金冠楠

(1.中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司 福建福州 350001；2.福建工程學(xué)院管理學(xué)院 福建福州 350118)

0 引言

近年來，單元式幕墻在高層建筑中的應(yīng)用越來越廣泛，隨著生產(chǎn)技術(shù)的提升及對(duì)建筑外觀美觀的要求，超大型的單元式玻璃幕墻也隨之誕生。

超高層超大型的單元式幕墻，一般體型大、重量大，再加上樓層高，需要避免板塊碰撞；其施工流程較為復(fù)雜，對(duì)技術(shù)水平要求較高，應(yīng)當(dāng)對(duì)其安裝技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析和探討。

基此本文以福州超高層項(xiàng)目——海西商務(wù)大廈為例，論述該超大型單元式幕墻的安裝技術(shù)，以豐富超高層超大型單元式幕墻的安裝經(jīng)驗(yàn)，提高幕墻的安裝技術(shù)水平。

1 工程概況

海西商務(wù)大廈位于五四路商業(yè)中心地段，施工作業(yè)場(chǎng)地狹小，地下4層地上39層。其中，地上建筑面積78 943.79m2，地下建筑面積15 621.69m2，建筑高度達(dá)173m，單元板塊幕墻面積約31 000m2，幕墻形式為鍍膜鋼化中空雙銀LOW-E超白玻璃，幕墻工程單元板塊數(shù)量多、體型大，一般分格為(1580mm×4000mm)，重量約623kg，超大單元板塊分格為(1580mm×6000mm)，重量約815kg，外增加重約50kg的外裝飾線條。

該程位于市中心地段，場(chǎng)地狹小，所有單元板塊都轉(zhuǎn)運(yùn)至層間，還要再從層間導(dǎo)出安裝。但樓層高度越高，風(fēng)的流速越大，吊裝難度也隨之增加。

2 超高層超大型單元板塊幕墻施工技術(shù)的特點(diǎn)

(1)單元板塊起吊點(diǎn)設(shè)置在掛具上，受力可靠，操作簡便，靈活多變。

(2)單元板塊導(dǎo)入層間，節(jié)約施工場(chǎng)地，提高施工效率，合理安排作業(yè)人員，機(jī)動(dòng)靈活。

(3)現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)形軌道移動(dòng)小吊車，360°無死角運(yùn)行，可同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)吊裝設(shè)備進(jìn)行板塊安裝工作，極大地節(jié)省了空間加快了安裝效率。

(4)現(xiàn)場(chǎng)安裝可自動(dòng)松緊的纜風(fēng)繩設(shè)備，合理地優(yōu)化了人工，完全避免了單元板塊運(yùn)入層間時(shí)的一系列碰撞，同時(shí)可滿足現(xiàn)場(chǎng)4個(gè)班組的安裝進(jìn)度。

(5)不受天氣的影響(暴雨、臺(tái)風(fēng)除外)，白天晚上都可作業(yè)，安全可靠。

3 技術(shù)原理

3.1 選擇合理的單元板塊起吊點(diǎn)

一般來說，單元板塊的起吊點(diǎn)設(shè)置在上橫梁，平衡平穩(wěn)。但該工程超大超重單元板塊，上橫梁不足以承受其重量。在樣板階段，選擇試驗(yàn)過多種起吊點(diǎn)，如另設(shè)吊具、夾具及吸盤等一系列方案，最終通過計(jì)算比選，采用了直接在單元板塊兩邊掛鉤上開孔插入U(xiǎn)型承插環(huán)，再通過扁擔(dān)分配均衡受力的一套起吊裝置吊裝單元板塊[1]。

3.2 設(shè)置環(huán)形軌道

充分利用現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)埋設(shè)的槽型預(yù)埋件及現(xiàn)場(chǎng)單元板塊安裝的成套配件，將通過力學(xué)計(jì)算的工字鋼利用現(xiàn)有配件從層間均勻懸挑出去，再在上一層斜拉懸挑工字鋼的另外一端，懸挑工字鋼上安裝可供電動(dòng)葫蘆行走的一圈環(huán)形軌道，通過調(diào)試、運(yùn)行、報(bào)驗(yàn)后投入使用[2]，如圖1所示。

