裝配式建筑幕墻施工技術(shù)分析

王艷寶 耿學(xué)山 張振水 石宏海

(中建八局第一建設(shè)有限公司裝飾公司，山東 濟南 250014)

1 工程概況

塔吉克斯坦獨立塔自由公園(二期)項目，塔主體結(jié)構(gòu)高達(dá)121m，總建筑面積約1.2萬m2。該項目設(shè)計獨特，從建筑外形來看，獨立自由塔整體造型為圓形的塔身屹立在一個宏偉的圓錐形承臺上，充分體現(xiàn)了塔吉克斯坦民族風(fēng)格。塔身高91m，寓意1991年塔吉克斯坦共和國獨立建國。內(nèi)部空間是展示國家形象的重要場所，具有鮮明的紀(jì)念意義。該建筑造型獨特，底部采用混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)成七個大開間“花瓣”，頂面采用鋼結(jié)構(gòu)作為屋面支撐結(jié)構(gòu)，屋面分別采用金屬屋面及玻璃采光頂進(jìn)行覆蓋，中間采用造型鋁板作為裝飾幕墻，塔身采用翠綠色仿石材鋁板，塔身外圍四條曲線型鋼結(jié)構(gòu)飄帶，中間連接金色鏤空鋁板，塔頂觀景平臺同樣采用造型鋁板與中間造型相呼應(yīng)，塔帽同樣設(shè)計為造型鋁板。

2 裝配式建筑幕墻施工技術(shù)關(guān)鍵點

2.1 造型鋁板

對于本項目幕墻造型，需要既考慮曲線，還要考慮立體造型。采用鋁板進(jìn)行施工，鋁板質(zhì)量輕，表面顏色選用氟碳噴涂經(jīng)久耐用，且可加工性強，可以充分滿足幕墻造型需求。將單曲鋁板進(jìn)行壓彎，再進(jìn)行焊接，將不同造型的鋁板層層疊加固定做出立體效果，對于大面積的鋁板后邊需要設(shè)置背筋使鋁板表面更加平整。

2.2 單元體拆分及吊裝

首先根據(jù)圖紙進(jìn)行整體造型幕墻形狀及重量分析，根據(jù)分析，整體造型平面為圓形，整體重量塔帽造型鋁板約20t，觀景平臺整體重量約14t。從造型考慮圓形造型是全對稱形式，可以根據(jù)軸線任意均勻劃分成單元體；根據(jù)項目具體情況還是要重點考慮重量因素，由于現(xiàn)場只有塔吊滿足現(xiàn)場吊裝高度要求，考慮現(xiàn)場拼裝場地與塔吊距離約32m，根據(jù)塔式起重機操作手冊，在此范圍內(nèi)最大吊裝重量為3t。綜合考慮兩種因素后將塔帽及觀景平臺都均分成了六個單元體。

(1)觀景平臺單元體吊裝 單元體劃分完后根據(jù)圖紙對龍骨進(jìn)行切割，每個單元體重量約2.3t，每切割完一根龍骨后需要立即在斷開的龍骨兩側(cè)焊接帶兩個螺栓孔的角鋼連接件并用?10螺栓進(jìn)行連接，然后做好防腐處理。

開始吊裝前利用手拉葫蘆及吊帶與單元體連接好，塔吊吊鉤升起使吊帶略微繃緊。利用手拉葫蘆將單元體調(diào)整水平。準(zhǔn)備就緒后，將單元體間連接螺栓松開，然后作業(yè)人員撤離吊裝區(qū)域，指揮塔吊將單元體吊起。吊裝到安裝標(biāo)高位置后利用裝配式吊裝節(jié)點將單元體落位并進(jìn)行加固焊接，完成加固后，重復(fù)以上步驟進(jìn)行下一個單元體吊裝。兩個單元體吊裝到位后利用龍骨切口處角鋼連接件用?10螺栓重新連接。進(jìn)行最后一個單元體吊裝前需將單元體一側(cè)的龍骨整體切除30cm，避免因吊裝產(chǎn)生的變形影響最后一個單元體入位。所有單元體吊裝完成后，再修補切除的龍骨。

