中铁建设集团有限公司 北京
摘要：擦窗机作为超高层建筑必不可少的设备，它的作用主要为运营后的外立面清洗和保洁，以及破损玻璃、logo广告牌和LED灯等的更换，很少有工程将它有效利用到外立面施工中。本文以马来西亚四季酒店为例，介绍了擦窗机有效利用到施工中配合外幕墙玻璃安装和破损玻璃更换等作业，解决了施工中遇到的一些问题，安全、经济、可靠，同时也使得施工进度得以保证。
关键词：超高层建筑 擦窗机 设备形式 应用
1前言
建筑物外立面的清洗和保洁，特别是玻璃幕墙中的破碎玻璃和LED灯的更换，已成为了一个建筑设计必须考虑的问题。大绳吊板人工清洗终将被取缔，擦窗机则是完成高空作业最安全、实用、高效的专用设备，它的作用也越来越大，安装擦窗机的必要性已得到了普遍认可。然而，擦窗机除投入时候后的正常功能外，如果提前组织安装和验收，在外立面装修等施工过程中也可发挥很大作用。
2超高层建筑物擦窗机的选型
擦窗机考虑的主要因素：按照擦窗机标准，擦窗机可分为：水平轨道式（简称轨道式）、悬挂轨道式、附墙轨道式、轮载式、插杆式、滑梯式。 在选用擦窗机时，应从安全性、经济性、实用性这三大原则的基础上，按以下几点考虑：
（1）楼顶空间通道、立面结构等是否适合所选择的擦窗机型式；
（2）选用的擦窗机是否满足结构承载要求；
（3）选用的擦窗机尽量不影响建筑物美观；
（4）擦窗机的造价是否经济合理；
（5）能否选用合理的台数，完成整个建筑物的外墙作业；
3超高层建筑物擦窗机的应用实例
3.1 工程介绍
四季酒店工程位于马来西亚吉隆坡市中心双子塔附近，该项目是集商业、公寓和酒店于一体的综合楼，建筑总高度为342.5m，地下4层，地上77层。该建筑外立面为单元式玻璃幕墙，幕墙建筑面积约6万平米，塔楼首层到65层建筑高度约318m，8个转角均设置了LED灯带。65层楼面向上有高度为22m的塔楼皇冠钢结构，钢结构外围为幕墙玻璃，可以有效的遮挡住擦窗机，保持建筑的美观。本工程屋面层平面如下图1所示，68层屋面与65层屋面有10.65m高差，且68屋面边缘距离65层屋面边缘9.7m，如下图2所示。
图1 屋面层建筑平面图
图2 L65-68剖面图
3.2 本工程擦窗机介绍
根据本工程建筑物特点，在68层屋面设计采用的是两台大型水平轨道式擦窗机，放置在核心筒区域，擦窗机布置图下图8。
图3 擦窗机平面布置图
由于大臂的支点距离幕墙面不是一个固定的距离，擦窗机的大臂必须可以调整与水平面的角度，使擦窗机吊篮可以顺利越过钢结构最高点；所以本工程擦窗机大臂需设计成伸缩型大臂，确保可以覆盖整个幕墙外立面。本工程选用的擦窗机大臂伸缩半径最大值为18m，载重300kg，由图1可知，本工程整体平面图为一个长方形，长宽约为58.5×34.7m，如果擦窗机底座支点固定不动，大臂的最大长度无法满足覆盖整个外立面要求，故本工程的擦窗机底座坐落在一个导轨上，大臂支点底座可以在导轨上滑动，大臂旋转圆心可沿导轨调节11m，以达到擦窗机吊篮可以覆盖整个外幕墙立面。
本工程幕墙建筑面积约6万平米，塔楼8个转角从首层到65层（高度约318m），均设置了LED灯带，一台擦窗机只能供一组人员施工作业，当后期需要更换玻璃、清洗幕墙、灯具和广告牌维护等施工作业时，一台擦窗机效率无法满足业主对工期的要求。故设计师将本工程设置了两台擦窗机，根据马来西亚当地施工效率估算，两台擦窗机完成所有幕墙的清洗工作约40天，满足业主要求。擦窗机作业示意图如下图4。
图4 本工程擦窗机技术参数
4擦窗机的应用
擦窗机是高层建筑物外墙立面和采光屋面清洗、维护作业的常设专用设备，是室外高空载人设备。工程完工后主要用于建筑物外立面的清洗和保洁，特别是玻璃幕墙中的破碎玻璃和LED灯的更换等。本工程施工中，由于建筑造型原因，导致屋面个别部位按放吊篮设备难度大，在塔吊拆除后的破损玻璃更换难度大，因此，项目部及时调整了擦窗机设备的安装插入时间点，确保擦窗机每到工序的安装节点，并提前组织调试和验收，使它在第一时间内投入使用，充分利用该设备做好工程完工前的服务。
