范 挺 白晨波 范良華 殷 濤 田江偉 魏云萍 蔡永勝

中國建筑第八工程局有限公司西北分公司 陜西 西安 710075

大力發(fā)展裝配式建筑，促進(jìn)新型建筑工業(yè)化，是近年我國推動新型城鎮(zhèn)化、建筑產(chǎn)業(yè)升級、打造智能建造產(chǎn)業(yè)體系的一項重要舉措，因此建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)配件工廠生產(chǎn)模塊化，現(xiàn)場施工裝配化具有極大的發(fā)展前景[1-2]。當(dāng)前超高層建筑外立面形式多樣，如何在保證節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的前提下，實現(xiàn)幕墻工程與泛光照明模塊化施工的安全性、可靠性、便捷性，特別是如何確保對節(jié)點工期有要求的項目按時完工，是一個值得探究的話題[3-4]。

因此，本文提出將單元式玻璃幕墻與定制化洗墻燈燈具組合的新工藝，通過幕墻單元標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配式施工等方法，為構(gòu)配件安裝和現(xiàn)場系統(tǒng)調(diào)試等提供便利，成功解決了超高層建筑幕墻與泛光照明在實施中存在的工期壓力、設(shè)計碰撞、安全隱患等問題，有效縮短了施工周期，加快了施工效率，為同類工程提供了技術(shù)借鑒。

1 工程概況

陜西國際體育之窗項目是2021年第十四屆全運會的賽事指揮和新聞媒體中心，項目位于唐延路與科技八路十字路口東南角，共計3棟塔樓，1#塔樓地上54層，建筑高度241.5 m；2#塔樓地上33層，建筑高度137.7 m；3#塔樓地上21層，建筑高度98.5 m。此外，項目還設(shè)計有4層圍合式裙房和3層（局部4層）地下室。1#塔樓3—54層幕墻形式為單元式玻璃幕墻，單元式幕墻面積共計30 600 m2，項目作為第十四屆全運會的配套項目，對節(jié)點工期有一定的要求。但項目場地狹小，現(xiàn)場除施工道路以外，不具備后期安裝的堆放場地等要求的條件。

2 幕墻-照明一體化工藝原理

單元式玻璃幕墻作為幕墻工程的一種主要形式，系采用標(biāo)準(zhǔn)化骨架材料、玻璃、保溫隔熱材料，在工廠中加工組合成為單元板塊。幕墻-照明一體化單元板塊通過使用固定螺釘將定制化的洗墻燈具跟原有的單元板塊相結(jié)合，形成新型幕墻-照明體系，確保盡量減少現(xiàn)場施工工序。幕墻-照明一體化單元板塊多采用工廠模板化加工，以提高項目安裝施工效率，保證現(xiàn)場施工質(zhì)量，縮短施工周期，同時也是響應(yīng)國家大力發(fā)展裝配式建筑的政策導(dǎo)向。

3 幕墻-單元板一體化工藝流程

在幕墻與泛光照明深化設(shè)計過程中，本項目并未像常規(guī)項目一樣采取各自獨立設(shè)計的方法，而是將泛光照明深化設(shè)計與幕墻深化設(shè)計同步進(jìn)行，再根據(jù)幕墻分隔間距、圓弧角部位、幕墻節(jié)點，定制泛光照明洗墻燈的長度，保證單元式玻璃幕墻與定制化洗墻燈一體化的匹配性。

