蒙勝益
廣西建工集團(tuán)基礎(chǔ)建設(shè)有限公司 廣西 南寧 530201
單元式幕墻施工技術(shù)是在框架式幕墻施工工藝的基礎(chǔ)上逐漸形成的一種新的幕墻施工工藝[1]。主要包括幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接預(yù)埋件的安裝、單元式幕墻的工廠制作、運(yùn)輸、現(xiàn)場單元式板塊垂直吊運(yùn)與安裝。該工藝具有工廠化作業(yè)程度高、施工速度快、質(zhì)量安全可靠、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)[2-3]。
對幕墻深化設(shè)計(jì)、自主研發(fā)創(chuàng)新形成成熟的單元式玻璃幕墻施工技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值。廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目幕墻工程采用變角度漸進(jìn)式折線形單元板塊施工技術(shù),通過精心的施工組織、嚴(yán)格的過程把控,使該工程幕墻達(dá)到了很好的效果,施工技術(shù)具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。
廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目位于南寧市五象新區(qū)平樂大道西面,總建筑面積114 835 m2,主體建筑層數(shù)為地下1層,地上4層(局部7層),為框剪結(jié)構(gòu)+鋼結(jié)構(gòu)(圖1)。主要包含1座1 800個(gè)座位的歌劇院,1座1 200個(gè)座位的音樂廳,1座600個(gè)座位的多功能廳。大劇院、音樂廳、多功能廳幕墻共計(jì)約5 150 m2,包括地彈門、單元式玻璃幕墻、鋁單板雨篷、鋁合金百葉窗、鋁合金百葉幕墻等,單元式玻璃幕墻立面局部設(shè)置:單元式通風(fēng)百葉,單元式壓型鋁板,可開啟的消防救援窗,入口門等。主要分格尺寸(寬×高)為2 150 mm×1 740 mm。
圖1 廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目效果圖
本工程為變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻,實(shí)際施工中將面臨工廠化加工、幕墻放線定位、現(xiàn)場吊裝組織等工藝流程,該施工技術(shù)主要有以下特點(diǎn):
1)單元板塊全部在工廠車間內(nèi)進(jìn)行組裝完成,加工可與主體結(jié)構(gòu)同步施工,有利于縮短整體建筑施工周期。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)效果分格確定單元板塊的寬度、高度及面板,并在組裝工廠車間中制成單元組件,一個(gè)單元板塊即為一個(gè)受力單元,將在工廠制作好的單元板塊運(yùn)送至施工現(xiàn)場。
2)放線測量工作量大、精度要求高,測量工作是否精確是幕墻安裝成功與否的關(guān)鍵。整個(gè)建筑物拱型間每一榀的幕墻由7塊單元板塊組成一個(gè)整體,每一榀的角度、漸進(jìn)折線都不一樣??紤]利用AutoCAD輔助放樣每榀的軸線坐標(biāo)點(diǎn),采用全站儀放樣、定位、校核空間位置尺寸,水準(zhǔn)儀控制底部水平標(biāo)高,經(jīng)緯儀控制每榀板塊整體垂直度,保證整體準(zhǔn)確性。
3)現(xiàn)場運(yùn)輸安裝因地制宜,以保證構(gòu)件完成的效率。施工現(xiàn)場采用叉車轉(zhuǎn)運(yùn)卸貨,單元板塊吊運(yùn)及安裝采用25 t汽車吊進(jìn)行施工,部分小單元板塊采用手動葫蘆吊,以保證幕墻順利安裝完成。
變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻施工工藝流程主要分施工現(xiàn)場和加工車間2個(gè)部分(圖2)。
圖2 工藝流程
3.2.1 深化設(shè)計(jì)
1)采用AutoCAD軟件輔助深化設(shè)計(jì),后用Navisworks軟件制作BIM模型,把每榀單元式幕墻位置精準(zhǔn)放線。
2)運(yùn)用BIM模型模擬施工現(xiàn)場施工工序,提前發(fā)現(xiàn)變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻安裝完成后是否與其他工序發(fā)生碰撞、能否與收邊的鋁單板形成一條通縫、有沒有大小頭縫等質(zhì)量問題。
3.2.2 測量放線
本工程幕墻工程各單元板面的高度、傾斜度均不一樣,變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻放線是重中之重[4]。具體操作如下:
1)利用電子全站儀,通過在施工現(xiàn)場埋設(shè)若干個(gè)測量控制點(diǎn),組成一個(gè)能滿足平面放樣和高程傳遞的平面控制網(wǎng)。
2)利用CASS成圖軟件進(jìn)行CAD電子版圖紙二次深化設(shè)計(jì),每榀幕墻的軸線作為定位控制點(diǎn),將各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)投影到已施工完成的墊層面,形成各控制點(diǎn)的水平投影點(diǎn)。
