淺析環(huán)形軌道配合小吊車運輸安裝單元體幕墻施工技術

沈冬松

（福建省九龍建設集團有限公司，福建 廈門 361012）

引言

海晟國際大廈位于廈門市湖濱南路閩南大廈旁，建筑面積60044m2，外墻幕墻單元體幕墻面積達25000m2。為保證工程如期完成，本項目單元體幕墻施工時，采取了環(huán)形軌道配合小吊車運輸安裝單元體幕墻，從根本上保證設備使用過程中提高安裝效率。

1 環(huán)形軌道安裝

環(huán)形軌道梁采用20＃工字鋼，梁外端受力處到結構邊為800mm。在9層和21層沿主體建筑各布置一圈閉合式環(huán)形軌道（如圖1）。

圖1

（1）預埋件預埋，跟隨主體結構在9層、10層、21層、22層預埋槽式埋件用于軌道安裝。

（2）軌道安裝：安裝懸挑梁，梁端與槽式埋件固定；安裝固定環(huán)形軌道梁，軌道梁與懸挑梁選用M16高強螺栓連接；調(diào)整軌道梁交口處縫隙，使交口縫隙平整過渡；掛接斜拉鋼絲繩，鋼絲繩選用直徑20mm，并用花籃鉤將鋼絲繩調(diào)緊。

（3）吊裝電動葫蘆安裝：選用荷載為2t的環(huán)鏈式電動葫蘆，用手拉葫蘆和簡易支架配合安裝電動葫蘆，安裝時，電動葫蘆必須綁定安全繩，安全繩一端與葫蘆綁定，一端與主體結構柱綁定，防止安裝時葫蘆滑落，安裝完后進行調(diào)試運行。

（4）試吊：電動葫蘆安裝完畢后，對軌道及電動葫蘆進行試吊，試吊使用荷載為1.5t的配重。試吊成功后報驗，驗收合格方可使用。

（5）單元體運輸與安裝：將單元板塊與小吊車掛鉤連接，鉤好鋼絲繩慢慢啟動吊機，使單元板塊沿鋼絲繩緩緩提升，提升至指定高度后與環(huán)形軌道上的電動葫蘆進行換鉤，完成后單元板塊沿環(huán)形軌道運至安裝位置進行就位安裝。

（6）軌道拆除：單元體安裝完成后，軌道拆除時利用小吊車進行，分段拆除軌道梁時必須先將鋼梁與小吊車吊鉤掛接牢靠，再拆除兩端螺栓。懸挑梁工字鋼以同樣方式拆除。

2 吊裝軌道計算

（1）按最大懸挑0.95m，跨度4.4m進行計算。計算簡圖如圖2。

圖2 軌道完成后剖面示意圖

（2）選用型材：軌道梁、挑梁均采用普通工字鋼20B、Q235b，E=2.06×105N/mm2，fy=215N/mm2鋼 絲 繩 采 用 直 徑20mm鋼絲繩，E=1.00×105N/mm2，破斷力N.k=140kN，鋼絲繩安全系數(shù)為4.0。

（3）起吊荷載：單元體自重標準值為10kN，依據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》動力放大系數(shù)為1.05；荷載分項系數(shù)為1.4；荷載設計值為10×1.05×1.4=14.7kN。

（4）鋼絲繩強度驗算：按最不利工況，兩跨所吊單元體集中在某一鋼絲繩吊點處，鋼絲繩所受最大拉力N=G/cosa=20.62kN<140/4=35kN，滿足設計要求。

3 小吊車安裝

（1）根據(jù)單元板塊的重量（最大質(zhì)量為石材單元體1t），單元體活動吊車選用額定荷載30kN的慢速卷揚機，提升速度16m/min，鋼絲繩選用6×19，直徑14mm，額定承載力27kN。

（2）吊裝設備使用活動吊車，活動安裝吊車由車身、吊裝系統(tǒng)和配重組成，采用方鋼管焊接而成，焊接完畢后，下部安裝尼龍萬向輪，便于移動，并在前端設置固定支撐臂，在吊裝時放下，穩(wěn)定吊車。吊裝系統(tǒng)由卷揚機、前吊臂和拉桿組成，前吊臂采用方鋼焊接而成，并使用銷釘固定在車身前部，可以轉動。在吊車轉移到其他施工段的時候能收起前吊臂，便于轉運。吊車后部設置配重塊，增強吊車穩(wěn)定性。