相較于傳統(tǒng)單元式玻璃幕墻施工過程中穿插泛光照明施工，本工藝具有以下特點：首先，通過前期標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計以及碰撞檢查避免后期施工過程中可能出現(xiàn)的誤差等問題，有效地減少了出現(xiàn)誤差問題所耗費的人力物力；其次，通過工廠模塊化生產(chǎn)，流水線作業(yè)，為單元式幕墻-照明一體化成品質(zhì)量奠定了有力的保障，同時也減少了對現(xiàn)場施工場地的需求，滿足了項目場地狹小的實際需求；最后，現(xiàn)場裝配式施工過程中，利用環(huán)形軌道吊裝技術(shù)，對1#塔樓幕墻-照明一體化單元板塊吊裝和安裝一次到位，節(jié)省了泛光照明的安裝時間，對于1#塔樓施工現(xiàn)場超高層多專業(yè)穿插施工的項目實際，減少了穿插作業(yè)帶來的安全隱患，以及高空作業(yè)的安全風(fēng)險。幕墻-單元板一體化施工工藝流程為：標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計→工廠模塊化加工→單元板塊、定制化燈具組裝→現(xiàn)場裝配化施工→單元板塊的運輸、吊裝與調(diào)整。

4 操作要點

4.1 幕墻-照明單元板塊標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

幕墻單位就建筑藍(lán)圖外立面進(jìn)行深化設(shè)計，泛光照明設(shè)計單位提前介入幕墻深化設(shè)計，根據(jù)建筑藍(lán)圖中外立面幕墻分隔，幕墻分隔主要尺寸為1.4 m，有部分為1.3、1.5 m。泛光照明深化單位定制LED洗墻燈燈具的長度，燈具安裝槽寬、槽高預(yù)留等由泛光照明深化單位提供給幕墻深化單位，并在幕墻單位深化設(shè)計單元板塊節(jié)點中，確定泛光照明燈具電源線穿墻套管的位置，以及孔徑、防水節(jié)點做法等。

4.2 幕墻-照明單元板塊模塊化加工

待幕墻單位與泛光照明單位均已深化完成后，加工廠根據(jù)深化圖紙進(jìn)行細(xì)化，分解加工任務(wù)，形成單元板塊的幕墻加工圖以及下料單，分別為玻璃原材、鍍鋅板條、硅酮耐候膠、硅酮結(jié)構(gòu)膠、鋁單板原材、厚70 mm的保溫巖棉等主材，以及泡沫棒、不銹鋼螺栓、沉頭自攻螺釘?shù)容o材，加工廠生產(chǎn)單位根據(jù)加工圖以及下料單中的尺寸、規(guī)格等要求進(jìn)行加工、采買。加工完成后粘貼明顯標(biāo)識，并根據(jù)規(guī)格、種類、材質(zhì)等進(jìn)行分類堆放。泛光照明加工廠根據(jù)深化圖紙定制符合幕墻尺寸的基板，然后將焊好燈珠的線路板放在基板上，組裝成品，以及加工幕墻裝飾條燈槽上部厚度≥3 mm的高透光透明板，尺寸長度根據(jù)幕墻分隔相匹配。

4.3 幕墻-照明單元板塊構(gòu)件化組裝

幕墻原材料已加工完成后，進(jìn)行構(gòu)件組件組裝，組件組裝完成后，進(jìn)行單元板塊框架組裝。

上述工序完成后，進(jìn)行板塊組裝。組裝順序為：中空玻璃組裝安裝→鋁板組件安裝→翻窗邊框組件安裝→中空玻璃組件安裝→玻璃翻窗組件安裝→鋁板安裝→附件安裝→打密封膠→裝飾扣板安裝→洗墻燈安裝→成品檢查。

4.4 幕墻-照明單元板塊現(xiàn)場裝配化吊裝

4.4.1 吊裝準(zhǔn)備

1）單元板塊組裝完成后，運輸?shù)浆F(xiàn)場，因項目場地有限，對于到場的單元板塊進(jìn)行臨時儲存，并安排叉車將單元板塊運至吊裝點，板塊上部用鋼絲繩將固定環(huán)與吊鉤固定，板塊下部用捆綁帶與φ16 mm纜風(fēng)繩上的鋼架連接固定，等待吊運。

