內外雙弧折線形單元板玻璃幕墻施工技術

謝江美 岑 宏 鄭 毅

廣西建工集團第一建筑工程有限責任公司 廣西 南寧 530001

建筑幕墻按照施工方式的不同通常分為單元式幕墻和構件式幕墻。單元式幕墻中的單元體目前已經實現標準化、工廠化生產，可以提高產品質量，縮短現場施工工期，給項目帶來較大的經濟效益，同時符合國家建筑產業化、工業化的戰略要求。但是單元式幕墻的應用過程對生產、施工的硬件設施、管理水平要求較高，需要配備現代化生產加工設備和大型廠房，同時也需嚴格的生產施工流程及科學的施工組織與管理。結合實際工程，我公司研發了組合環鏈電動葫蘆吊裝折線形單元板玻璃幕墻施工技術，該技術關鍵是在主體結構上安裝外弧單元板幕墻的連接件，用連接件的安裝精度來保證單元板幕墻的安裝精度，要求一個安裝單元（全高或8～10個樓層）一次安裝調整到位。

1 工程概況

廈門聯發濱海D2-1地塊工程由1棟32層的辦公建筑及1棟高12 m的附屬房組成，為3層地下室，地上總建筑面積59 906.623 m2，地下總建筑面積21 444.449 m2，采用鋼筋混凝土框架-核心筒結構，16～23層南、北面為外弧、內弧結構。

該工程幕墻面積為37 545.54 m2，外弧單元板幕墻面積為28 499.49 m2。幕墻主要飾面有：單元式橫隱豎明玻璃幕墻、框架式橫隱豎明玻璃幕墻、框架式鋁板雨篷、框架式橫隱豎明玻璃雨篷、單元式橫隱豎明鋁合金防雨百葉、單元式橫隱豎明鋁單板豎向大裝飾條、框架式橫隱豎明鋁單板豎向大裝飾條、框架式鋁合金格柵（及鋼格柵）、有框地彈門等內容。

2 施工中的重點、難點分析

本工程玻璃幕墻為折線形，采用單元體的施工方法。在幕墻單元板安裝過程中涉及到測量定位、預埋件精準定位安裝、單元板吊裝安裝、土建與安裝交叉施工組織等難點[1]。

1）幕墻單元板的平整度是靠連接件的安裝精度和幕墻單元板單元組件構造厚度的精度來保證的，因此在主體結構上安裝外弧幕墻單元板的連接件為關鍵工序。

2）幕墻單元板塊為弧形，且傾斜角度較大，單元板塊的鋼支座安裝定位難，需要在主體結構施工階段，利用外腳手架安裝就位。

3）幕墻單元板的質量可達1 t以上，且吊裝安裝為高空作業，在吊裝過程中保證施工安全也是工程的重點。

3 施工過程控制要點

3.1 工藝流程

預埋件施工→測量放線、復核預埋件→單元板開模、加工及運輸→垂直運輸、層內存放→單元板塊鋼支座安裝→弧形單元板塊安裝→幕墻清洗

3.2 預埋件施工

1）預埋件主要采用側埋形式的板槽式預埋件（圖1），預埋件在加工廠加工完成，現場完成預埋件的安裝。

圖1 板槽式預埋件

2）原材料應確保合格，同時需進行必要的力學性能試驗及化學成分分析。根據圖紙對預埋件的錨栓、錨板進行下料加工。焊接前，檢查預埋件的鋼板、錨筋的品種是否符合設計要求及強制性標準規定。板槽式預埋件的構件最小尺寸、槽鋼軸距及邊距必須符合要求。

3）預埋件位置固定是施工中的一個重要環節，預埋件因所處的位置不同，其選用的固定方法也不同。本工程的預埋件大部分埋置于混凝土側面。模板安裝完成后，進行水平分格和標高劃分，與鋼筋綁扎同步進行。鋼筋綁扎好后，用鐵絲把埋板固定在鋼筋上，核對尺寸無誤后進行點焊固定，保證其槽口的水平度及板面的垂直度，使預埋件貼緊模板。

3.3 測量放線、復核預埋件

1）控制點的布設。由幕墻的控制點形成的空間網格應能夠確定幕墻安裝的立面位置、水平標高以及幕墻相對于主體結構的距離，以便確定框架轉接件的加工規格和幕墻的安裝位置。主控制點設置在相應施工段的輪廓端點部位，次控制點在各施工段內根據該段輪廓控制需要設置。主、次控制點的設置能有效保證工程的安裝質量并保證實現外觀效果。

2）測量放線。將水準儀和全站儀分別架設在基準點上，將控制軸線和水平標高線按幕墻設計文件所提供的坐標體系投設到各施工段，在水準儀和全站儀的配合下彈出分段線。在各控制線部位拉設定位鋼絲線，鋼絲固定支架采用50mm×5mm角鋼制成，角鋼一端鉆孔，另一端采用M8膨脹螺栓固定在相應樓板邊緣，孔眼垂直，鋼絲穿過孔眼，用螺栓繃緊。