(2)塔帽單元體吊裝 塔帽單元體分割后每個單元體重量約3.3t，由于塔帽單元體重量超過塔吊的起重荷載，所以需要將塔吊與單元體連接后(連接方式同上)同時利用吊車配合將單元體先吊到主席臺前方空地，達(dá)到塔吊對此重量吊裝的距離，指揮塔吊吊鉤提升將單元體稍微吊離地面，然后吊車松開吊鉤撤出吊裝范圍。最后塔吊正常起吊，將單元體落位，后續(xù)安裝步驟同上。

2.3 單元體連接處鋁板修補

每個單元體連接處龍骨連接完成后需要進(jìn)行此部分的鋁板安裝。光景平臺處利用吊籃修補每個單元體缺失的鋁板。塔帽部分利用內(nèi)部腳手架由上往下依次修補單元體連接處的鋁板。修補鋁板的同時進(jìn)行鋁板間縫隙打膠。

2.4 合理處置連接縫

在裝配式建筑施工中開展幕墻作業(yè)，往往需要合理處置連接縫，因此在本次工程中，為保證整體建筑施工質(zhì)量，確保使用性能，應(yīng)當(dāng)高度重視接縫的銜接處理。所以在實踐操作中，應(yīng)當(dāng)綜合考慮幕墻和建筑結(jié)構(gòu)的獨立性，如果出現(xiàn)連接縫，則要采取妥善處理措施，避免后期受到陽光暴曬和雨水侵蝕，控制裂縫寬度，提高幕墻在外立面的美觀性?；诖?，為防止裂縫引發(fā)安全事故，相關(guān)操作人員需在連接幕墻和建筑結(jié)構(gòu)中采用粘合劑對連接縫隙進(jìn)行密封。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

測量放線→現(xiàn)場結(jié)構(gòu)反尺→地面放線定位→幕墻龍骨結(jié)構(gòu)制作→幕墻龍骨防腐處理→幕墻面層鋁板安裝→單元體拆分→單元體吊裝→單元體拼接收口。

3.2 操作要點

3.2.1 測量放線

(1)測量放線工依據(jù)總包單位提供的基準(zhǔn)點線和水準(zhǔn)點。再用全站儀在底樓放出外控制線，用激光垂直儀，將控制點引至鋼結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行定位。

(2)根據(jù)建筑物的軸線，在塔身上放出高程線與軸線，利用經(jīng)緯儀復(fù)測結(jié)構(gòu)與軸線偏差，將偏差反饋給龍骨加工班組，現(xiàn)場根據(jù)實際情況加工。

3.2.2 龍骨地面拼裝

將豎龍骨按照圖紙要求在地面進(jìn)行切割拼裝。

(1)在地面根據(jù)圖紙進(jìn)行放線，根據(jù)軸線在地面安裝后置埋板。

(2)在地面搭設(shè)腳手架，將龍骨固定在后置埋板上，將主龍骨固定2根-3根后利用副龍骨進(jìn)行連接，保證龍骨穩(wěn)定性。

(3)主副龍骨施工完成后，根據(jù)現(xiàn)場測量定位，利用FG80X60X4的熱鍍鋅方管在主龍骨上連接裝配式掛點。

(4)將拼裝完成的龍骨按照圖紙進(jìn)行單元劃分，首先在龍骨切割位置使用帶螺栓孔的50mm×50mm×3mm角鋼分別在切割部位龍骨兩側(cè)進(jìn)行焊接固定，龍骨切割完成后使用?10螺栓將龍骨重新連接。

3.2.3 防腐處理

主副龍骨及連接件焊接完成驗收合格后，表面雜物清理干凈后先刷一道環(huán)氧富鋅底漆80um，再涂環(huán)氧云鐵中漆100um，最后刷銀粉漆。

3.2.4 鋁板安裝

鋁板的安裝按照一定的順序進(jìn)行，先進(jìn)行上部鋁單板施工，再進(jìn)行造型鋁板安裝。鋁單板角碼與鋼結(jié)構(gòu)龍骨接觸位置要用柔性墊片墊襯，避免不同材質(zhì)直接接觸，而且滿釘固定，鋁單板板分格縫寬度為16mm。