2）環(huán)形軌道架設(shè)。環(huán)形軌道分別架設(shè)于16、26、36、46、54層，采用100 mm×100 mm×5 mm鋼方通作為導(dǎo)軌支臂，前端采用厚8 mm的鋼卡件與T形M16螺栓固定槽式預(yù)埋件進(jìn)行固定，后端采用M16限位螺栓固定在樓承板上，鋼方通后端距錨固位置不小于150 mm，導(dǎo)軌采用200 mm×100 mm×5.5 mm×8 mm的H型鋼與導(dǎo)軌支臂滿焊。軌道支臂端部采用φ16 mm的鋼絲繩上拉固定，φ16 mm的鋼絲繩上端采用KOUD16-花籃螺栓與固定在槽式預(yù)埋件上的加工桿件相連接。電動葫蘆固定在H型鋼導(dǎo)軌上，環(huán)形軌道端頭設(shè)置擋板，保證環(huán)形軌道的安全性以及可靠性。

3）炮車固定架設(shè)。炮車固定樓層同環(huán)軌加設(shè)樓層，固定平面位置同吊裝點，炮車采用起重量為3 t的卷揚(yáng)機(jī)，經(jīng)專家論證的施工方案計算書中最大吊裝荷載1 t，滿足單元板塊的起重量的需求，為保證起吊過程中的安全性，起吊鋼絲繩上方設(shè)置限位擋板以及限位器，炮車后端采用鋼絲繩與主體結(jié)構(gòu)拉結(jié)，且設(shè)置24塊符合計算書要求的25 kg標(biāo)準(zhǔn)配重，炮車兩側(cè)設(shè)置3個φ30 mm的支撐螺桿，底部設(shè)置8個具有自鎖裝置的萬向輪，保證炮車整體的穩(wěn)定性。

4.4.2 吊裝運輸

吊裝準(zhǔn)備工作一切就緒，由下方指揮人員與上方安裝人員確認(rèn)后，開始垂直起吊，現(xiàn)場垂直吊裝低區(qū)可以采用環(huán)形軌道上的卷揚(yáng)機(jī)直接起吊，高區(qū)宜采用炮車起吊，起吊過程中炮車需按照經(jīng)專家論證后的施工方案制作實施，炮車起吊單元板塊與環(huán)形軌道附近，需將單元板塊換鉤到環(huán)形軌道的卷揚(yáng)機(jī)上，環(huán)形軌道的卷揚(yáng)機(jī)將單元板塊水平運輸至安裝位置。

4.4.3 單元板塊安裝

單元板塊安裝自左向右，從施工人貨電梯處按順時針或逆時針方向依次安裝，人貨梯、塔吊連接臂處、轉(zhuǎn)角斜面處作為收口處理。待單元板塊運至安裝部位，施工人員將預(yù)先組裝在單元板塊上的鋁合金掛耳采用長50 mm的M10不銹鋼螺栓與鋁合金掛件固定連接，鋁合金掛件已在安裝前采用75 mm的T形M16螺栓固定在主體結(jié)構(gòu)樓承板的槽式預(yù)埋件上。

單元板塊安裝就位后，應(yīng)用水平儀跟蹤檢查水平標(biāo)高，對板塊標(biāo)高及縫寬進(jìn)行檢查。其中豎縫及墻面垂直度、幕墻平整度、豎縫直線度、橫縫直線度、兩相鄰面板之間接縫高低差、同層單元組件標(biāo)高、相鄰兩組件面板表面高低差、兩組件對插件接縫搭接長度、兩組件對插件距槽底相離等主控項目，均需滿足允許偏差要求，若超過允許偏差則需進(jìn)行調(diào)整。

待安裝合格就位，標(biāo)高等主控項目檢查無誤后，清理槽內(nèi)的垃圾，然后進(jìn)行防水壓蓋的安裝，將所有排水孔封堵，并待硅酮密封膠固化后，進(jìn)行排水槽內(nèi)閉水試驗。保證安裝質(zhì)量符合規(guī)范及設(shè)計要求。

