加長懸臂斜框鋁單板遮陽幕墻的懸挑支架輔助安裝技術

丁春穎

通州建總集團有限公司 江蘇 南通 226300

1 工程概況

南通市通州區城市展覽館工程為矩形平面，鋼結構3層，建筑面積約10 000 m2，建筑主體高度19 m，外墻四周圍護采用雙層幕墻體系，包括由全隱框玻璃幕墻和A級防火保溫復合一體板幕墻組成的內側幕墻，以及與內側幕墻凈間距1 200 mm的懸臂斜框鋁單板遮陽外幕墻。其中外側懸臂斜框鋁單板遮陽幕墻是由懸挑鋼十字形懸臂梁，斜向設置的由鋁方管主、次龍骨拼成的菱形框及框內嵌裝菱形鋁單板立體板塊組成的幕墻體系。工程4個立面的懸臂斜框鋁單板遮陽幕墻尺寸均相同，長×高=58.5 m×15.0 m，幕墻面積達3 510 m2。由于外遮陽幕墻結構比較特殊，故給施工帶來了一定的難度。施工中通過多種安裝方案的比選論證，最終確定采用懸挑支架輔助懸臂斜框鋁單板幕墻安裝施工的方案，很好地解決了加長型鋼懸臂梁懸臂斜框幕墻在構件連接、平整度、垂直度等方面的難題，保證了工程質量，圓滿地展現了設計師的理念。

2 工藝原理

懸挑支架輔助懸臂斜框鋁單板幕墻安裝施工時，先在擬建幕墻位置內側，用若干根鋁合金型材桿件建立滿足幕墻施工質量要求的輔助懸挑支架機構，該機構形成的縱向平面位于幕墻型鋼懸臂梁外端平槽口內側，豎向型材桿件上按幕墻斜向主龍骨相對位置設置若干個臨時擱置塊，幕墻斜向主龍骨逐一吊裝安裝時，先行擱置在輔助懸挑支架結構的擱置塊上，待整個幕墻形成框架整體后，微調整用于掛扣幕墻的型鋼懸臂梁托架傾角，將幕墻框架與鋼懸臂梁相扣接完成幕墻框架施工，再拆除輔助懸挑支架結構，安裝立體形狀鋁單板，調整并清洗幕墻，即完成整個斜框鋁單板幕墻體系的施工[1-3]。

3 技術特點

1）采用鋁合金型材構置輔助懸挑支架，該懸挑支架機構確保掛扣幕墻主、次龍骨的加長鋼懸臂梁外端口處于一個平面內。

2）在輔助懸挑支架上精確設置幕墻斜向主龍骨臨時擱置點，保證了斜向主龍骨最終就位的位置，消除了幕墻變形等不良隱患，保證了后期鋁單板嵌填時的位置滿足設計要求，確保了幕墻龍骨的順利施工。

3）斜向主龍骨一次性安裝長度可達20 m以上，安裝便捷，施工速度快，有效降低施工成本。

4）全部構件均在工廠生產，現場拼裝，無噪聲，無環境污染現象，節能環保。

4 工藝流程和操作要點

4.1 工藝流程

該技術的工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

4.2 操作要點

4.2.1 CAD深化設計

對建筑設計單位出具的幕墻圖進行深化設計，需要確定以下施工內容：

1）外幕墻與建筑物外墻皮及內幕墻間的凈尺寸，以確定擬建幕墻的準確位置。

2）精確確定幕墻用加長型鋼懸臂梁長度、懸臂梁與主體結構內預埋件的連接方式、懸臂梁分段組成部分的連接方式、懸臂梁端頭與幕墻的連接方式。

3）確定用什么規格的材料構成輔助懸挑支架。

4）確定輔助懸挑支架的長度、寬度，以及該結構與建筑物主體結構之間的連接方式。

4.2.2 工廠下料加工

幕墻使用的所有材料、半成品及成品均在工廠加工生產，施工現場組裝、拼裝，最大限度減少噪聲、光污染等對周邊環境的影響。

4.2.3 檢查幕墻型鋼懸臂梁預埋件定位

按照深化設計圖紙要求，對在主體結構施工過程中預埋的幕墻鋼懸臂梁預埋件位置、標高、尺寸、數量等內容逐一復檢，如有遺漏或偏差較大者，應采取相關措施進行補救。

4.2.4 幕墻鋼懸臂梁（鋼牛腿）與預埋件的焊接、連接及調整

1）一個獨立完整的幕墻鋼懸臂梁（懸挑鋼十字型懸臂梁）由經過特殊處理過的多段鋼件組合而成。

①第1段鋼件和轉接焊板相焊接時，先要將第1段鋼件上的□150 mm×150 mm×12 mm熱鍍鋅方鋼端頭打坡口，將打好坡口的端頭和轉接焊板相焊接。

②第2段鋼件和第1段鋼件螺栓鉸接。連接螺栓時，要嚴格按照在第1段鋼件連接鋼板板面上彈的中軸十字線進行連接，保證第2段鋼件的水平、垂直、左右均符合圖紙設計要求。連接時螺栓的螺母一定要擰緊。