3.3 采用可自動(dòng)松緊纜風(fēng)繩

一般來說，單元板塊起吊下方，通過人工從單元板塊上斜拉兩根纜風(fēng)繩避免層間碰撞，但該工程樓層超高、板塊超大，下方人工斜拉纜風(fēng)繩根本無法避免板塊碰撞。該工程在下方基座上，依據(jù)單元板塊寬度固定兩個(gè)滑輪，如圖2所示。在樓層上方，同樣寬度懸挑兩個(gè)帶滑輪的工字鋼，再用一根鋼絲繩穿過4個(gè)滑輪，通過樓層內(nèi)固定的卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行松緊鋼絲繩，緊時(shí)吊運(yùn)板塊，松時(shí)拉至層間，達(dá)到纜風(fēng)的作用，如圖3所示。

圖1 電動(dòng)葫蘆在環(huán)軌上360°無死角行走

圖2 依據(jù)單元板塊寬度在基座上固定兩個(gè)滑輪

圖3 超大單元板塊幕墻起吊

4 工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程(圖4)

圖4 工藝流程圖

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1前期準(zhǔn)備工作

(1)經(jīng)過設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算，選擇鋼絲繩直徑、螺栓型號(hào)、電動(dòng)葫蘆及卷揚(yáng)機(jī)型號(hào)，環(huán)形軌道構(gòu)件型號(hào)，畫出環(huán)形軌道及吊裝設(shè)備的施工圖紙，為現(xiàn)場(chǎng)所有工裝設(shè)備提供理論依據(jù)及技術(shù)指導(dǎo)，如圖5～圖7所示。

圖5 環(huán)軌斜拉鋼絲繩節(jié)點(diǎn)

圖6 環(huán)軌節(jié)點(diǎn)

圖7 炮車安裝示意圖

4.2.2環(huán)軌及炮車吊運(yùn)設(shè)備安裝、調(diào)試、報(bào)驗(yàn)

按照?qǐng)D紙及設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)吊裝設(shè)備進(jìn)行安裝，安裝完成后對(duì)設(shè)備進(jìn)行空載運(yùn)行試驗(yàn)、荷載運(yùn)行試驗(yàn)。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)后報(bào)送監(jiān)理驗(yàn)收(圖8)，確保設(shè)備在安全狀態(tài)下運(yùn)行。

圖8 炮車等吊點(diǎn)設(shè)備報(bào)驗(yàn)

4.2.3測(cè)量放線、掛座安裝

(1)熟悉圖紙→熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)→聯(lián)系業(yè)主、確定基準(zhǔn)點(diǎn)→水準(zhǔn)測(cè)量→平面控制網(wǎng)的建立→測(cè)得幕墻控制線→報(bào)請(qǐng)業(yè)主、監(jiān)理驗(yàn)線→測(cè)量主體結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件偏差→報(bào)業(yè)主、監(jiān)理→修改結(jié)構(gòu)偏差→復(fù)測(cè)→測(cè)量成果的整理、存檔。

(2)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)定的建筑結(jié)構(gòu)各軸線與外輪廓尺寸的關(guān)系，分別用經(jīng)緯儀的水平度盤確定出控制幕墻內(nèi)徑周長處于同一垂直面的二級(jí)基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)及其連線的距離。基準(zhǔn)點(diǎn)的垂直誤差，控制在直徑為5mm的投影范圍內(nèi)。

(3)輪廓線是整個(gè)結(jié)構(gòu)外形尺寸唯一符合設(shè)計(jì)要求的正確標(biāo)志，務(wù)必注意妥善保護(hù)不被消除與覆蓋。所以，該工程以基準(zhǔn)控制網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)用儀器分別測(cè)放出結(jié)構(gòu)輪廓線，確定建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸之間的偏差程度。對(duì)于大于或小于設(shè)計(jì)偏差要求的結(jié)構(gòu)區(qū)域，由深化設(shè)計(jì)師從外徑周長尺寸予以調(diào)整。

(4)掛座安裝

①掛座安裝前將地面清理干凈以保證其平整度；

②根據(jù)槽型埋件的深度選用長度合適的T型螺栓，T型螺栓與槽埋連接處要保證咬合，堅(jiān)決杜絕虛連；

③掛座與樓面之間墊1mm橡膠墊，如圖9所示；

④掛座安裝后，其進(jìn)出及左右偏差在1mm以內(nèi)，交圈閉合尺寸偏差小于3mm，扁擔(dān)型材的標(biāo)高與理論標(biāo)高偏差不得大于1mm；

