摘要：幕墙属于一种起装饰作用的建筑墙体，具有抗压、防火及环保节能等功效，目前已被广泛应用于现代建筑建设中。本文以我公司监理的某大厦的半单元式幕墙施工项目为例，简要介绍了半单元式幕墙体系主要的施工工艺，并对工程主要施工工艺要点及难点进行详细的分析与探讨，仅供参考。
关键词：幕墙；施工工艺；制作；安装要点
引言
随着建筑行业的快速发展，建筑装修技术也日趋成熟，在此背景下，幕墙装饰应运而生。而单元式幕墙因其具有工厂化作业程度高、施工速度快、质量安全可靠、环保节能等优点，受到了广大业主和建筑师的青睐。但是由于现代建筑工程的造型复杂多样，单纯采用单元式幕墙反而使得施工难度加大，因此，为了更好的发挥单元式幕墙的优势，就需要结合构件式幕墙和单元式幕墙的优点，选择应用半单元式幕墙的施工工艺，进而更好的保障幕墙施工质量。
1.工程概况
本工程商业办公楼为框架核心筒结构项目，地上 22 层，地下两层，建筑高度 98.5m，外幕墙总面积 21000m2,3 层以上为半单元式幕墙体系，层高 4.25m，为隐框玻璃和蜂窝石板组合构造。蜂窝石板为外挑 200～1500mm 的钢结构外包蜂窝石板造型，玻璃板块高度 3m，蜂窝石板造型高度 1.23m。采用半单元式幕墙体系的最大原因是建筑师要求蜂窝石板必须采用工字缝安装，因此就有一块石板连接两个相邻单元板块的情况，就无法按常规单元幕墙一次安装完成，还需在板块吊装完成后采用构件式幕墙做法，通过吊篮来完成外部石板及耐候胶工作。
2.半单元式幕墙体系主要的施工工艺
通过对图纸的分析和幕墙设计师的沟通交流，结合多年幕墙施工的现场经验，项目部对半单元幕墙体系制定了合理有效的施工组织计划。
施工主要阶段流程:测量放线、环形导轨安装→预埋件复核→安装转接件→玻璃单元板块工厂加工制作、运输、挑檐钢结构骨架制作→玻璃单元板块与挑檐钢结构现场组装→单元板块吊装→蜂窝石板安装→安装 避雷、防火→打耐候密封胶→清理等。
本文主要针对本工程以下几道主要工序的施工技术要点进行阐述:环形导轨安装、玻璃单元板块工厂加工制作、挑檐钢结构骨架制作、玻璃单元板块与钢架现场组装、单元板块吊装、蜂窝石板安装、打耐候密封胶。通过上述几道工序来分析本项目半单元式幕墙的施工特点。
3.工程主要施工工艺要点及难点
3.1 单元件吊装前期准备工作
由于施工现场场地狭窄，幕墙种类多，单元件吊装是本工程施工控制的重点，在过程中应在以下几方面加强管理:
(1)施工现场场地安排。设办公区、小库房，单元件按需进场，及时转运至楼层内存放减轻平面占地压力。
(2)确定单元件的垂直运输方案。采用卷扬机转运，轨道吊辅助的方法。由于顶层单元件采用轨道吊吊装高度不易满足要求，拟采用卷扬机吊装的方案来配合轨道吊装。
(3)保证单元件加工与安装质量的措施。采用高精度加工设备，安排高级技工，保证单元件加工质量，加强现场测量放线力量，确保定位精度。
(4)保证单元件安装过程安全措施。幕墙下方宜设 2～3m 宽的隔离带，出入口应设雨蓬。幕墙下方不应设置停车位和可能吸引行人停留的商业设施。
图1 环形导轨安装图
3.2 环形导轨安装
根据本工程的实际情况，单元板块采用单轨道系统安装，轨道架设在屋顶层。轨道沿主体结构周边布置，并在楼层内设防坠绳或防护栏杆为工人操作的安全平台。
单轨道采用 HN200x100H 型钢，悬挑 H 钢长 6m，悬挑出结构 600mm，环型 H 钢长 6m，通过螺栓安装在悬挑 H 钢上，轨道用的 H 钢梁通过塔吊运到屋顶层，悬挑 H 钢通过三个预埋在主体结构上的 U 型螺杆连接(环型导轨详见图1)。
