高層建筑單元式幕墻安裝技術

范俊　謝靖

摘要：單元式幕墻是以工廠化分塊加工形成單元板塊，單元板塊塊包含受力構件、構配件、保溫、飾面等，具有制作精度高，現場安裝簡便，節約工程工期等特點。以新疆中泰化學科技研發中心為例介紹了外墻單元式幕墻運輸、吊裝方法、板塊調整以及質量控制要點。

關鍵詞：單元式幕墻；導軌吊機；垂直運輸；質量控制

中圖分類號：TU974 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—85—02

1工程概況

某工程總建筑面積63500m²，建筑總高度為99.8m，建筑主體為地下二層、地上27層。工程外墻采用單元板塊干掛石材和玻璃幕墻施工技術。單元式幕墻施工面積為19246m²，總計約3000個單元板塊，單元板塊主要尺寸為3900×1988、3900×1642、3900×1816、4000×1988、4000×1642、4000×1816mm。

復合單元板塊石材和玻璃幕墻結構是采用鋁合金掛件與石材和玻璃幕墻板塊連接在一起，整體掛接到主體混凝土結構埋件上，簡化現場安裝工藝，大大提高了安裝速度，強度可靠，保證外立面平整。其主要特點是：單元板塊在被加工后成為一個整體，板塊整體受力更趨合理，抗變位能力強，安裝更方便；同時，單元板塊集成了內飾板、防水鍍鋅鋼板、巖棉保溫、石材和玻璃飾面于一體。

2單元式幕墻特點

單元式幕墻是將幕墻按單個層高或多個層高分塊工廠化加工，一個單元板塊即為一個完整的受力單元。單塊包括幕墻組成的各種構配件、保溫以及外飾面等。在工廠加工完成后運至施工現場，與在主體施工時預留的掛件連接，并利用單元板塊上的微調構件精確調整幕墻位置，板塊與板塊之間采用承插式連接。其特點主要有：

（1）相對傳統框架式幕墻能節約大量工期，在主體結構施工期間即開始單元板塊的制作；主體結構完成后即可單元板塊的安裝，單元板塊安裝完成即整個幕墻完成。

（2）單元板塊為工廠化生產，組裝精度高；

（3）安裝施工簡便，僅需簡單吊裝設備，不需腳手架，單元構件之間采用承插式，免去后續注膠、輔助構件安裝；

（4）板塊受力簡單，抗震能力強。

3單元板塊施工要點

3.1施工準備

主體結構通過驗收并拆除外墻腳手架等外墻設備以具備幕墻安裝條件，對建筑物垂直度和平整度檢查。并對幕墻主體預埋掛件位置偏差進行復查，若買件上下、前后、左右位置有偏差，應按采取相應措施，使其滿足安裝要求。

3.2單元板塊運輸和堆放

3.2.1現場內的垂直運輸

現場內的垂直運輸有兩個過程，首先由單元板塊運輸車從工廠運送至現場垂直運輸位置，然后由自制垂直運輸滑道或塔吊運輸到鋼制平臺并運輸至樓層內存放。本工程到場的單元板塊主要由垂直運輸滑道進行運送至樓層內存放，在可能的情況下由塔吊吊運到樓層內存放，具體如下：

初步確定每4層為一個單元板塊存放層，按一個轉運架放4個單元板塊計，則4層的單元板塊堆放需占地約1550平方米。根據圖紙測算，以8層為例，樓層內空閑地約2000平方米，滿足存放需求，單元板塊樓層堆放布置見圖1。

3.2.2單元板塊在樓層內的運輸

（1）單元板塊在樓層內的運輸包括以下作業。

1）單元板塊由進貨平臺，運至指定存放地點，并確保有序、分區擺放。

2）單元板塊由疊加存放狀態分解成單個板塊。

3）單個單元板塊運至吊裝位置。

（2）單元板塊樓層內運輸所使用機具為門形吊機，形式如右圖。此吊機在設計時應考慮到樓內高度空間及單元板塊轉運架的寬度。

（3）在存放層實現板塊的合理、有序堆放必須遵循以下原則：

1）單元板塊必須按安裝順序進場，否則會占用存放層內有限空間。

2）單元板塊存放位置必須對應安裝位置嚴格執行分區擺放的原則。

3）在任何時候應確保行人及板塊運輸通道的暢通。

4）不同種類的板塊原則上不允許疊放。

3.3單元板塊吊裝

單元幕墻安裝采用導軌吊機+垂直運輸滑道的施工方法，單元板塊直接從地面或存放層進行起吊，待安裝的單元板塊存在起吊位置附近。

在垂直吊運位置設置兩根導向鋼繩，單元板塊順導向鋼繩往下吊運至安裝層。避免高層吊裝時，高空較大風力對板塊的影響。在導向繩的限制下，保證板塊垂直吊運過程中不會與主體結構或其它物體發生碰撞。當沿導向繩吊運到安裝層后轉為水平吊運至安裝位置。