3.2.5 單元體吊裝

對觀景平臺單元體吊裝時，采用雙點起吊，利用塔吊將兩根吊帶固定在塔吊吊鉤上，然后將手拉葫蘆分別掛到兩根吊帶上。固定好吊裝設(shè)備后，塔吊稍微升起吊鉤將吊帶拉直，然后使用手拉葫蘆將單元體調(diào)整水平后方可起吊。吊裝前檢查吊具是否有破損，檢查設(shè)備完好后方可使用。對塔帽部位單元體吊裝采用三點起吊，吊具固定同上，由于單元體重量超過塔吊起重范圍，需使用30噸汽車吊與塔吊同時配合將單元體轉(zhuǎn)運到塔吊起重范圍內(nèi)。

3.2.6 打膠

打膠收口，打膠前鋁板板縫填充10mm泡沫棒，板縫兩側(cè)粘貼美紋紙膠帶，注膠要飽滿，用刮刀巖板縫刮膠，刮膠要順滑，切勿來回刮，導(dǎo)致膠縫不美觀。

4 質(zhì)量控制

4.1 深化設(shè)計階段

深化設(shè)計階段明確施工圖說明和施工要求、節(jié)點大樣圖、造型鋁板加工詳圖等；明確主龍骨與主體結(jié)構(gòu)、次龍骨與主龍骨、鋁板與次龍骨里等連接件的構(gòu)造、放置的位置。

4.2 施工前準(zhǔn)備階段

施工前準(zhǔn)備包括圖紙的學(xué)習(xí)、方案的制定和技術(shù)交底等。技術(shù)交底主要以書面交底的形式。所有相關(guān)的管理人員及施工人員均參加技術(shù)交底會。

4.3 施工階段

4.3.1 測量放線

主體結(jié)構(gòu)會因施工過程中各種因素造成結(jié)構(gòu)偏差。在主體結(jié)構(gòu)施工中后期，測量復(fù)核開始介入，以掌握建筑物結(jié)構(gòu)尺寸的偏差值，尤其是關(guān)鍵控制點的坐標(biāo)。

4.3.2 龍骨安裝質(zhì)量控制

標(biāo)高位置正確，焊縫寬度要求不得小于4mm，不得漏焊，焊縫中不得存在氣泡；連接件必須安裝牢固，位置正確。

4.3.3 面板安裝質(zhì)量控制

標(biāo)高位置正確，表面不允許有機械損傷，也不允許有需處理的缺陷；從任何角度看均應(yīng)外表平整，不允許有任何小的變形、波紋、緊固件的凹進(jìn)或突出；外觀應(yīng)平整光滑。

4.4 成品保護(hù)及材料的質(zhì)量控制

4.4.1 構(gòu)件加工廠內(nèi)

待運構(gòu)件按種類和發(fā)貨順序分區(qū)整齊存放，保護(hù)構(gòu)件表面并標(biāo)有識別標(biāo)志，便于清點。金屬鋁板構(gòu)件，必須書寫編號、標(biāo)記、外形尺寸，如長、寬、高、全重等，做到標(biāo)識齊全、清晰。

4.4.2 運輸過程中

鋁板在裝箱時應(yīng)注意采用木架包裝，避免在運輸過程中因材料堆積出現(xiàn)擠壓變形情況，并貼滿保護(hù)膜防止運輸中出現(xiàn)劃痕及形變，材料進(jìn)場后組織監(jiān)理驗收。

4.4.3 施工過程中成品保護(hù)

施工腳手架距離面層鋁板預(yù)留300mm，并將突出的腳手架管端部用無紡布進(jìn)行包裹，避免鋁板吊裝施工撞壞表面涂層。

5 安全措施

(1)超高層塔型建筑幕墻預(yù)拼裝單元式吊裝施工前編寫施工方案。明確各人員分工且制定詳細(xì)的施工步驟，并且組織各專業(yè)人員進(jìn)行內(nèi)部討論和審核，保證安全的前提下實現(xiàn)施工的快速、準(zhǔn)確。

(2)從人員進(jìn)場的三級安全教育到日常的班前教育。從每周的全員安全教育大會到定期的班組長培訓(xùn)，從普通工種的安全教育到特殊工種的專項培訓(xùn)，安全培訓(xùn)和教育始終貫穿于整個的施工過程，提升各作業(yè)人員安全意識，養(yǎng)成良好的安全習(xí)慣，把“我要安全”刻入每個現(xiàn)場作業(yè)人員的腦海，形成優(yōu)秀的安全思維。

