保測(cè)量放線精度，我們采用電子全站儀、激光經(jīng)緯儀等結(jié)合直角坐標(biāo)法、CAD技術(shù)等方法針對(duì)不同部位進(jìn)行測(cè)量放線，確保工程質(zhì)量。轉(zhuǎn)接件孔位的控制主要依靠鋼架的工裝件在現(xiàn)場(chǎng)配鉆，確保鋼架的安裝控制孔位的準(zhǔn)確性[3]。對(duì)工人進(jìn)行安裝培訓(xùn)，確保安裝的熟練度的安裝精度，專(zhuān)人專(zhuān)用，培養(yǎng)好隊(duì)伍。

4.4 做好施工安全措施

（1）對(duì)施工人員的要求

施工人員必須按規(guī)定穿戴工作服，戴好安全帽、系好安全帶、穿好防滑鞋等其他防護(hù)用品，配備專(zhuān)用工具包，所有工具存放在工具包內(nèi)隨身攜帶。經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格的方可上崗。

（2）做好安全技術(shù)交底

施工安裝作業(yè)前，由施工班組長(zhǎng)對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育，并進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底。施工前認(rèn)真檢查安全設(shè)施是否牢靠穩(wěn)固，做好防護(hù)措施。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)鋁板鋼架單元系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝的分析，開(kāi)縫框架系統(tǒng)符合單元體幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范，具有施工安裝簡(jiǎn)便、組裝精度高，相對(duì)造價(jià)低，同時(shí)也無(wú)需考慮如何避免常規(guī)單元體系統(tǒng)存在的防水問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，能夠在今后的實(shí)際工程中廣泛推廣和應(yīng)用。