3）復核預埋件。依據控制線及主體結構圖復核結構邊緣尺寸，若發現超差現象應及時進行修整。

3.4 單元板塊鋼支座安裝

幕墻單元板塊為折線形，傾斜角度比較大，支座安裝點位置控制比較難[2]。

1）施工時采用全站儀定位系統精確定位，在確定點上拉設水平及豎向控制線。利用主體結構施工時的腳手架安裝鋼支座。

2）先測繪整個建筑物的立面控制線，根據軸線位置的相互關系將定位標記彈在預埋件上，作為安裝支座的依據（圖2）。

圖2 支座定位示意

3）為確保鋼支座的安裝精度，除了控制構件的尺寸外，還要控制每個鋼支座的標高，采用水準儀進行跟蹤檢查，標高允許偏差為－1～1mm。

4）鋼支座各部位校核完畢后，先將鋼墊片與鋼支座焊接，然后用M16×60特制螺栓將鋼連接件與鋼板預埋件進行初步連接，連接時應嚴格按照圖紙要求及螺栓緊固規定。

5）鋼支座安裝完畢后，進行單元板塊轉接件（螺栓）與角鋼連接件的連接。

3.5 弧形單元板塊安裝

本工程16～23層主體結構，內弧的每層結構縮進距離為0.50～2.40 m，第20層縮進距離最大，達2.4 m。外弧的每層結構挑出距離為0.70～2.55 m，第20層挑出距離最大，達2.55 m[3]。弧形單元板塊分布在南北面，為雙支座橫隱豎明外帶裝飾條玻璃幕墻，由內弧折線弧和外弧折線弧組成（圖3）。

圖3 單元板塊節點示意

為吊裝單元板塊，在10層、20層和30層搭設3道軌道，在剪力墻窗洞口位置伸出挑臂搭設吊籃配合軌道進行板塊安裝（圖4）。

圖4 組合環鏈電動葫蘆吊裝系統

組合環鏈電動葫蘆安裝程序為[4]：

1）預埋件安裝。跟隨主體結構在10、20和30層預埋槽式埋件用于軌道安裝。

2）安裝環形軌道。采用20#工字鋼作為環形軌道梁，梁外端受力點到結構邊為800mm。在10層和20層沿主體建筑各布置一圈閉合式環形軌道。

3）安裝軌道。安裝固定環形軌道梁，軌道梁與懸挑梁選用M16高強螺栓連接；調整軌道梁交口處縫隙，使交口縫隙平整過渡；安裝懸挑梁，梁端與槽式埋件固定；掛接斜拉鋼絲繩，鋼絲繩直徑為20mm，并用花籃鉤將鋼絲繩調緊。

4）電動葫蘆安裝。用簡易支架配合安裝電動葫蘆，選用荷載為20 kN的組合環鏈式電動葫蘆，安裝時，電動葫蘆必須綁定安全繩，安全繩一端與主體結構柱綁定，一端與葫蘆綁定，防止安裝時葫蘆滑落，安裝完后需調試運行。

5）試吊。安裝完畢電動葫蘆后，需對軌道及電動葫蘆進行試吊，試吊使用荷載為15 kN的配重。試吊成功后必須報驗，驗收合格后方可使用。

內弧的每層結構縮進距離為0.50～2.40 m，上層縮進距離較大，為了方便安裝，活動吊車架設在安裝層的上一層，板塊直接堆放在安裝層（直接運至安裝位置吊起安裝），板塊通過轉運車運至安裝位置，由活動吊車緩緩吊起板塊，吊至指定高度后換鉤至軌道的電動葫蘆上，然后操作電動葫蘆水平運至安裝位置，操作工站在吊籃上調節掛座安裝板塊。板塊下端通過人工輔助把板塊調成安裝的內傾斜角度，然后插接鄰邊板塊，緩緩落下，插接下層板塊，調節支座螺栓至設計要求的角度及位置。

外弧的每層結構挑出距離為0.70～2.55 m，第20層挑出距離達2.55 m，因此活動吊車架設在安裝層的上一層，板塊直接堆放在安裝層（直接運至安裝位置吊起安裝），板塊通過轉運車運至安裝位置，由活動吊車緩緩吊起板塊，吊至指定高度后換鉤至軌道的電動葫蘆上，然后操作電動葫蘆水平運至安裝位置，操作工站在吊籃上調節掛座安裝板塊。板塊下端通過人工輔助把板塊調成安裝的外傾斜角度，然后插接鄰邊板塊，緩緩落下，插接下層板塊，調節支座螺栓至設計要求的角度及位置。人工輔助時采用電動吸盤連接玻璃，采用卷揚機拉動電動吸盤，至板塊達到設計安裝角度。

單元板安裝到位后，先通過調節螺栓大致調整單元板塊的標高，然后用水準儀進行觀測，繼續調整直至單元板塊調至規定的位置。之后用吊錘檢查單元板塊中立柱的垂直度。單元板塊的垂直度和標高誤差應控制1mm之內。

4 質量控制

對幕墻單元板塊安裝質量的控制，除常規材質、尺寸偏差等要求符合規范外，還應主要控制以下幾點：

1）單元幕墻的防水密封十分關鍵，除了要求防水密封材料符合相關規范外，防水材料在墻體與龍骨之間還須形成良好的密封層，并且能將雨水阻擋并送至設計的排水通道中。

2）板塊掛接后，掛件與支座應進行可靠的咬合與連接，并可實現有效調整。

3）支座間相互咬合，橫豎框間的插接必須滿足設計要求，應通過調整機構進行調整，實現無應力拼裝。否則板塊間將形成內部應力，容易造成破壞。

5 結語

本工程采用組合環鏈電動葫蘆對內外雙弧折線形單元板玻璃幕墻進行施工，通過科學的施工組織，保證了幕墻單元板的安裝質量，使整個施工過程安全有序，縮短了工期，提高了經濟效益。同時專業化的單元板塊幕墻體系，可實現工廠化加工制作，施工效率高，質量可靠，符合國家建筑工業化發展的戰略要求，具有一定的推廣應用價值。