【摘 要】近年来，建筑幕墙在我国有了快速的发展。尤其是单元式幕墙。其安装速度快，施工周期短，成本较低，在高层、超高层建筑工程中得到广泛应用。本文结合工程实际，对单元式幕墙工程安装施工技术进行分析，以供类似工程参考。
【关键词】单元式幕墙；安装技术
1 工程概况
该工程是一座市中心区的一标志性工程的地上53层甲级办公楼，内设有5层多功能裙房以及4层地下停车库和设备机房。总用地面积5578.20平方米，总建筑面积107917.26平方米，建筑高度218.92米。
2 幕墙形式
幕墙形型主要有单元式玻璃幕墙、单元式玻璃石材幕墙、点式玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙等、不锈钢外装饰格栅、橄榄型点式玻璃幕墙，涉及到不同材料、不同施工工艺的幕墙形式，对综合组织施工提出了比较高的要求。主楼幕墙6层以上幕墙主要采用单元式幕墙形式。
图1 效果图
3 安装方案分析
由于主楼建筑形体复杂，建筑高度高，施工难度高、成本高，采用单一施工方案无法满足施工，因此只有根据工程的特点、难点，按不同部位不同高度、不同作业状况，选用设计安全可靠、科学先进、施工方便、高效经济的专项施工方案和综合施工方案。经过对比分析研究，采用方案如下：由于幕墙施工与主体施工同步进行，垂直运输利用塔吊及施工电梯，局部区域利用活动吊车完成。单元板块幕墙施工顺序是由下而上，根据工程总工期的要求，整个外装饰将采用"分步施工法"进行吊篮施工。
1）主体结构施工至23层时，主楼6～18层幕墙板块开始安装。采用活动吊车及单轨吊结合方式。
2）主体结构施工至31层时，第19～27层幕墙开始安装。采用塔吊和单轨吊结合方式。
3）主体结构施工至40层时，第28～35层幕墙开始安装。采用塔吊和单轨吊结合方式。
4）35～45层以上楼冠部分则采用塔吊和屋顶擦窗机轨道吊机结合方式。
根据工程的特点与工期要求，单元板块幕墙按竖向划分5个施工段：第一施工段为第 6～18层；第二施工段为第 19～27层；第三施工段为第28～35层；第四施工段为第 35～45层；第五施工段为第45层以上。
4 单元板块吊装方法
4.1 18层以下单元板块吊装施工
该区段幕墙施工借助活动吊车进行垂直吊装（布置在14层），水平运输则采用单轨吊系统。活动吊车由车身、吊装系统和配重组组成（图2），车身长 5 m，宽 1.5m，采用槽钢组装，下部安装尼龙万向轮，便于移动，并在前端设置固定支撑臂，在吊装时放下，稳定吊车。吊装系统由卷扬机、前吊臂和拉杆组成，卷扬机安装在车身后部，前吊臂采用钢管焊接而成，并使用销钉固定在车身前部，可以转动，在吊车转移到其他施工段的时候能收起前吊臂，便于转运。吊车后部加强杆，增强吊车稳定性。单轨吊系统轨道为单根 120a 工字钢梁，在其上安装一台 0.8t 电动葫芦，遥控控制。在幕墙分格位，每两个分隔位置悬挑一根工字钢梁与轨道钢梁连接（图 3），连接处采用 4个 M14 Q235b4.8 级螺栓。悬挑钢梁通过 L 型连接钢角码与 2个M16T 型螺栓固定到预埋件上。另外，在每 2.4 m 悬挑梁端头用钢绞线连接到上一层预埋件上。此系统主要用于板块的水平运输及板块的安装，能把板块运输到大楼的各个立面，以减少板块的二次搬运，从而大大提高施工效率。
具体吊装方法：单元板块运至首层楼体外边缘并卸至吊装正下方，将钢丝索及固定支件与单元板块连接，在单元板块下方系好平衡控制绳，启动电源开始吊装；当单元板块垂直吊运至指定楼层标高位置时，停止卷扬机运行，然后借助单轨吊将单元板块水平移位到安装位置进行就位安装。
图 3 单轨吊系统
4.2 18层以上单元板块吊装施工
该区段幕墙施工高度 59.9～188.0 m。若继续采用活动吊车进行垂直运输的办法，则地面堆放板块占地面积大，将影响其他单施工；此外，由于吊装高度超过 100 m，受风力影响较大，安全性无法保证。因此采用塔吊进行垂直运输。
为了便于单元板块在各楼层转运存放，设置接料平台（图 4），依次布置在 17～37 层，每 3 层布置一次。接料平台宽度为 5.12 m，悬挑长度 5 m，用于单元板块的接收。接料平台的上部拉结点必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；主次梁必须焊接成整体，不得采用其他方式连接。
由于幕墙工程与主体结构同步施工，为了确保施工安全，在主体结构施工完成处下一层的位置搭设安全防护棚（图 5）。安全防护棚悬挑杆悬挑出边梁 4.2 m，与立杆均采用间距 1.1 m，栏杆内张挂安全密目网，上铺 50 mm（厚）×200 mm（宽）木板和12 mm厚竹夹板。