环形轨道所用钢梁在安装前经过严格的除锈和喷涂防锈漆进行防腐处理，安装完成后对碰损的部位也要除锈和防腐处理，连接螺栓采用高强度螺栓。轨道经过设计计算，所有材料均按设计选材，保证使用安全。
3.3 玻璃单元板块加工制作要点
在施工前期，根据现场放样情况及设计图纸，制定玻璃、铝材、五金配件、结构胶等材料的清单，安排采购工作，制定构件加工图，提交加工厂进行玻璃单元板块的加工制作，在玻璃单元板上预留出挑檐钢结构的位置。
在加工制作过程中，应注意以下几点:
(1)构件加工应严格按照项目提供的细目表、构件加工图等要求进行加工，并在加工过程中做好型材表面保护处理，避免划伤。每道工序之后必须把铝屑清理干净。
(2)中空玻璃安装必须严格对照组装细目中空玻璃的编号选取,按组装图要求进行组装;必须使玻璃底边与橡胶垫实接触, 两侧与框架边缘对齐。
(3)硅硐结构密封胶注胶工作必须严格按规范要求，对玻璃面板及铝框进行清洁，硅酮结构密封胶注胶前必须取得合格的相容性检验报告，必要时应加涂底漆；双组份硅酮结构密封胶尚应进行混匀性蝴蝶试验和拉断试验。
(4)在组装每一个单元板块前都应认真清理工作台面，防止在组装过程中划伤铝型材，在组框时应着重控制型材拼接处的平整，板块的外形尺寸及对角线的差值。在所有横、竖龙骨交接面涂耐候密封胶后，按组装图组框，在用螺钉联接横竖框前，应在钉孔内注入耐候密封胶，以确保螺钉的防松及钉孔处的水密性。构件连接和螺纹连接处应采取有效的防 水和防松措施，工艺孔应采取防水措施。凡打胶外型材表面必须用溶脂性、去污性、挥发性强的清洁剂清洗并及时用专用的工艺孔堵帽带胶封堵工艺孔。
3.4 挑檐钢结构骨架的制作加工要点
在加工厂制作玻璃单元板块的同时，安排挑檐钢架的制作加工，由于钢骨架形状不是规则设计，所占空间位置大，如果在加工厂制作，并与玻璃单元板块组装完成后再运输到工地，每车所能运输的数量极少，而且工地处于市区，加工厂处于效区，且只能在后半夜时段，因此项目部决定在工地旁边租赁一厂房做为钢骨架加工车间，钢骨架按每层一批制作运输到工地，保证与玻璃单元板块同步进行。在钢骨架加工制作过程中，应注意以下几点:
(1)钢材加工。钢材必须采用热镀锌处理，焊接完成后应清除焊渣，并按防腐要求涂防锈漆，在外露的切割断面也应进行防腐处理。
(2)钢架组装。钢架的垂直度、水平度、构件间的搭配角度等应严格按加工图制作，在加工车间先制作模型工作平台，以便于钢架的批量加工，在完成后还应进行质检工作，保证钢架的精度。
3.5 玻璃单元板块与挑檐钢结构骨架的组装要点
项目部在现场专门规划出一块场地，建立组装区域，专门用于组装单元板块与钢骨架，由于每个钢骨架重量约 200 kg，特地制作了吊挂辅助设施，利用电动葫芦等设备，以便组装工作的顺利进行。在组装时，钢骨架与单元板块的相互位置需准确定位，由于连接孔位是事先根据设计图预先加工好的，因此在组装过程相对顺利便捷。组装过程应注意的事项:
(1)不同金属的防腐蚀措施。由于两种不同的金属直接接触时容易产生电偶腐蚀，在进行工程施工时要根据设计要求采取防止或控制电偶腐蚀的措施，幕墙中不同的金属材料接触处，除不锈钢外均应设置耐热的环氧树脂玻璃纤维布或尼龙 12 垫片。本工程中钢龙骨与铝合金构件由于材质不同，不同金属相互接触面处，容易产生双金属腐蚀现象，因此钢骨架和铝立柱接触处，均设置绝缘垫片，有效杜绝腐蚀现象。
