超大超重屋面空中花園水池玻璃面板施工技術(shù)

葉 建，郭祖來，李幼安，吳孟春，劉 猛

（1.中建三局集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430064；2.武漢江河幕墻系統(tǒng)工程有限公司，湖北 武漢 430090）

目前，大型公共建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)形式、建筑做法等均趨于復(fù)雜化，尤其是大型商業(yè)綜合體項(xiàng)目。武漢恒隆廣場項(xiàng)目外立面采用幕墻結(jié)構(gòu)體系，其屋面包含鋁板、草皮、格柵、玻璃、不銹鋼、排水、電伴熱、防墜落等不同系統(tǒng)、不同作業(yè)形式，其中空中花園水池底部采用單塊超大超重玻璃配合鋼龍骨形成支撐體系，單塊重量達(dá)3.5t（圖1），較為罕見。該系統(tǒng)的成功施工為大規(guī)模大重量幕墻工程施工領(lǐng)域積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，可為其他大規(guī)模大重量幕墻工程施工提供參考與借鑒。

圖1 屋面玻璃幕墻整體效果圖

1 工程概況

武漢恒隆廣場位于中國武漢市硚口區(qū)京漢大道與順道街之間、武漢國際會(huì)展中心南側(cè)，東至民意四路，南至順道街，西至中心嘉園小區(qū)，北至京漢大道。商業(yè)裙樓總體高度50m，幕墻總面積約10 萬m2，屋面空中花園水池位于裙樓6 層頂部，玻璃面板配置為TP19mm+2.28SGP+TP1 9mm+2.28SGP+TP19mm 三層白鋼化夾膠玻璃，單塊尺寸7 490×3 240mm，重達(dá)3.5t，加上下方組合式型鋼胎架總重量超過4t。水池周邊采用成品不銹鋼溢流槽結(jié)合3mm 厚鋁板，底部主要支撐構(gòu)件為鋼龍骨。

2 施工總體部署

為實(shí)現(xiàn)武漢恒隆廣場項(xiàng)目空中花園水池的建設(shè)工期、質(zhì)量、安全及管理等方面的目標(biāo)，按照以下原則進(jìn)行工程的部署：在工序安排上，遵循統(tǒng)籌優(yōu)化、合理精簡的原則；在工藝選擇上，遵循安全可行、實(shí)用增效的原則；控制關(guān)鍵工序?qū)嵤┬剩詫?shí)現(xiàn)總體工期目標(biāo)。

總體施工工序：測量放線→結(jié)構(gòu)復(fù)測→預(yù)埋件偏差處理→主、次鋼龍骨安裝→鋁型材及墊塊安裝→大玻璃吊裝→玻璃周邊結(jié)構(gòu)膠施工→不銹鋼水槽安裝→鋁板龍骨安裝→鋁板安裝及注膠→清洗驗(yàn)收。

3 關(guān)鍵工序施工工藝

3.1 測量放線

空中花園水池整體位置處于傾斜狀態(tài)，與主體結(jié)構(gòu)及幕墻定位軸線均存在一定夾角，測量放線難度較大，精度要求較高。現(xiàn)場選取主體結(jié)構(gòu)軸線交點(diǎn)與兩個(gè)主體結(jié)構(gòu)軸線與幕墻龍骨放線軸線交點(diǎn)作為基本控制點(diǎn)，使用高精度的激光水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀精確放樣出空中花園水池的4 個(gè)角點(diǎn)并進(jìn)行彈線，以避免陰陽角不方正、裝飾面不平行等缺陷。

放線結(jié)束后配合用標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺、重錘、水平尺等復(fù)核，確保位置準(zhǔn)確無誤。

3.2 鋼龍骨安裝

根據(jù)施工圖紙、現(xiàn)場放線以及結(jié)構(gòu)復(fù)測的實(shí)際情況，對預(yù)埋件進(jìn)行復(fù)查，并且對偏差較大的結(jié)構(gòu)及預(yù)埋件進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工處理（圖2）。由于前期沒有預(yù)埋件，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用機(jī)械錨栓進(jìn)行后置埋件及鋼龍骨的施工（圖3）。