3)在現(xiàn)場利用卷尺、鉛垂儀測量出對應(yīng)位置的高度,以此作為控制點(diǎn)的實(shí)際空間位置。
4)每榀單元板塊位置通過卷尺量出現(xiàn)場實(shí)際尺寸及角度,并與模型尺寸校核。
單元板塊安裝前先在鋁板龍骨架焊接鋼角碼連接件。鋼角碼根據(jù)施工圖紙給出的角度、每塊板塊的分格與現(xiàn)場測量結(jié)合的角度進(jìn)行焊接。龍骨及鋼角碼滿焊完畢后將焊渣敲除,并用手磨機(jī)把焊縫打磨平整、光滑(圖3)。
圖3 鋼角碼連接件安裝
3.2.4 單元板塊工廠制作與運(yùn)輸
1)單元板塊材料的每一道加工工序形成流水作業(yè),鋁材切割、鉆孔及套裝玻璃和打膠均采用專用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工安裝(圖4)。
圖4 板塊加工示意
2)根據(jù)材料成品的需要,在加工車間使用滿足運(yùn)輸及周轉(zhuǎn)需要的定制運(yùn)輸架,以方便單元板塊裝卸、叉車作業(yè)及運(yùn)輸。運(yùn)輸架與單元體接觸面要作保護(hù),避免硬接觸。
3)單元體到達(dá)現(xiàn)場后,用叉車將運(yùn)輸架與單元板塊一起運(yùn)至吊裝區(qū)域,運(yùn)輸過程中安排專人指揮,避免損傷單元體。
3.2.5 吊裝單元板塊
1)劃定吊裝區(qū)域與選定汽車吊。單元板塊就位以后,使用25 t汽車吊在劃定的指定區(qū)域進(jìn)行吊裝作業(yè),并安排專人指揮汽車吊(圖5)。
圖5 施工吊裝作業(yè)區(qū)域平面
2)吊裝工具準(zhǔn)備。吊裝玻璃單元板塊使用電動吸盤,在開始使用前先把玻璃表面和吸盤擦拭干凈,開啟開關(guān)進(jìn)行真空吸附,電動吸盤放置在玻璃單元板塊中上位置,并在板塊兩側(cè)設(shè)置綁扎帶,以防電動吸盤出現(xiàn)意外(圖6)。
作為地方高校發(fā)展之關(guān)鍵的管理科學(xué)化問題——關(guān)于當(dāng)代教育改革問題的批判性反思之一 …………………… 簡圣宇(4/73)
3)單元板塊吊裝。電動吸盤安裝完畢后方可進(jìn)行吊裝作業(yè),在電動吸盤上設(shè)置一條尼龍綁扎帶,安排一名工人在下面拉設(shè),以防吊裝過程中單元板塊晃動(圖7)。
圖6 單元板塊固定綁扎示意
圖7 板塊吊裝示意
4)單元板塊連接固定:
① 汽車吊將單元板塊吊到指定位置后用M10×40不銹鋼螺栓組固定單元板塊四周的4個(gè)連接件,用M20×120的不銹鋼螺栓組把所有的鋁板龍骨架的連接件和單元板塊連接件進(jìn)行連接固定(圖8)。
圖8 單元板塊固定安裝示意
② 單元板塊的安裝由下往上,每一塊板塊從空位的上方向下插入,以實(shí)現(xiàn)一層收口的目的,并對板塊進(jìn)行整體調(diào)試,安裝固定完后對橫縫打膠,形成3道防水(圖9)。
3.2.6 單元板塊收口及保護(hù)
1)單元板塊調(diào)整安裝完畢后,在外立面搭設(shè)操作架對整體單元板塊清理打膠。
2)單元板塊驗(yàn)收。對整體的傾斜度、進(jìn)出位、外觀質(zhì)量等,合格后進(jìn)行保護(hù),不合格的進(jìn)行整改。
3)做好成品保護(hù),預(yù)防焊接鋁板龍骨焊渣燙傷玻璃表面。成品保護(hù)鐵皮在頂部橫縫處用自攻釘固定暫不打膠,待達(dá)到可以拆除成品保護(hù)后,在拆除成品保護(hù)過程中補(bǔ)上頂部接縫處耐候膠。
圖9 單元板塊安裝
對幕墻單元板施工過程中質(zhì)量的控制,除常規(guī)材質(zhì)、尺寸、拼縫等要求須符合規(guī)范外,還應(yīng)主要控制以下幾點(diǎn)[5]:
1)為防止預(yù)埋件尺寸、位置偏差,土建施工單位與幕墻安裝單位在預(yù)埋件放線定位時(shí)應(yīng)密切配合,共同控制預(yù)埋件的尺寸。尤其在混凝土澆筑過程中,應(yīng)及時(shí)糾偏。
2)為保證封邊、封頂質(zhì)量,在封板與外墻材間形成傾角,注膠前用酒精清潔,注膠應(yīng)飽滿、連續(xù)。
3)單元板塊吊裝區(qū)域的下方地面必須設(shè)置醒目的安全警界范圍,吊裝區(qū)域下方地面的吊裝過程必須設(shè)置專人安全監(jiān)護(hù)。高空作業(yè)人員和現(xiàn)場監(jiān)護(hù)人員必須服從施工負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮和管理。
4)高空焊接、氣割時(shí)下部應(yīng)設(shè)接火盆和安全網(wǎng),上面鋪設(shè)阻燃布覆蓋焊渣墜落范圍,以免燙傷下方施工人員和引燃可燃物而發(fā)生火災(zāi)。
在廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目幕墻工程施工中,通過應(yīng)用變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻施工技術(shù),并加強(qiáng)施工全過程中的質(zhì)量安全控制,最終圓滿地完成了施工任務(wù),并取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目采取的單元式幕墻安裝技術(shù)對類似大型公建項(xiàng)目的幕墻施工具有一定的參考價(jià)值。