框架式幕墻龍骨單元裝配式施工技術(shù)研究

張慰慈，史廣勇，齊昊楠

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100000）

1 引言

一般結(jié)構(gòu)的框架幕墻，需在工程現(xiàn)場(chǎng)逐一裝設(shè)立柱、面板等結(jié)構(gòu)，具有工序煩瑣、安裝效率不高、安裝用時(shí)較長(zhǎng)、安裝成本較高等工藝問題。單元式幕墻可采取現(xiàn)場(chǎng)裝配方式，有效縮短工藝用時(shí)，表現(xiàn)出安裝便捷、工期可控等優(yōu)勢(shì)。

2 工程概述

國(guó)家會(huì)議中心二期項(xiàng)目配套部分位于北京市朝陽(yáng)區(qū)奧林匹克公園中心區(qū)，科薈南路南側(cè)，北辰西路東側(cè)，項(xiàng)目總建筑面積36.5萬m2，合同額33億元，包括A、B、C、E、D共5座塔樓及商業(yè)裙房。其中辦公A、B、C座為地上12層，辦公D、E座為地上11層，商業(yè)裙房地上2層，地下室均為4層。基礎(chǔ)形式為變厚度平板式筏板基礎(chǔ)，抗浮采用抗拔樁。結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻形式，地下為商業(yè)、功能用房及車庫(kù)，地上為商業(yè)辦公、會(huì)議、業(yè)務(wù)用房。

該項(xiàng)目是北京市的重點(diǎn)工程、冬奧工程，與主體建筑建成后形成完整的會(huì)展綜合體，助力北京邁向具有全球影響力的全能型國(guó)際交往中心，施工總包中建二局作為央企，以高度政治責(zé)任感和使命感，在施工安全管理、踐行綠色施工、科技強(qiáng)安等方面，結(jié)合工程特點(diǎn)，探索和實(shí)踐系列行之有效的手段和方法，為工程順利施工和提升北京副中心建設(shè)水平，提供了示范和參考，具有非同尋常的政治意義及定位。

3 工程改進(jìn)方案

項(xiàng)目在方案優(yōu)化期間，采取市場(chǎng)調(diào)研方式，發(fā)現(xiàn)蜂窩板具有較強(qiáng)的表層順滑性、材料安全性、板材施工的耐用性等特征，其安裝方式以單元裝配為主，具有成型完整性、裝配誤差小等工藝優(yōu)勢(shì)。依據(jù)單元幕墻的優(yōu)化生產(chǎn)理念，使用單元幕墻全局結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法，有效組裝框架幕墻的各個(gè)部件，如立柱、轉(zhuǎn)接裝置等。采取全程現(xiàn)場(chǎng)組裝方式，借助可移動(dòng)吊機(jī)設(shè)備，有序裝載龍骨框架，將其運(yùn)輸至目標(biāo)吊裝方位。合理消除裝配誤差，融合焊接工藝，保持骨架與預(yù)埋材料之間的穩(wěn)固性，形成框架裝配結(jié)構(gòu)，切實(shí)消除前期工程添加吊籃需求，保證龍骨工藝進(jìn)展的順暢性。幕墻龍骨、吊籃設(shè)立可同步進(jìn)行，借助吊籃合理裝設(shè)框架間隔位置的橫梁，保證面層工藝處理效果。此種工藝方法，成功解決了吊籃裝設(shè)的限制問題。有效開展龍骨結(jié)構(gòu)的組裝活動(dòng)，保證龍骨吊裝任務(wù)高效完成，切實(shí)降低了幕墻工藝成本[1]。

4 龍骨工藝要點(diǎn)

4.1 預(yù)埋件工藝

依據(jù)工程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)規(guī)范，組裝幕墻預(yù)埋件需保證捆扎的牢固性，提升捆扎方位的精確性。預(yù)埋件應(yīng)緊密貼合主體結(jié)構(gòu)，不可進(jìn)行懸空連接操作。預(yù)埋件施工的水平方向誤差量不可超過±20 mm，高度誤差量規(guī)范為±10 mm，預(yù)埋件表層平整性不大于5 mm。混凝土各項(xiàng)工藝操作，需由專人進(jìn)行位置糾偏處理，以此保障預(yù)埋件施工操作的規(guī)范性。