图 5 安全防护棚
具体吊装方法：利用叉车将单元板块卸货至起吊点，然后塔吊进行垂直吊装。单元板块吊运至接料平台后，借助转运架水平推至板块存放处。当单元板块需要安装时，将堆放在楼层内的单元板块人工转运至发射车上，推到接料平台上，单元体正面平放，采用活动吊车起吊安装。
单元板块吊装分为35～38层及38 层以上两个区段，35～38层同原施工方法利用塔吊完成垂直运输，水平运输施工利用屋顶的擦窗机轨道，设置轨行吊机完成水平位移及就位安装；39 层以上楼冠部分垂直运输利用塔吊将板块吊至屋面，水平运输施工利用屋顶的擦窗机轨道，设置轨行吊机，以满足39 层到顶部的幕墙板块安装。
4.3 单元体转接件安装
先对整幢大楼进行测绘控制线，依据轴线位置的相互关系将十字中心线弹在预埋件上，作为安装支座的依据。幕墙施工为临边作业，应在楼层内将单元支座与埋件连接，依据垂直钢丝线来检查一次转接件的垂直度与左右偏差。为保证转接件安装精度，除控制前后左右尺寸外，还要控制每个转接件标高。待一次转接件各部位校对完毕后即进行螺栓初步连接，安装好后进行前后左右调节，完毕后进行固定，用水准仪检查标高。
4.4 单元体板块安装
角码安装校正完毕验收后，进行单元板块的吊装。由于单元体板块体积大，需要采用吊装方式来进行吊装。
单元板块的下行过程由板块吊装层上一层的指挥人员负责指挥。在下行过程中应确保在所有经过层都有人员传接板。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。单元板块下行至单元体挂点与转接高度之间相距 200 mm 时，命令板块停止下行，并进行单元板块的左右方向插接。在左右方向插接完成后，板块做到下层单元板块的上槽口上，防止板块在风力作用下与楼体发生碰撞。单元板块安装后，对单元板块标高以及缝宽进行检查，相邻两单元板块标高差 ＜1mm，缝宽允许±1mm。
单元体标高符合要求后，先清洁插口边的垃圾，然后进行防水胶皮的安装，用清洁剂擦干净再进行打胶工序，打胶要连续饱满，然后刮胶处理。待硅胶表层干后进行渗水试验，合格后，再进行下道工序。
4.5 单元幕墙收口
单元式幕墙的安装顺序为逆时针方向，由下往上。4个切口部位作为幕墙收口。
大面的单元板块安装时，单元板块按次序一一对插，当中不留空位。但人货梯处必须等到其拆除后才能安装。将收口部位的单元板块存放在楼层里，采用活动小吊车进行收口安装。人货梯的宽度一般占 3 ～4 块单元板块的宽度，由于已安装固定的左右两单元组件之间净空距离比单元组件的宽度要小，因此，最后一个单元板块无法平推进入空位，也不能先插一侧再插另一侧。收口解决方法：单元板块从空位的上方向下插入，以实现一层收口的目的。然后用此方法从下至上进行人货梯的收口。
5 吊装过程中的控制要点
1）安装单元板块应使用专业的吊装夹具。吊具的安全性和可靠性要满足安装要求。
2）单元板块最大重量达 1000 kg，据此进行单元吊装钢索和吊具承重部件的规格型号、材质选择，并考虑充分的安全系数。单元吊装夹具的设计还要考虑不能对单元板块造成损坏。
3）单元板块吊起后，先将预装单元板块水平放置后，再进行高度位置就位；吊装就位过程应注意成品保护。
4）在升降梯、塔吊区域每层各留有数个单元板块，在最后安装的收口板块安装时，所有的胶条必须使用润滑剂进行充分润滑，以保证顺利插接。其他板块在安装时，如果有条件也使用润滑剂，可大大提高工作效率，并保证胶条处于自然状态。
5）吊装开窗单元板块时应特别注意，要使开窗处于锁闭状态。遇大风天气时不要在现场调试开窗。
6）单元板块固定后，方可拆除吊具，并应及时清洁单元板块的型材槽口。
7）施工中如果暂停安装，应将对插槽口等部位进行保护；安装完毕的单元板块应及时进行成品保护。
8）在恶劣天气（如大雨、大雾、6 级以上大风天气）不能进行单元板块的吊装工作。
6 结束语
超高层建筑幕墙形式各异，施工安装方式也不同。本文根据主楼幕墙特点分析，结合现场环境和施工条件划分六个施工段，结合塔吊并利用多种辅助吊运设备解决幕墙单元板块的高空吊装施工，主要阐述了新建工程异性幕墙的分段吊装方法，对不同施工段的吊装及安装就位方法进行了描述，这对类似工程具有一定的借鉴作用。
论文作者:程木林
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第7期
论文发表时间:2016/10/12
标签：板块论文; 单元论文; 幕墙论文; 塔吊论文; 吊车论文; 单轨论文; 标高论文; 《低碳地产》2016年第7期论文;