4.1 擦窗机在工程竣工前的应用
由于本工程L65层外围皇冠钢结构高度达22m，即凸出L65屋面22m，凸出68屋面10.65m，且与68屋面的水平距离达到9.7m。同时受拆除塔吊的影响，西侧皇冠单元幕墙无法与大面幕墙同步施工安装，需要在塔吊拆除后吊装。考虑到该区域无法搭设吊篮等设备，因此在了解68楼擦窗机的参数具备安装该区域幕墙玻璃的条件后，最终决定此区域皇冠幕墙玻璃借助68层擦窗机进行安装。项目部提前安排擦窗机的安装和验收工作，为皇冠玻璃安装做好准备。
（1）皇冠西侧幕墙玻璃安装
①预先转备好所需安装的皇冠单元板块（最大重量约200kg），平铺在地面上，将单元板块与擦窗机吊钩固定牢固后，由擦窗机吊篮上操作人员缓缓提升吊钩，地面上需要两个工人扶好单元板块，确保板块不与地面发生较大磕碰；
②由吊篮上操作工人调节擦窗机的大臂伸缩量、轨道位置和大臂旋转角度将单元板块移动到待安装部位上方，由于安装单元板块的操作脚手架和皇冠钢结构之间距离为300mm，而皇冠单元板块厚度约为200mm，同时板块需要经过两者之间的来到达指定安装部位，故需要吊篮上安装工人自上而下观察单元板块的位置，并控制其缓缓下降；
③待单元板块到达指定安装位置上方约100mm时，停止单元板块继续下降，手动使用吊葫芦控制单元板块插入打底框，再固定单元板块，拆除固定，继续安装下个单元板块。
图 5 擦窗机进行单元板块安装示意图
（2）破损玻璃更换
由于本工程非标层层高较大，最大玻璃板块尺寸为1472*3400mm，重量可达到约200kg，无法用吊篮对此类破碎玻璃进行更换，而且有些部位无法架设吊篮，故此情况需要使用擦窗机进行破碎玻璃更换，项目部策划决定提前验收擦窗机，使用其配合其它吊篮一起工作，加快施工进度，且安全可靠，收到了很好的效果。
图 7 BMU安装屋面女儿墙盖板
（3）女儿墙铝盖板安装
由于本工程屋面女儿墙位置又一圈钢结构为主体结构的玻璃幕墙，所以正常的吊篮无法安装此处的铝盖板，在实际施工过程中，运用BMU安装施工，合理方便的解决了此施工难点。（如图7）
（4）凹槽吊顶板安装
本工程在65层泳池下方TD-TE轴之间为凹槽造型，此区域无法架设吊篮，设计师充分考虑到此处的施工及后期维修问题，在65层底板下方设计了轨道悬挂式式擦窗机，擦窗机最大荷载为240kg，满足了后期幕墙施工需求。
3.2 擦窗机在交工后的应用
擦窗机后期的主要是进行玻璃清洗及破损玻璃更换，宣传横幅的悬挂以及灯具、广告牌等维护，均为它的基本功能。
（1）清洗玻璃
本工程屋面设置了两台擦窗机，根据马来西亚当地施工效率估算，两台擦窗机完成所有幕墙的清洗工作约40 天，满足业主要求。
（2）更换破损玻璃
由于玻璃幕墙存在玻璃自爆的概率，所以工程后期投入使用后，避免不了需要更换这些破碎玻璃，擦窗机可以覆盖所有外幕墙，满足后期更换玻璃需求。
（3）更换灯具和logo广告牌等维护
本工程外幕墙八个角均设置了LED 灯带，皇冠幕墙南北两个立面均安装有logo，灯管等均需要利用擦窗机进行日常的维护、清洗等。
4 总结
本文通过对马来西亚四季酒店工程擦窗机应用介绍，积极有效的组织擦窗机的组织和验收工作，使得它提前投入使用，尽早的服务于外幕墙等施工，对加快施工进度和降低施工难度起到了有效作用，相对有效的解决了施工中遇到的问题，同时也加快了施工进度，该设备在施工期间发挥了较大作用，可为日后其他工程借鉴参考。
参考文献
[1]薛抱新.高层建筑擦窗机的选型与建筑设计要求[J].建筑科学，2014，（1）：65-71；
[2]GB 19154-2003《擦窗机》；
[3]JGJ 150－2008《擦窗机安装工程质量验收规程》；
论文作者:韩政
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/7
标签：幕墙论文; 屋面论文; 吊篮论文; 玻璃论文; 工程论文; 皇冠论文; 板块论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;