徐洪斌 張 雨 張曉晨

(山東省建設(shè)建工(集團(tuán))有限責(zé)任公司 山東濟(jì)南 250000)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)建筑的需求不再停留在使用功能上，外觀設(shè)計(jì)的獨(dú)特性要求日益突顯，出現(xiàn)了各種外立面造型獨(dú)特的建筑設(shè)計(jì)。為追求建筑物立面的整體美觀性，多采用玻璃幕墻來(lái)作為建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。結(jié)合現(xiàn)階段超高層建筑實(shí)際施工的需求，單元式玻璃幕墻因其安裝周期短，可有效縮短工程工期，密封性能良好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑施工中。外立面為變角度傾斜的建筑物，給單元式玻璃幕墻的安裝帶來(lái)難度。通過(guò)前期精確策劃及重難點(diǎn)分析，靈活把控安裝過(guò)程，后期嚴(yán)格檢查把控，可使其最終呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)美觀的外立面造型。

1 項(xiàng)目概況

濟(jì)南中央商務(wù)區(qū)4-14地塊項(xiàng)目位于濟(jì)南市中央商務(wù)區(qū)內(nèi)，北臨橫九路，南臨坤順路，西臨縱五路，東臨茂嶺三號(hào)路，基底西側(cè)臨綢帶公園，東側(cè)臨城摯大廈(控制中心地塊)，區(qū)位優(yōu)越，交通便利，景觀資源豐富，工程區(qū)位圖如圖1所示。該項(xiàng)目包括有高端商務(wù)辦公樓，商業(yè)、公寓、配套地下車庫(kù)、設(shè)備用房等設(shè)施建設(shè)，總建筑面積為129 534.06 m2。其中1#主樓功能定位為高端商務(wù)辦公樓，建筑高度達(dá)166.6 m，共34層。建筑物外造型美觀，設(shè)計(jì)獨(dú)特，建筑物東西立面整體呈變角度傾斜曲面造型，外立面裝飾采用單元式玻璃幕墻，使室內(nèi)景觀與室外景觀融為一體。工程效果圖如圖2所示。

圖1 工程區(qū)位圖

圖2 工程效果圖

2 施工難點(diǎn)

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)資料分析，本工程存在以下難點(diǎn)：

(1)層間偏差較大

該工程1#主樓，主體結(jié)構(gòu)東西立面從下而上呈變角度逐層向內(nèi)收縮傾斜，一層～二十六層傾斜差值最大達(dá)到15.2 m，每層約有600 mm的偏差值，給后續(xù)單元式幕墻的安裝帶來(lái)一定的困難。

(2) 吊裝難度大

本工程1#主樓外立面為變角度傾斜曲面造型，其東西立面幕墻內(nèi)傾的最大水平距離可達(dá)7.5 m，給單元體的吊裝帶來(lái)較大難度。

(3) 角度不易控制

本工程1#主樓東西向設(shè)計(jì)為有弧度的豎明橫隱單元式幕墻，主體結(jié)構(gòu)采用層層遞進(jìn)的方式往上展示。因而，對(duì)于單元式幕墻的弧度控制，如何展示出圖3的弧度效果，成了該項(xiàng)目的重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題。

圖3 東西立面弧度效果圖

(4) 收口處理難度大

本工程1#主樓設(shè)有垂直運(yùn)輸設(shè)備，在3軸至5軸之間設(shè)有2部施工電梯。在5軸至6軸之間設(shè)有1臺(tái)塔吊，東側(cè)4#塔吊在主體結(jié)構(gòu)施工至8層時(shí)已拆除，現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖如圖4所示。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖

因此，單元式幕墻安裝需要預(yù)留收口位，最后如何順利完成單元式幕墻收口方案，是本項(xiàng)目的重點(diǎn)。

3 施工方案

3.1 施工順序

該工程1#主樓主體結(jié)構(gòu)施工與幕墻工程交叉進(jìn)行，在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，進(jìn)行測(cè)量放線，安裝預(yù)埋件，主體結(jié)構(gòu)澆筑后進(jìn)行結(jié)構(gòu)偏差檢查、測(cè)量放線及轉(zhuǎn)接件安裝工作。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)工程施工至計(jì)劃樓層時(shí)，插入幕墻安裝施工。整體施工遵循先大面、后局部，先簡(jiǎn)單、后復(fù)雜，自下而上的順序進(jìn)行[1]。