圖2 預(yù)埋件施工圖

圖3 龍骨施工完成圖

3.3 大玻璃吊裝

由于玻璃為易損物件，為確保施工安全順利完成，吊車公司派出專業(yè)技術(shù)人員對現(xiàn)場進(jìn)行了實(shí)地勘察及測量。

如圖4 所示，水池大玻璃在6 層空中花園正中心，距離結(jié)構(gòu)邊46m，屋頂高度50m。如采用吊車一次性到位的方案，經(jīng)計(jì)算需要500t 的起重機(jī)，由于施工現(xiàn)場場地限制，500t 起重機(jī)大臂無法展開，該方案無法實(shí)行。最終確定方案為采用130t 的汽車起重機(jī)先將大玻璃吊運(yùn)到6 層外結(jié)構(gòu)平臺(tái)，再平行滑移到安裝洞口就位。

圖4 汽車起重機(jī)與水池玻璃相對位置示意圖

水池玻璃尺寸超大，重量超重，吊運(yùn)時(shí)需進(jìn)行一系列防護(hù)措施，防止玻璃在吊運(yùn)過程中發(fā)生彎曲變形。項(xiàng)目采用鋼龍骨預(yù)先焊接成專用胎架，在大玻璃下方形成支承，并選用柔性吊帶在鋼龍骨外側(cè)形成環(huán)繞，避免了吊運(yùn)過程中吊帶對大玻璃形成不可逆的損傷（圖5）。

圖5 鋼龍骨胎架

吊裝帶選用合成纖維吊裝帶，由聚酰胺、聚酯和聚丙烯合成纖維材料制成，規(guī)格為藍(lán)色8t，4根受力（圖6）。

圖6 柔性吊帶吊裝

大玻璃吊運(yùn)至6 層平臺(tái)后，需進(jìn)行水平平移與錯(cuò)臺(tái)平移。由于玻璃重量較大，項(xiàng)目設(shè)計(jì)了專用簡易龍門架，配合底部滾輪組實(shí)現(xiàn)平移。

如圖7 所示，龍門架整體由4 個(gè)支腿及2 根頂端橫梁構(gòu)成，支腿主立柱采用100mm×100 mm×6mm 方鋼管，底部水平坐腳及兩側(cè)斜撐均采用100mm×50mm×4mm 方鋼管，連接處形成滿焊。頂部橫梁采用5m長?95mm×6mm圓鋼管，放置于支腿主立柱頂部預(yù)留的弧形凹槽上，并焊接牢固。經(jīng)驗(yàn)算，其受力可以滿足要求。

圖7 簡易龍門架設(shè)計(jì)圖

龍門架安裝完畢后，利用4 個(gè)手拉葫蘆將大玻璃水平起吊懸空，移動(dòng)時(shí)，采用千斤頂將龍門架整體抬高，并在4 個(gè)坐腳下方放置滾輪組，即可實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng)。錯(cuò)層移動(dòng)時(shí)，需采用臨時(shí)措施在大玻璃下方形成支撐，優(yōu)先將其中一排龍門架移動(dòng)到低層位置并放置穩(wěn)定后，再緩慢將另外一排龍門架移動(dòng)至錯(cuò)層處，再重復(fù)臨時(shí)支撐、放低龍門架的步驟。

將大玻璃平移到需安裝的部位后，即可緩慢下降至預(yù)定位置完成安裝。

4 結(jié)語

本工程目前已完成空中花園水池幕墻結(jié)構(gòu)體系的施工任務(wù)，本文所總結(jié)的超大超重單塊玻璃幕墻的施工總體部署、關(guān)鍵工序施工工藝、施工流程及簡易龍門架搭設(shè)方案等主要工程經(jīng)驗(yàn)，可供同類工程施工提供參考和借鑒。