(2)钢骨架与单元板块的装配精确度控制。骨架和单元板块装配精度影响到后续蜂窝石板的安装，由于在安装石板时，空间调整的余量较小，如果二者的装配尺寸与设计出入过大，将导致石板安装后的平面度、斜度无法达到要求，因此在每个单元装配完成后必须按设计要求进行质检，保证每单元的钢骨架和玻璃单元相对位置、配合尺寸符合要求。
3.6 单元板块的吊挂
由于蜂窝石板是采用工字缝排列，因此悬挑石板造型有部分石板要横跨两个单元板块，无法在地面上装配完成后直接吊挂，经过多方案分析比较，最终决定先吊装单元板块，再通过吊篮装置安装石板。
(1)单元板块吊装方法。在本工程塔楼的屋顶层东南角和西北角各设置一部卷扬机系统，用于单元板块的垂直运输，单元板块通过卷扬机吊装设备进行固定起吊，吊运至需要安装的楼层上一层，再操作吊装设备与安装在屋顶层的环形导轨上的环链电动葫芦进行单元板块的转接，然后操作环链电动葫芦水平运输到目标位置与主体连接件安装。
(2)单元板块在楼层的安装。单元板块的下行过程中，由板块吊装层，上一层的指挥人员负责指挥；单元板块在下行过程应确保所经过层都有人员传接板块，按照部署操作，防止板块在风力作用下自由运动，然后平缓地下行单元板块。
(3)单元板块的插接就位。单元板块的插接就位由单元板块吊装层及上一层人员共同完成；单元板下行至单元体挂 件与钢支座的对接，板块安装层人员负责上下两单元板块的插接；确定单元板块的挂点、左右插接、上下插接都已到位后，拆除夹具，并命令其返回板块存放层。
(4)单元板块的微调。对单元板块的左右接缝进行微调，调整完毕后，将固定螺栓的螺母进行锁紧，避免板块自由滑动。
(5)板块与结构连接节点的调整。本工程设计的板块与结构连接节点，可实现三维六个自由度方向上的调整:板块 Y 轴方向的调节(前后方向)可以通过钢支座纵向长条孔与挂件上调节螺栓实现；板块左右方向的移动通过固定螺栓的挂接固定，可以通过定位螺母控制；板块 Z 轴方向(上下方向) 的调节可以通过板块左右两端挂件上的调整螺栓实现; 板块绕 X、Z 轴旋转调节可以通过调整连接件挂轴实现板块绕来实现；在安装时调整钢支座，使每层的钢支座均处在安 装偏差允许范围内，然后固定，这样可保持钢支座的统一性，以确保幕墙平整度。
(6)单元板块吊运安装的注意事项。卷扬机与环链电动葫芦必须有专人负责操作同，地面上有专人与之联系，随时根据吊运情况做出调整，确保吊运过程安全。必须按设备使用说明进行保养和检测，保证设备的正常使用。单元板块安装:根据设计图纸放线，安装调整转接件，使安上的转接件挂钩与放线位置一致,上紧螺母,压紧齿形垫片定位。
3.7 蜂窝石板的安装要点
由于蜂窝石板的排列特点，石板安装必须在单元板块安装完毕后进行，本项目采用吊篮方式进行安装，在安装过程中必须做好以下几点:
(1)保证施工安全。安装工人必须上悬挑钢架才能工作，因此工人在工作全过程必须谨守安全守则，安全带紧扣生命绳，穿防滑鞋等。
(2)校正误差。必须放通线(水平)重新校核挑檐的水平度及与是否与设计标高相符，及时校正误差。
(3)石板安装顺序。石板安装顺序严格按项目部制定的来执行，即按照先底部后顶的顺序进行安装石板。
(4)石板平整度检查。每安装一块石板，必须进行检查，控制板块间的缝隙是否均匀，板块的水平度是否符合设计要求，参照前面所放的通线进行调整。
3.8 单元幕墙外部耐候密封胶的注胶工序及要点