（3）自制小吊車先架設在9層，小吊車落地支點與樓板之間鋪設鋼板，小吊車給樓板等效均布活荷載核算如下：小吊車自重14.7kN，樓板設計恒荷載為1.5 kN/m2，活荷載為2.0 kN/m2，小吊車空載時主要為后兩個支腿受力，每個支腿支撐7.35kN。等效均布活荷載 Qe=8Mmax/（bL2）。式中，L為板的跨度；b為板上荷載的有效分部寬度；Mmax為絕對最大彎矩經(jīng)計算小吊車的等效均布活荷載為0.162kN/m2，小于設計活荷載，滿足要求。

（4）小吊車安裝后進行試吊，試吊使用荷載為1.5t的配重，試吊成功方可報驗，驗收合格方可使用。

4 單元板塊的吊裝

4.1 單元板塊吊裝步驟

4.1.1 吊運準備

（1）吊運前，吊運組根據(jù)吊運計劃對將要吊運的單元板塊做最后檢驗。

（2）對吊運相關人員進行安全技術交底，明確路線、停放位置。

（3）吊裝設備操作人員按照操作規(guī)程，了解當班任務，對吊裝設備進行檢查，確保吊裝設備能正常使用。

4.1.2 地面轉運

（1）地面轉運組根據(jù)吊運計劃，將存放的單元板塊，重新碼放，使碼放層數(shù)不超過三層。

（2）使用叉車進行地面運輸，在交通員的指揮下駛向吊運存放點。

（3）單元體安裝，將單元板塊與小吊車掛鉤連接，鉤好鋼絲繩慢慢啟動吊機，使單元板塊沿鋼絲繩緩緩提升，嚴格控制提升速度和重量，防止單元板塊與結構發(fā)生碰撞，造成表面的損壞。提升至指定高度后與環(huán)形軌道上的電動葫蘆進行換鉤，完成后單元板塊沿環(huán)形軌道運至安裝位置進行就位安裝。

（4）吊裝指揮人員要專注整個吊裝過程，發(fā)現(xiàn)問題要及時叫停，并隨時和起吊人員保持聯(lián)系，單元體上升過程中纜風繩控制單元體擺動，避免與結構相碰撞。

4.2 單元板塊就位安裝

（1）單元板塊運至安裝位置后，不放開吊點，進行就位安裝。

（2）單元板塊的下行過程由板塊吊裝層的上一層指揮人員負責指揮。

（3）單元板塊在下行過程應確保在所有經(jīng)過樓層都有人員傳接板。

（4）單元板塊的插接就位。單元板塊的插接就位由單元板塊吊裝層及上一層人員共同完成；單元板下行至單元體掛點與轉接件高度之間相距200mm時，命令板塊停止下行并進行單元板塊的左右方向插接；在左右方向插接完成后，板塊坐到下層單元板塊的上槽口上，防止板塊在風力作用下與樓體發(fā)生碰撞。

4.3 單元體的微調(diào)

對已安裝單元板塊的三維方向進行微調(diào)。在安裝樓層內(nèi)設置4名施工人員，分成2組，對掛好的單元板塊依據(jù)已放的控制線進行細微的調(diào)整，使單元體的左右、出入達到圖紙要求。利用水平儀（同一水平儀）依據(jù)復核過的標高標記（各樓層均有），通過旋轉微調(diào)螺栓，對新裝板塊進行標高調(diào)整，使其達到圖紙要求。一塊單元體調(diào)整到位后方可進行下一塊單元體的安裝。

4.4 水槽插芯及硅酮膠皮的安裝

單元體安裝到一定數(shù)量且經(jīng)檢查符合圖紙要求及施工規(guī)范規(guī)定后，即可進行水槽插芯及硅酮膠皮的安裝。操作及要求如下：

槽插芯安裝在相鄰單元體的上橫料間，首先將單元體上橫料清理干凈，然后將密封膠刮涂均勻，再將已經(jīng)加工好并預先穿在上橫料理的水槽插芯緩慢移動到兩件單元體中間，刮膠并再次清理。水槽插芯的長度應不得小于200mm（轉角位置應以膠縫中向兩側的長度均不得小于100mm）。