4.2 測(cè)量放線，給出用料方案

1）現(xiàn)場(chǎng)裝設(shè)預(yù)埋件。設(shè)定0 m為高度基準(zhǔn)線，借助測(cè)量工具多次核對(duì)土建項(xiàng)目給出標(biāo)高線的準(zhǔn)確性。如果發(fā)現(xiàn)標(biāo)高參數(shù)有失誤，需重新給出標(biāo)記處理，并及時(shí)上報(bào)標(biāo)記結(jié)果。重復(fù)核對(duì)標(biāo)高參數(shù)需側(cè)重建筑沉降問題帶來的高度差異問題，合理制訂有效標(biāo)高控制方案，減少建筑各點(diǎn)標(biāo)高的差異性問題。

2）結(jié)合幕墻控制線的核定方位，給出龍骨加工、玻璃生產(chǎn)、輔材需求各項(xiàng)方案。傳統(tǒng)工藝在骨架裝設(shè)完成時(shí)給出幕墻材料需求，結(jié)合生產(chǎn)周期的各項(xiàng)要求，落實(shí)面板安裝工程。改進(jìn)后的工藝能夠及時(shí)反饋用料方案，增加各環(huán)節(jié)的緊密性，切實(shí)提升工藝效率。

4.3 龍骨高精度加工

結(jié)合案例項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)情況、圖紙的工藝規(guī)劃，對(duì)龍骨加工成型后使用。使用夾緊裝置校準(zhǔn)型材位置，防止型材松動(dòng)。如果型材長(zhǎng)度較大，須調(diào)整支撐面積，防止重力引起的結(jié)構(gòu)變形問題。切割型材需保證鋁材表層的防護(hù)效果。由專業(yè)人員落實(shí)沖孔安裝操作，合理控制各模層的間隙大小。其中，立柱間隙需大于20 mm，間隙偏差需控制在2 mm以內(nèi)。前期試沖使用廢棄用料，試沖工藝達(dá)標(biāo)方可全面沖壓。鋁材沖孔操作完成時(shí)，需保持切口位置的平整性，防止切口處發(fā)生凸凹現(xiàn)象。各型材構(gòu)件存放需參照構(gòu)件類型、構(gòu)件規(guī)格、安裝方位等需求，逐一進(jìn)行材料編號(hào)。將構(gòu)件編碼制作成二維碼標(biāo)簽，將其粘貼在構(gòu)件表層，依據(jù)型材規(guī)格、型材安裝位置，逐一進(jìn)行材料運(yùn)輸。

4.4 龍骨整體拼裝

使用垂直升降設(shè)備，將完成生產(chǎn)的用料運(yùn)輸至對(duì)應(yīng)樓層，每層添加構(gòu)件拼裝生產(chǎn)區(qū)。構(gòu)件生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行幕墻龍骨的各項(xiàng)拼裝操作。橫豎龍骨拼接使用的螺栓直徑為6 mm，長(zhǎng)度為90 mm。螺栓接觸位置添加了尼龍墊片，以此達(dá)到摩擦聲音的阻隔效果。龍骨、轉(zhuǎn)接件相互拼接，使用的螺栓直徑為12 mm，長(zhǎng)度為120 mm，螺栓接觸面添加防腐墊片，以此防止發(fā)生電化學(xué)腐蝕問題。準(zhǔn)確測(cè)量完成拼裝的板塊，獲取拼裝成品的平整性，需規(guī)范落實(shí)板塊的運(yùn)輸、存儲(chǔ)各項(xiàng)工作。板塊存放高度需小于4層。板塊底部添加方木，防止板塊底部受損。

4.5 誤差處理

4.5.1 直掛吊裝工藝

幕墻骨架的安裝工藝選擇直掛吊裝方式。吊裝操作前期，在樓層間隔位置裝設(shè)吊機(jī)。在板塊樓層上側(cè)3層區(qū)域進(jìn)行吊機(jī)安裝，吊機(jī)表現(xiàn)出較強(qiáng)的移動(dòng)靈活性、拆裝便捷性，吊機(jī)完成板塊裝設(shè)，可將吊機(jī)移動(dòng)至其他樓層。此吊機(jī)以樓層邊緣為移動(dòng)方向，停留在各類立面位置，便于進(jìn)行全部板塊的安裝。

4.5.2 板塊吊裝

吊裝環(huán)節(jié)共有兩個(gè)作業(yè)區(qū)域，使用2組板塊吊具。吊裝隊(duì)伍可劃分成2組，每組成員有6人。在樓層內(nèi)部添加長(zhǎng)度均等的鋼絲繩，形成施工安全體系。各臨邊施工人員需完整裝配安全帶，在鋼絲繩表層添加安全帶的各類掛鉤，保證吊裝安全。