當(dāng)主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收至十二層時(shí)，1#主樓一～十二層幕墻開(kāi)始安裝。在二十層搭設(shè)安全防護(hù)棚，在十八層設(shè)置環(huán)形軌道，直接從地面起吊進(jìn)行單元體的吊裝，如圖5所示。

圖5 十八層環(huán)軌布置分格圖

當(dāng)主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收至架構(gòu)層時(shí)，1#主樓十八～三十四層幕墻開(kāi)始安裝。

隨著幕墻施工進(jìn)行防雷、防火、LED系統(tǒng)安裝。

3.2 劃分施工段

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況，共劃分為3個(gè)施工段，即一層～十二層劃分為第一施工段，十三層～三十四層劃分為第二施工段，架構(gòu)層為第三施工段。

3.3 放線及弧度控制

(1)放線控制

測(cè)量放線通過(guò)成立專門的測(cè)量小組進(jìn)行實(shí)施。選用精確度較高的全自動(dòng)全站儀和掃描儀，由三維模型測(cè)出斜面、變截面位置的坐標(biāo)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入全站儀，然后可用全站儀定位現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際坐標(biāo)，盡可能降低施工偏差。

因?yàn)槊繉舆f減的形式是弧度產(chǎn)生的原因，故應(yīng)在前期放線階段，把控好層與層之間單元體的連接位置，保證單元體掛接后達(dá)成每塊弧度的一部分，確保大弧度的形成。

(2)弧度控制

轉(zhuǎn)角的鋁板單元式幕墻，是弧度側(cè)面效果的具體展現(xiàn)形式之一。需對(duì)每塊鋁板幕墻在工廠進(jìn)行三維式對(duì)接，對(duì)接效果達(dá)到后，再進(jìn)行生產(chǎn)和發(fā)貨。為更好地呈現(xiàn)立面效果，單元體幕墻相較常規(guī)狀態(tài)的單元體幕墻，每塊單元板塊都進(jìn)行特殊的角度加工。每塊單元為非傳統(tǒng)的平行四邊形結(jié)構(gòu)，為內(nèi)傾四點(diǎn)不共面的單元體，每層翹曲值基本一致，隨層數(shù)逐漸減小，首層最大，約55 mm，三十四層最小，約6 mm。為達(dá)到“翹曲”的形式，對(duì)形體變化較大的單元板塊進(jìn)行“冷彎”工藝安裝，以呈現(xiàn)出完美的形體變化。具體吊裝方案依照1#主樓整體吊裝方案進(jìn)行。

為更好打造建筑物東西立面的弧度效果，經(jīng)項(xiàng)目計(jì)算溝通后，決定采用通常做法，現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)吊籃進(jìn)行裝飾條安裝。此方法便于通過(guò)對(duì)照測(cè)量放線進(jìn)行調(diào)試工作，對(duì)照效果圖一一排查不對(duì)稱的部位，達(dá)成最佳線形效果。

3.4 單元體吊裝

單元體進(jìn)場(chǎng)后，直接運(yùn)輸至主體結(jié)構(gòu)首層內(nèi)進(jìn)行臨時(shí)存放，吊裝時(shí)，從地面起吊點(diǎn)起吊。

在第一施工段，東西立面幕墻內(nèi)傾的最大水平距離約7.5 m，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出軌道吊裝的覆蓋范圍。但由于結(jié)構(gòu)的特殊性，東立面的水平距離由北向南遞減，西立面的水平距離由南向北遞減，到達(dá)最低的東南角及西北角位置，水平距離已經(jīng)小于0.5 m，充分達(dá)到垂直運(yùn)輸?shù)臈l件。故項(xiàng)目部決定，制定吊裝方案如下：