4.5 幕墻-照明單元板塊現(xiàn)場系統(tǒng)點亮調(diào)試

幕墻-照明單元板塊吊裝期間，穿插泛光照明室內(nèi)橋架、管道井電纜、配電箱、控制電源、支架吊架等施工，待吊裝完成后，檢查單元板塊穿墻套管是否完好，無誤后進(jìn)行管內(nèi)穿線，根據(jù)設(shè)計圖紙選用導(dǎo)線的型號及顏色，導(dǎo)線連接時，保證連接方式符合設(shè)計規(guī)范要求，并進(jìn)行線路檢查及絕緣搖測。

待上述工藝施工完畢后，泛光照明系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試內(nèi)容主要分為低壓配電箱調(diào)試、控制系統(tǒng)調(diào)試、接地系統(tǒng)測試、燈具照明系統(tǒng)調(diào)試等。

各單體單系統(tǒng)的調(diào)試內(nèi)容包括電氣元器件的檢查及測試、一次回路與二次回路的送電測試。單體單系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束之后進(jìn)行工程的總體聯(lián)動調(diào)試。

檢查時采用邏輯性模擬動作程序檢查方法，確認(rèn)控制系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)是否良好，各控制系統(tǒng)聯(lián)鎖回路及保護(hù)裝置。經(jīng)靜態(tài)、動態(tài)模擬調(diào)整，動態(tài)功能調(diào)整及整機(jī)聯(lián)調(diào)，其電氣保護(hù)性能必須符合設(shè)計要求。

5 效益對比分析

5.1 工期效益

經(jīng)以往類似工程計算，若全部采用傳統(tǒng)施工工藝，單層幕墻工程與泛光照明穿插施工，泛光照明單層安裝燈具、系統(tǒng)調(diào)試、橋架安裝等需要2.2 d，使用工人16名。

經(jīng)實施過程計算，采用幕墻-照明一體化施工工藝后，泛光照明單層系統(tǒng)調(diào)試，橋架安裝等需要1 d，使用工人10名，1#塔樓單元式玻璃幕墻共計節(jié)省工期61.2 d。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益對比

1）泛光照明點亮位于項目工期關(guān)鍵線路，根據(jù)總承包，工期延誤一天罰款1萬元，則工期效益約為61.2萬元。

2）泛光照明需采用吊籃配合施工，1#塔樓泛光照明吊籃每層共計需要搭設(shè)45臺，每臺吊籃的日租賃費用約為60元，則可節(jié)省吊籃租賃費用約16.52萬元。

3）采用本工藝避免了洗墻燈安裝、倒運等共計節(jié)省人工費18.36萬元。

經(jīng)分析，采用幕墻-照明一體化單元板塊體系之后比常規(guī)傳統(tǒng)施工工藝節(jié)省約96.08萬元，在保證幕墻泛光照明施工質(zhì)量的同時，順利完成項目節(jié)點履約。

6 結(jié)語

超高層幕墻-泛光照明單元板塊一體化施工技術(shù)已在陜西國際體育之窗項目成功應(yīng)用。該工藝立足超高層、大體量、工期緊等復(fù)雜工況下，保證幕墻與泛光照明施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可控，施工安全可靠，工期節(jié)點履約等既定目標(biāo)，并成功實現(xiàn)1#塔樓外立面與3#塔樓外立面聯(lián)控聯(lián)調(diào)，助力第十四屆全運會順利開幕。

本項目的實際應(yīng)用，主要在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化加工、現(xiàn)場裝配化吊裝這3個方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹，為以后類似工程提供了經(jīng)驗借鑒，同時，超高層幕墻-泛光照明單元板塊一體化的技術(shù)理念可推動幕墻-泛光照明行業(yè)在設(shè)計、工廠加工、現(xiàn)場施工等方面裝配化、集成化的發(fā)展，進(jìn)一步提升幕墻-泛光照明行業(yè)的裝配率。