4.5.3 吊裝緊固

吊裝作業(yè)前在目標(biāo)安裝方位，準(zhǔn)確骨架板塊成品。吊裝前期需準(zhǔn)備鋼絲繩。連接鋼絲繩主要使用防脫掛鉤、轉(zhuǎn)接件等工具，高效固定各類鋼絲繩。固定操作完成，需仔細(xì)查看各吊裝件的施工牢固性。

4.5.4 吊裝注意事項(xiàng)

吊裝操作需至少3人共同控制吊裝形態(tài)，回避起吊板塊發(fā)生相互碰撞問題。板塊安裝的上側(cè)區(qū)域，需由2人密切關(guān)注板塊高度，確保板塊吊裝質(zhì)量。1人運(yùn)行吊機(jī)，結(jié)合指令把握板塊吊起高度。吊裝全程需1人使用對(duì)講設(shè)備，全程指揮。表1是龍骨幕墻安裝的精度標(biāo)準(zhǔn)。

表1 龍骨幕墻安裝的精度標(biāo)準(zhǔn)

mm

4.5.5 龍骨拼裝

當(dāng)確定各層人員、板塊裝設(shè)質(zhì)量后，合理運(yùn)行吊機(jī)，平穩(wěn)吊起板塊。裝配人員需動(dòng)態(tài)觀察板塊狀態(tài)，加強(qiáng)幕墻板塊狀態(tài)調(diào)整。板塊吊運(yùn)至目標(biāo)位置上方300 mm處時(shí)有效控制板位。裝配人員需保持板塊狀態(tài)的平穩(wěn)性。使用吊機(jī)平穩(wěn)放出吊繩。規(guī)范放置幕墻板塊，有序落實(shí)龍骨板塊各項(xiàng)安裝任務(wù)[2]。

4.5.6 插芯插接

龍骨安裝需前期完成板塊與立柱之間的插芯插接處理，借助水平儀校準(zhǔn)橫梁、立柱間隔位置的偏移問題。針對(duì)存有誤差的區(qū)域，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整處理。

4.5.7 后期安裝

安裝龍骨板塊的次序等同于玻璃幕墻，主要的安裝差別：后期安裝需使用吊籃，保證橫龍骨的安裝質(zhì)量，構(gòu)建成完整的骨架體系。如圖1所示。

圖1 后期安裝圖

4.5.8 保證龍骨框架性能

依據(jù)國(guó)家對(duì)幕墻工藝的各項(xiàng)要求，龍骨幕墻的性能主要有水密性、熱工性等。表2是GB/T 21086—2007《建筑幕墻》對(duì)幕墻氣密性的指標(biāo)要求。

表2 幕墻氣密性的指標(biāo)要求

A項(xiàng)目施工期間，需加強(qiáng)龍骨幕墻性能檢測(cè)，結(jié)合相關(guān)指標(biāo)規(guī)范，逐步測(cè)定幕墻性能，確保幕墻供應(yīng)質(zhì)量。A項(xiàng)目屬于其他區(qū)域類型，＜7層區(qū)域q1=1.2 m3/（m2·h），q2=0.6 m3/（m2·h），符合氣密性要求。

4.6 板塊工藝

板塊安裝達(dá)到規(guī)范后，在轉(zhuǎn)接件表層開展電焊操作，使板塊處于固定狀態(tài)。剩余板塊采取從低至高逐層安裝方式，力爭(zhēng)不運(yùn)行電動(dòng)吊籃，高效安裝龍骨結(jié)構(gòu)。其中，幕墻工藝中的轉(zhuǎn)接件，需使用鍍鋅方式給予防腐處理，鍍鋅層不可小于55μm。

4.7 工藝效果

融合裝配工藝，創(chuàng)建新型幕墻操作方法。裝配幕墻的工藝成本較低，工藝支出遠(yuǎn)小于單元幕墻，顯著縮短了工期。工藝效果與單元幕墻相比，整體工藝現(xiàn)出較強(qiáng)的先進(jìn)性，能夠提升工藝體系的優(yōu)化性，獲取較高的工藝質(zhì)量[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，龍骨單元安裝方法，顯著優(yōu)化工藝體系，提升了工期控制效果，有效解決了工藝復(fù)雜問題。合理的工藝方案，能夠有效控制用工支出，增加各工序操作的連續(xù)性，獲取最大的工藝效益，具有較高的工藝環(huán)保性、施工安全性，工藝前景較好。