在安裝層的上一層設立鋼制水平導軌.專用單元吊具可沿導軌滑動，當專用吊具水平吊運單元板塊時，為防止單元板塊與主體結構發生碰撞，在單元板塊的下部設置專用連桿，由1～2個安裝工人操縱，保持單元板塊的運動軌跡。負責操縱連桿的工人應當妥善系好安全帶，以免大風時可能出現的意外事故。當整個工作層安裝只剩下導向鋼繩中間的單元板塊時，拆除導向鋼繩，進行人工導向吊運安裝單元板塊。

單元板塊吊裝時，也以4個層間為一個區域，當一個區域內的單元板塊安裝完畢后，將水平導軌拆移至上一個區域，重復上述步驟，安裝此區域內的單元幕墻。按照此種方式，施工完整個建筑單元玻璃幕墻。具體施工如下圖所示：

3.4單元板塊承插就位

單元板塊的插接就位由單元板塊吊裝層及上一層人員共同完成，當單元板下行至單元體掛點與轉接高度之間相距200mm時，命令板塊停止下行，并進行單元板塊的左右方向插接。

在左右方向插接完成后，在控制左右接縫尺寸的情況下命令板塊繼續下行，此時由板塊上一層人員負責單元體掛件與轉接件的對接，板塊安裝層人員負責上、下兩單元板塊的插接。

確認單元板塊的掛點、左右插接、上下插接都已安裝到位后，拆除夾具。

3.5單元板塊微調

借助水平儀通過調整高度的調節螺栓，實現板塊高度方向的微調。并且對單元板塊的左右接縫進行校驗微調。調整完畢后將連接掛件與轉接件鎖緊。

3.6板塊與結構連接節點的調整

通過板塊與結構連接節點，進行三維六個自由度方向上的調整；通過轉接件豎向長條孔和掛件上調整螺栓，實現單元板塊Z軸方向（上下方向）的調節：單元板塊采用對插結構，實現單元板塊X軸方向的調節（左右方向）；通過轉接件縱向長條孔，實現單元板塊Y軸方向（前后方向）的調節。

安裝時調整轉接件，使每層的轉接件均處在安裝偏差允許范圍內，然后固定，以確保幕墻平整度。

3.7塔吊和人貨電梯收口位置單元板塊安裝

該部位需等內裝結束后方可拆除塔吊和人貨電梯，因此此處單元板塊作為最后收口安裝。單元板塊不同于框架幕墻為預先加工，均為固定尺寸，若先期安裝單元板塊位置存在誤差將導致此處單元板塊無法承插。為此在單元板塊安裝之前即考慮此處板塊尺寸，提前放線定位，在收口兩側設置控制線。該面墻單元板塊以此控制線為起點安裝第一塊板塊，在安裝后續板塊時一并復核此處尺寸，以保證最后收口板塊承插要求。

收口位置單元幕墻采用“單臂吊機”施工方法，在屋頂安裝單臂吊機，外墻布置外掛吊籃，人員利用吊籃在幕墻外側施工。

4單元式幕墻質量控制要點

4.1材料控制

單元式幕墻所用材料、五金配件、構件等均須符合國家規范及設計文件要求，有相應產品合格證、性能檢測報告、復試報告和進場驗收記錄。

4.2吊裝控制

（1）單元板塊運輸和堆放均應采用專用周轉架，周轉架應有足夠的承載力和剛度。

（2）單元板塊進場后應有專用堆放場地和相應的保護措施，且堆放時應按吊裝順序堆放，避免多次翻運，造成單元幕墻的損壞。

（3）單元板塊吊運時，吊點要求不少于2個，并保證吊點受力均勻。為保證吊運時的平穩，在單元板塊栓系兩根攬風繩，避免吊運中碰撞其他物體。

（4）單元板塊未與結構掛點有效連接，不得解除吊具。

4.3安裝控制

（1）單元板塊安裝過程中應同時做好層間封堵、防雷措施、防火封堵等隱蔽工程驗收，施工層所有項目均驗收合格后，方可進入上層單元板塊的安裝。

（2）安裝過程中應及時調整安裝誤差，在單面墻上設置多根豎向控制線，以減少累計誤差。

（3）間隔幾層后，對整體幕墻進行測量校正，使其累計誤差滿足規范要求。

（4）每間隔4層做一次外墻淋水試驗，以保證幕墻防水性能。

5結束語

本工程采用了先進、成熟的單元式幕墻結構，通過對各個環節合理控制，保證單元式幕墻結構安全和使用功能，為今后單元式幕墻應用提供一定的借鑒。