③第3段鋼件和第2段鋼件螺栓鉸接。連接螺栓時，要嚴格按照在第2段鋼件2塊連接鋼夾板上彈的控制線進行。

④第4段鋼件（簡稱托架）和第3段鋼件鉸接安裝。該段托架在斜向主龍骨安裝完成后，利用外墻施工吊籃進行安裝。

2）因禁止幕墻鋼懸臂梁與主體結構直接焊接，鋼懸臂梁與主體結構之間采用Q345材質的厚12 mm鋼板作轉接鋼板（與鋼梁高度同，寬度250 mm），轉接鋼板與主體結構中的預埋件焊接，或與Q345材質的150 mm×150 mm×12 mm熱鍍鋅方鋼支撐桿件焊接，支撐桿件再與懸臂梁連接（圖2、圖3）。

圖2 幕墻鋼懸臂梁與連接鋼板連接示意

4.2.5 定位幕墻底標高

因擬建幕墻為懸挑結構，按照深化設計圖紙確定幕墻底標高，也即確定幕墻主龍骨、次龍骨安裝的底部位置，以此標高為準形成一個水平面，該平面是輔助懸挑支架構建時底部支撐平臺的基準。

4.2.6 構建輔助懸挑支架

1）用鋁合金方管在擬建幕墻底標高位置與建筑物外墻垂直構建一個水平承重支撐平臺面，該平臺面外側即是擬建幕墻龍骨的內側，平臺底面是幕墻主、次龍骨的底部。在該平臺面上做好幕墻龍骨安裝位置標識。

2）用同規格的2根橫鋁合金方管和同規格的若干根豎向鋁合金方管組建成一個豎向平面，橫桿在豎桿的內側，該平面架立在擬建幕墻的內側，豎向桿件間的距離根據深化圖紙確定。所有豎向桿件的外側面均保持在一個平面上，與擬建幕墻內側面平行且基本貼合（圖4）。

圖4 輔助懸挑支架立面示意

3）用型鋼把豎向鋁合金桿件與主體結構進行臨時固定，固定時必須保證豎向桿件外側面垂直且均在同一豎向平面內（圖5）。

圖5 輔助懸挑支架安裝

4）豎向鋁合金桿件外側面上，按照深化設計要求，均已臨時固定好用于擱置幕墻斜向主龍骨的擱置墊塊。

5）對構建的輔助懸挑支架進行檢查復核。

4.2.7 安裝幕墻主龍骨

1）安裝第1段斜向主、次龍骨。

①按照設計圖紙，將主龍骨從左下向右上方向傾斜擱置，斜向主龍骨內側與輔助懸挑支架豎向桿件外側貼合，主龍骨下口與輔助懸挑支架平臺下面重合，臨時固定主龍骨（圖6）。

②用水準儀測量、調整主龍骨安裝位置及標高，以滿足設計要求。

③按照主龍骨上留置的鋁角碼安裝次龍骨，用螺絲將次龍骨與角碼連接固定。

④安裝最底部型鋼懸臂梁托架，使得托架與第1段主、次龍骨有可靠連接，托架滿足受力要求。

2）接長主龍骨安裝。

圖6 第1段龍骨貼合輔助懸挑支架

①在地面上按照設計圖紙及主龍骨桿件編號順序，在汽車吊臂長范圍內將斜向主龍骨接長。

②起吊至安裝位置，由高空人員將主龍骨與先前已安裝就位的同角度主龍骨套接，套接長度滿足設計要求后，將接長主龍骨擱置在輔助懸挑支架上。

4.2.8 安裝幕墻次龍骨

按照主龍骨上留置的角碼，以從左到右、從下到上的順序用螺絲把次龍骨與角碼連接固定（圖7）。

圖7 主、次龍骨貼合輔助懸挑支架安裝

4.2.9 幕墻框架與鋼懸臂梁托架掛扣連接

主、次龍骨安裝完成后，安裝型鋼懸臂梁端頭，即托架，托架槽口依照斜向主龍骨方向調整槽口方向，連接螺栓應充分保證托架槽口完全貼合托住主龍骨，螺栓的螺母一定要擰緊（圖8）。

圖8 斜向主龍骨與鋼懸臂梁連接固定

4.2.10 拆除輔助懸挑支架

待型鋼懸臂梁托架全部安裝完成并檢查復核符合要求后，拆除輔助懸挑支架。

首先拆除豎向桿件上的擱置塊，再拆除輔助懸挑支架與主體結構間的 臨時固定設施，最后拆除豎向桿件和水平支撐平臺。

4.2.11 安裝成品菱形鋁單板立體板塊

菱形鋁單板為立體形狀，在幕墻的不同位置，其表面形狀是不一樣的，如全洞口形、半洞口形、全封閉形等。其背面為雙折口，鋁單板板塊由工廠專門定制。

對照圖紙，將不同式樣的鋁單板套裝在菱形框內，其折口卡住主、次龍骨，調整框內單板，使幕墻板表面平整，留置的縫隙順直、一致，并在板背面用卡子固定（圖9）。

圖9 單元遮陽鋁板安裝

4.2.12 調整、清洗

對極少數不平整的鋁單板進行微調，以不影響整個幕墻立面的平整度、垂直度及幕墻表面的線條順直。幕墻表面采用清水、柔軟的毛巾擦洗。

5 結語

針對南通市通州區城市展覽館工程遮陽幕墻的結構特殊性，通過懸挑支架輔助懸臂斜框鋁單板幕墻安裝施工方案的實施，利用輔助懸挑支架很好地解決了加長鋼懸臂梁懸臂斜框幕墻安裝的難題，充分保證了幕墻結構及外觀的施工質量，解決了幕墻的平整度、垂直度、美觀度等方面的問題[4-6]。

鋁單板幕墻施工方便，保證了工程質量，且施工速度快，工效提高了30%以上，值得在類似工程中推廣。