⑤原則上，掛座和扁擔(dān)型材安裝完成后，在后期安裝板塊的過程中不允許再做調(diào)整。

圖9 掛座安裝

4.2.4單元板塊調(diào)運(yùn)安裝

(1)板塊安裝順序由下向上依次安裝。在條件允許的情況下，安裝完下一層樓層的全部板塊后，再進(jìn)行上一層樓層的板塊安裝。

(2)板塊安裝適當(dāng)安裝設(shè)備(安裝車)。板塊安放在安裝車上時(shí),設(shè)置軟墊襯，以防止板塊被劃傷。

(3)板塊吊具固定牢靠，保證吊運(yùn)中的安全。

(4)每一板塊安裝前，仔細(xì)清洗先行安裝的下一樓層板塊上的橫型材，并安裝好兩板塊上橫型材之間的滑槽和尼龍膠墊，滑槽處應(yīng)嚴(yán)格密封。

(5)安裝板塊時(shí)，嚴(yán)禁用鐵榔頭等硬物直接敲擊板塊。

(6)每一板塊安裝后，都進(jìn)行測(cè)量，以保證幕墻的水平度和垂直度均不大于 1/4000。建筑幕墻安裝質(zhì)量允許偏差如表1所示。

表1 建筑幕墻安裝質(zhì)量允許偏差 mm

4.2.5打膠、閉水及淋水試驗(yàn)

(1)十字縫打膠處理

①下層單元體安裝調(diào)整完畢后，對(duì)該層單元板塊16mm接口上橫梁范圍內(nèi)填塞20mm泡沫棒，注密封膠，打膠厚度4mm～6mm；水槽內(nèi)放好滑槽并四周打膠封閉，打膠寬度10mm,單元體接口外側(cè)單元體上橫梁范圍內(nèi)打膠粘L接防水膠皮。此時(shí)，特別注意在打膠之前將水槽內(nèi)用干布擦干凈，不得有水、灰塵、油污等，鋁滑槽應(yīng)在單元體吊裝后打膠之前穿在水槽內(nèi)，不要漏放。

②轉(zhuǎn)角位置兩個(gè)相鄰板塊上橫梁未交接，此位置在上橫端頭放入鋁合金滑槽以增強(qiáng)受力，在端頭用L型尼龍墊堵上并四周打膠封閉。

③單元體下口橫向發(fā)泡海綿一端外露100mm，保證單元體十字縫部位的氣密性。

(2)閉水試驗(yàn)

在下排單元體安裝調(diào)整、打膠完成4h～6h后，將水槽內(nèi)瀉水孔堵起來，每層抽查5～10個(gè)點(diǎn)注水做閉水試驗(yàn)，閉水12h無滲漏后，再繼續(xù)安裝上一排單元體。

(3)淋水試驗(yàn)

在完成一層的單元板塊安裝澆圈后，在單元板塊外側(cè)布置噴淋系統(tǒng)對(duì)一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行噴淋5min后(圖10)，再進(jìn)行下一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)淋水，確保該層不漏水后再進(jìn)行上一層的單元板塊安裝。

圖10 單元板塊淋水試驗(yàn)

4.3 質(zhì)量控制

超高層，超大型單元式幕墻板塊施工，不僅技術(shù)含量高，專業(yè)性強(qiáng)，而且要求產(chǎn)品必須具備足夠的安全度，如果有一個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制不嚴(yán)，就會(huì)留下質(zhì)量安全隱患。因此，要保證該工程幕墻工程的質(zhì)量，必須強(qiáng)化幕墻工程全過程的質(zhì)量監(jiān)督與控制。

4.3.1嚴(yán)把幕墻材料的質(zhì)量關(guān)

幕墻材料是保證幕墻工程質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)，其質(zhì)量如何將直接關(guān)系到幕墻的結(jié)構(gòu)安全及使用。故需加強(qiáng)對(duì)幕墻材料質(zhì)量的抽查，對(duì)檢查中不符合要求的材料，必須予以清退，杜絕不合格的材料用在工程上[3]。

4.3.2嚴(yán)把質(zhì)量檢測(cè)關(guān)

做好工程所用原材料及構(gòu)配件的質(zhì)量檢測(cè)檢驗(yàn)關(guān)，堅(jiān)持先檢測(cè)后使用的原則。檢測(cè)報(bào)告必須由國家認(rèn)可的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)提供，凡是未經(jīng)檢測(cè)或檢測(cè)不合格的原材料及構(gòu)配件，均不得進(jìn)入下道工序施工。

4.3.3嚴(yán)把安裝質(zhì)量關(guān)

超高層超大型單元式幕墻板塊安裝是施工過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它涉及到多工種、多專業(yè)的交叉施工，質(zhì)檢人員應(yīng)認(rèn)真檢查，做好檢查記錄，對(duì)不符合規(guī)范要求、施工標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目，要責(zé)令立即整改，不留隱患。