(3)施工過程中的各安全措施。首先是觀景平臺和塔帽的完成，高度分別為6m和13m，安裝高度為94.5m和111m，即使在地面預(yù)拼裝也需要搭設(shè)雙排腳手架和滿堂腳手架才能滿足施工要求，整個地面預(yù)拼裝的安全風(fēng)險仍然在高處作業(yè)，項目嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，公司手冊和管理制度，以施工工序為主線，分別從人員、物、環(huán)境、管理等各方面因素考慮，有針對性的制定各項安全措施，并在施工過程中嚴(yán)格落實。

人：對現(xiàn)場高處作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，不同階段的不同危險源，有針對性的進(jìn)行交底和教育。

點E運動的路徑長取決于兩個方面：第一是點E的大致路線.點A是定點，PC=PA是不變的關(guān)系，∠PAC=45°是不變的量，所以點C的路線在“以A為端點、在AB左側(cè)、且與AB成45°角的一條射線”上.根據(jù)“平移過程中所有對應(yīng)點的連線一定平行(或在同一直線上)且相等”這一性質(zhì)，點E的運動路徑長轉(zhuǎn)化為點C的運動路徑長；第二是點C的運動范圍，即點C的起點和終點.顯然，點C的起點是點P與點A重合的位置，終點是點P與點B重合的位置.由此最終確定點C的運動路線.

物：從腳手架的材料進(jìn)場驗收到搭設(shè)完成后的架體查驗，每個步驟按照相關(guān)的要求嚴(yán)格執(zhí)行。

環(huán)境：整個觀景平臺和塔帽的施工作業(yè)區(qū)域進(jìn)行警戒，非施工人員不得進(jìn)入施工區(qū)域，保證施工安全。

管理：項目相關(guān)責(zé)任人員和安全人員，每日進(jìn)行安全巡檢，及時制止違章作業(yè)，謹(jǐn)防人的不安全行為造成事故的發(fā)生。

吊裝施工：正式施工前組織各專業(yè)人員、施工班組長、吊裝人員和各施工工序關(guān)鍵人員進(jìn)行桌面吊裝預(yù)演，細(xì)化各關(guān)鍵操作工序，并且針對吊裝過程中可能出現(xiàn)的各突發(fā)情況，制定各項應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場處置方案，明確各突發(fā)情況下的人員分工和應(yīng)急處置措施。吊裝過程中，按照預(yù)演方案進(jìn)行施工，全程統(tǒng)一進(jìn)行協(xié)調(diào)和指揮，尤其塔帽吊裝過程中，涉及塔吊和汽車吊配合，地面和高空配合，吊裝區(qū)域設(shè)置警戒線，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入，項目經(jīng)理、總工、專業(yè)工程師和安全工程師全程旁站監(jiān)督，隨時注意突發(fā)事件和天氣狀況，確保吊裝安全、順利進(jìn)行。

最后是吊裝完成。吊裝到位后，進(jìn)行焊接固定，固定完畢經(jīng)驗收合格加固牢靠后方可進(jìn)行塔吊的卸載和松鉤，然后進(jìn)行下一單元體的吊裝，直至全部吊裝完畢。

6 結(jié) 語

該建筑造型獨特，底部采用混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)成七個大開間“花瓣”，頂面采用鋼結(jié)構(gòu)作為屋面支撐結(jié)構(gòu)，屋面分別采用金屬屋面及玻璃采光頂進(jìn)行覆蓋，中間采用造型鋁板作為裝飾幕墻，塔身采用翠綠色仿石材鋁板，塔身外圍四條曲線型鋼結(jié)構(gòu)飄帶，中間連接金色鏤空鋁板，塔頂觀景平臺同樣采用造型鋁板與中間造型相呼應(yīng)，塔帽同樣設(shè)計為造型鋁板。獨特的造型設(shè)計美感十足，但同時也為施工增加了很多難度。應(yīng)用本工法，采用預(yù)拼裝分單元吊裝施工，節(jié)約了高空作業(yè)平臺搭設(shè)時間及成本，大大縮減了高空作業(yè)時間，降低了高空作業(yè)風(fēng)險，大大提升了施工效率。