硅酮膠板安裝在相鄰單元體的上橫料間，首先將單元體上橫料的清干凈，然后將密封膠刮涂均勻，再將已經(jīng)裁割好的硅酮膠板覆蓋在密封膠上壓實，硅酮膠板的寬度應不得小于100mm（轉角位置應以膠縫中向兩側的長度均不得小于50mm）。

5 單元體安裝注意事項

（1）板塊吊裝前認真檢查各起重設備的可靠性，安裝方式的正確性。

（2）認真核實所吊板塊重量，嚴禁超重吊裝。

（3）起重工與起重機械操作者認真配合，嚴防操作失誤。

（4）吊裝人員都應謹慎操作，嚴防板塊擦、碰傷情況。

（5）吊具起吊單元板塊時，吊鉤上應有保險，應使各吊裝點的受力均勻。

（6）吊裝就位時，應先把單元板塊掛到主體結構的掛點上。

（7）吊裝工作屬臨邊作業(yè)，操作者必須系好安全帶，所使用工具必須系繩防止墜物情況發(fā)生。

（8）在進行架空位置的外圍單元體吊裝時，依足結構鋼柱拉設10#鋼絲繩，人員在該部位進行安裝作業(yè)時必須將安全帶系掛在鋼絲繩上。

（9）在惡劣天氣（如大雨、大霧、5級以上大風天氣）不能進行吊裝工作。

（10）安裝工人應學習并執(zhí)行單元幕墻安裝的技術規(guī)范，確保安裝質(zhì)量。

（11）在臨邊護欄外拉設鋼絲繩，用于系掛安全帶，安裝工人在進行單元體安裝時，必須將安全帶系掛在拉設的鋼絲繩上。

（12）單元體吊鉤必須有防脫保護扣，吊鉤與鋼絲繩連接必須“四卡一彎”（即使用四個卡口，其中最后兩個卡口鋼絲繩做成彎曲，便于檢查卡口是否松動，鋼絲繩是否滑動），每次吊裝前必須檢查防脫保護扣及卡口是否有松動。

（13）換鉤，小吊車與軌道葫蘆之間換鉤時，應在葫蘆吊鉤鉤定單元體并提升受力后，肉眼觀察小吊車鋼絲已明顯松動時，方可取掉小吊車吊鉤。

（14）單元板吊裝區(qū)域的下方地面必須設置醒目的安全警界范圍，吊裝區(qū)域下方地面的吊裝過程必須設置專人安全監(jiān)護。

（15）吊裝單元板現(xiàn)場安全員應全程跟蹤監(jiān)護其吊裝作業(yè)工作。

（16）設備監(jiān)護員在吊裝過程不允許脫離崗位，如發(fā)現(xiàn)設備有不正常情況，必須通過對講機通知吊裝組，并停機檢查。

（17）在任何工作情況下，都不允許電焊與吊機的鋼絲繩相接觸，并且傷害鋼絲繩，一旦發(fā)現(xiàn)鋼絲繩受傷，應立即停止施工，并報告專職安全員和相關專業(yè)人員處理。

6 結語

單元體幕墻系統(tǒng)的特點是強調(diào)工廠化加工，所有成品加工在工廠內(nèi)完成，不受天氣等因素影響，具有很高的質(zhì)量和生產(chǎn)率。其產(chǎn)品質(zhì)量在加工廠內(nèi)已經(jīng)檢查、抽查，工廠工人可操作性強，減少了施工現(xiàn)場的工作量，最大限度的縮短工程工期。本項目由于采用環(huán)形軌道，使得小吊車僅完成垂直運輸即可，而大量的水平運輸安裝由環(huán)形軌道完成，大大減少小吊車移位安裝的時間，適合大面積工程施工，交叉作業(yè)便捷，施工速度快，大大縮短工期。

[1] 《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ133-2001）.

[2] 《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ102-2003）.

[3] 《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2012）.