選取1#主樓西北角及東南角地面處作為單元體幕墻的起吊點(diǎn)，通過(guò)在地面處設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)，利用纜風(fēng)繩配合，將單元體拉離建筑物外邊緣，防止單元體幕墻與建筑物發(fā)生碰撞。通過(guò)設(shè)置在相應(yīng)樓層內(nèi)的卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩，控制垂直方向的單元體幕墻吊裝，使構(gòu)件沿平行于外立面的方向上升至指定安裝樓層后，通過(guò)環(huán)軌電動(dòng)葫蘆的移動(dòng)性能，控制水平方向的吊裝，往南側(cè)、北側(cè)進(jìn)行水平運(yùn)輸，避開(kāi)斜面運(yùn)輸?shù)碾y題。

吊裝期間安排兩組安裝工，每組6人，其中兩人在地面處控制單元體幕墻的起吊，剩余4人在樓層內(nèi)穩(wěn)定單元體，上下協(xié)同作業(yè)，吊裝過(guò)程如圖6所示。

3.5 單元體收口

前期根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)垂直運(yùn)輸設(shè)備的具體位置，因1#主樓南北兩側(cè)為垂直結(jié)構(gòu)，無(wú)傾斜角度變化，故提前在1#主樓的南側(cè)進(jìn)行單元式幕墻收口位置的預(yù)留。待設(shè)備拆除后，再通過(guò)采用小吊車的方式，進(jìn)行垂直方向收口位置的安裝。通過(guò)詳細(xì)地設(shè)計(jì)計(jì)算，出具小吊車計(jì)算書(shū)，經(jīng)專家論證后通過(guò)，保證小吊車在正常吊裝單元體時(shí)的整體穩(wěn)定。

利用圖7活動(dòng)小吊車安裝單元板塊，在具體應(yīng)用前，通過(guò)閱讀《高層建筑外檐幕墻施工垂直運(yùn)輸》與《淺析環(huán)形軌道配合小吊車運(yùn)輸安裝單元體幕墻施工技術(shù)》，得知小吊車具有制作簡(jiǎn)單，便于拆卸，靈活轉(zhuǎn)運(yùn)、可操作性強(qiáng)，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。故將小吊車主要使用于單元體板塊的預(yù)留口安裝，即南面施工電梯位置及塔吊位置，綜合考慮后將布置于主樓六層、十二層、十八層、二十四層、三十層、三十四層。安裝一個(gè)分段后，移至下一層進(jìn)行安裝作業(yè)。

圖7 小吊車構(gòu)造圖

活動(dòng)小吊車由車身、吊裝系統(tǒng)和配重塊組成，車身采用80×60×6的方鋼管焊接而成。焊接完畢后，下部安裝活動(dòng)定滑輪，便于移動(dòng)，并在前端設(shè)置固定支撐臂，在吊裝時(shí)放下，穩(wěn)定吊車[2]。小吊車組裝示意圖如圖8所示。

圖8 小吊車組裝示意圖

活動(dòng)小吊車骨架采用80×60×6方鋼管滿焊拼接制作而成。卷?yè)P(yáng)機(jī)上面有螺栓孔位，采用螺栓將卷?yè)P(yáng)機(jī)與底座連接固定。支臂和底座采用M16螺栓固定連接；鋼絲繩通過(guò)定滑輪轉(zhuǎn)向在支臂前端垂下，用于起吊單元板塊。

日常，應(yīng)對(duì)活動(dòng)小吊車的卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩、滑輪、電氣系統(tǒng)及小吊車結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查和保養(yǎng)。待安裝完畢后，進(jìn)行空載試驗(yàn)、額定荷載試驗(yàn)和超載10%的動(dòng)載試驗(yàn)，以及超載25%的靜載試驗(yàn)。

安裝檢驗(yàn)合格后，經(jīng)安裝單位、使用單位及監(jiān)理單位聯(lián)合驗(yàn)收合格，各方簽字認(rèn)可后交付使用[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文分析工程難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)控制單元體吊裝順序，改變吊裝機(jī)具的構(gòu)造及收口處理方法等方面詳細(xì)分析單元式玻璃幕墻在曲面墻中的施工方法。施工效果良好，可為類似工程提供參考。