(1)注胶工序安排。由于本工程幕墙设计单位采用的半单元式体系需在外部进行耐候密封胶的注胶工作，因此在石板安装完毕后，紧接着就是注胶工序，包括玻璃耐候胶和石板耐候胶的注胶工序，由于采用两种性质的耐候胶，因此玻璃缝隙注胶和石板缝隙注胶分开操作，即先安排玻璃缝隙的注胶工作，后安排石板缝隙的注胶工作。
(2)玻璃和石板接缝部位嵌缝处理要点。玻璃和石板接缝部位进行嵌缝处理，在嵌缝前，先将板缝清理干净并等待其干燥后，用带有凸头的刮板将泡沫填充棒塞入板缝中，使板缝的深度均匀，然后在两侧的板面平直地贴好保护胶带，然后进行注胶步骤。注胶完成后及时进行修补、修饰，再撕掉保护胶带。
4 建筑半单元式幕墙施工质量控制
4.1 对半单元式幕墙安装过程的质量监控
建筑半单元式幕墙的安装，主要包括：预埋件的安装，测量方向的定位，立柱的安装，避雷防火设施的安装，玻璃板块安装，密封处理与防火保温棉的安装等板块，在安装过程中，应严格按照施工顺序，正确有序进行。在半单元式幕墙的监控过程中，应按照设计要求对预埋件进行埋设位置、误差等进行质量检验；对连接点的连接状况，连接件的材质、性能等进行逐项监控；对缝隙进行防火、封闭、保温等检测。按照施工管理条例和检测管理方法，对施工工程进行防火、抗压等试验测试，对施工进行质量验收，整体把控施工质量，及时发现问题，减少误差，从而降低后期安全隐患。
4.2 幕墙的材料选择的质量监控
材料质量的好坏影响到整个施工的进程，虽然在工程开始就会对各项合格材料进行质量送检，但也会出现如：监管人员的监督不力、材料采购者的偷工减料等，使施工过程中的材料应用出现较多变数。由于现代工程施工采用的是“包工包料”的做法，对半单元式幕墙的材料选择方面的监管要从原材料、成品、配件等全方面着手。而玻璃作为半单元式幕墙中的重要原料，玻璃材料选择的好坏，关系到整个工程的后期安全问题。因此，加强材料的质量监控，是提高半单元式玻璃幕墙工程质量的重要保证。
4.3 对半单元式幕墙操作人员的质量监控
在半单元式幕墙中，采购是基础的环节，影响着整个施工质量。对采购人员的监控，包括不定期抽检材料质量，材料厂商，材料价格等，以此来保障玻璃幕墙施工的正常进行。施工作为半单元式幕墙中延续时间最长，技术含量最高的环节，对其施工操作人员的要求较高。对施工人员的监控要从质量角度出发，严格按照技术监督管理条例，对不同要求的作出不同评估，责任到人，以保证在施工材料合格的情况下，整个施工过程的施工质量的优秀。
5.结语
综上所述，半单元式幕墙体系是一个较为新颖的创新设计，充分利用了单元式幕墙和构件式幕墙的优点同时又可达到节约成本的目的。实践证明，本工程取得了不错的效果，但是需要注意的是，工程施工中存在一定的难点，因此这就需要施工管理人员必须严格按照施工工艺进行施工，并做好施工工艺要点的把握以及进行严格的质量监控，以切实保证工程在质量、外观等各方面均符合设计及规范要求，从而使得建筑装饰更加美观与实用。
参考文献：
[1] 张其童,熊绪东.浅谈超高层建筑单元式玻璃幕墙施工要点[J].城市建设理论研究:电子版.2015(8)
[2] 崔永宁.浅谈单元式幕墙施工方法[J].建筑工程技术与设计.2016(28)
论文作者:符勋鸿
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：单元论文; 板块论文; 幕墙论文; 石板论文; 玻璃论文; 蜂窝论文; 加工论文; 《基层建设》2018年第6期论文;