4.3.4立柱、橫梁、單元板塊安裝質(zhì)量的檢查

(1)立柱安裝的質(zhì)量是幕墻安裝質(zhì)量的奠基石。因此，一方面，要求立柱安裝須控制在允許偏差范圍后，方可將轉(zhuǎn)接件正式焊在預(yù)埋件上；另一方面，應(yīng)檢查立柱接頭質(zhì)量，要求立柱接頭必須具備能適應(yīng)溫差變形、施工偏差調(diào)整的能力。

(2)立柱與橫梁之間質(zhì)量，要求橫梁與主柱兩側(cè)需設(shè)柔性墊片，以減少兩者間的摩擦變形。

(3)單元板塊的插接：支座間相互咬合后，橫豎框間的插接必須滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該到位，配合良好；否則，板塊間形成內(nèi)部應(yīng)力，容易破壞，應(yīng)通過調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)無應(yīng)力拼裝。

4.3.5面材安裝質(zhì)量檢查

(1)玻璃、鋁板等面材的安裝質(zhì)量，必須滿足設(shè)計(jì)要求。

(2)玻璃、鋁板等表面無殘膠、無污跡。

(3)嚴(yán)格控制硅酮密封膠的打膠質(zhì)量。

4.4 安全技術(shù)措施

4.4.1強(qiáng)化落實(shí)專項(xiàng)工作

(1)對(duì)所有高處作業(yè)人員，在作業(yè)前做好專項(xiàng)高處作業(yè)安全知識(shí)的教育，提高作業(yè)人員自我保護(hù)意識(shí)。

(2)特種高處作業(yè)人員，應(yīng)持證上崗。

(3)作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行專門的有針對(duì)性的安全技術(shù)交底，并履行簽字手續(xù)。

(4)高處作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過體檢，合格后方可上崗。嚴(yán)禁酒后高空作業(yè)。

4.4.2規(guī)范各類安全警示標(biāo)志、防護(hù)設(shè)施

(1)現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須佩戴安全帽；高空作業(yè)人員必須系安全帶并正確使用，穿防滑鞋。

(2)加強(qiáng)對(duì)安全帽、安全帶、安全網(wǎng)的檢查驗(yàn)收，嚴(yán)防假、冒、偽、劣產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，督促作業(yè)人員按規(guī)定正確佩戴和使用安全防護(hù)用品。

(3)安全帽安全使用要求：

①凡進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的所有人員，都必須佩戴安全帽。

②作業(yè)中不得將安全帽脫下擱置一旁，或當(dāng)坐墊使用。

③要正確使用安全帽，要系好帽帶，調(diào)整好帽襯間距(一般約40～50mm)，勿使輕易松脫或顫動(dòng)搖晃。缺襯缺帶或破損的安全帽不準(zhǔn)使用。

(4)安全帶安全使用要求：

①使用時(shí)，要高掛低用，防止擺動(dòng)碰撞，繩子不能打結(jié)，鉤子要掛在連接環(huán)上。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)，要立即更換，換新繩時(shí)要加繩套。使用3m以上的長繩要加緩沖器。

②在攀登和懸空等作業(yè)中，必須佩戴全身式安全帶并有牢靠的掛鉤設(shè)施，嚴(yán)禁只在腰間佩戴安全帶，必須在牢固的設(shè)施上栓掛鉤環(huán)。

③安全帶不使用時(shí)要妥善保管，不可接觸高溫、明火、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或尖利物體。使用頻繁的繩子要經(jīng)常做外觀檢查；使用兩年后要做抽檢，抽檢過的樣帶要更換新繩。

5 結(jié)語

超高層超大型單元板塊幕墻施工技術(shù)，解決了超高層單元板塊吊運(yùn)的碰撞現(xiàn)象，有效提高了現(xiàn)場(chǎng)安裝的速度和質(zhì)量，減少了安裝成本和材料損耗。自動(dòng)遙控式控制開關(guān)，提高了施工效率從而節(jié)省了成本。同時(shí)，在施工過程中，施工單位重視施工工藝及其損傷要點(diǎn)的交底工作，嚴(yán)格把握施工全周期的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，即注重于施工質(zhì)量控制，又注重于施工安全技術(shù)措施落實(shí)，取得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙收益。

因此，筆者以為，該超高層超大型單元板塊幕墻施工技術(shù)，對(duì)類似工程的安裝具有參考價(jià)值，值得推廣應(yīng)用。