變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻施工技術(shù)

蒙勝益

廣西建工集團(tuán)基礎(chǔ)建設(shè)有限公司 廣西 南寧 530201

單元式幕墻施工技術(shù)是在框架式幕墻施工工藝的基礎(chǔ)上逐漸形成的一種新的幕墻施工工藝[1]。主要包括幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接預(yù)埋件的安裝、單元式幕墻的工廠制作、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)單元式板塊垂直吊運(yùn)與安裝。該工藝具有工廠化作業(yè)程度高、施工速度快、質(zhì)量安全可靠、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)[2-3]。

對(duì)幕墻深化設(shè)計(jì)、自主研發(fā)創(chuàng)新形成成熟的單元式玻璃幕墻施工技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值。廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目幕墻工程采用變角度漸進(jìn)式折線形單元板塊施工技術(shù)，通過(guò)精心的施工組織、嚴(yán)格的過(guò)程把控，使該工程幕墻達(dá)到了很好的效果，施工技術(shù)具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。

1 工程概況

廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目位于南寧市五象新區(qū)平樂(lè)大道西面，總建筑面積114 835 m2，主體建筑層數(shù)為地下1層，地上4層（局部7層），為框剪結(jié)構(gòu)＋鋼結(jié)構(gòu)（圖1）。主要包含1座1 800個(gè)座位的歌劇院，1座1 200個(gè)座位的音樂(lè)廳，1座600個(gè)座位的多功能廳。大劇院、音樂(lè)廳、多功能廳幕墻共計(jì)約5 150 m2，包括地彈門(mén)、單元式玻璃幕墻、鋁單板雨篷、鋁合金百葉窗、鋁合金百葉幕墻等，單元式玻璃幕墻立面局部設(shè)置：?jiǎn)卧酵L(fēng)百葉，單元式壓型鋁板，可開(kāi)啟的消防救援窗，入口門(mén)等。主要分格尺寸（寬×高）為2 150 mm×1 740 mm。

圖1 廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目效果圖

2 施工特點(diǎn)分析

本工程為變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻，實(shí)際施工中將面臨工廠化加工、幕墻放線定位、現(xiàn)場(chǎng)吊裝組織等工藝流程，該施工技術(shù)主要有以下特點(diǎn)：

1）單元板塊全部在工廠車(chē)間內(nèi)進(jìn)行組裝完成，加工可與主體結(jié)構(gòu)同步施工，有利于縮短整體建筑施工周期。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)效果分格確定單元板塊的寬度、高度及面板，并在組裝工廠車(chē)間中制成單元組件，一個(gè)單元板塊即為一個(gè)受力單元，將在工廠制作好的單元板塊運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。

2）放線測(cè)量工作量大、精度要求高，測(cè)量工作是否精確是幕墻安裝成功與否的關(guān)鍵。整個(gè)建筑物拱型間每一榀的幕墻由7塊單元板塊組成一個(gè)整體，每一榀的角度、漸進(jìn)折線都不一樣?？紤]利用AutoCAD輔助放樣每榀的軸線坐標(biāo)點(diǎn)，采用全站儀放樣、定位、校核空間位置尺寸，水準(zhǔn)儀控制底部水平標(biāo)高，經(jīng)緯儀控制每榀板塊整體垂直度，保證整體準(zhǔn)確性。

3）現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸安裝因地制宜，以保證構(gòu)件完成的效率。施工現(xiàn)場(chǎng)采用叉車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)卸貨，單元板塊吊運(yùn)及安裝采用25 t汽車(chē)吊進(jìn)行施工，部分小單元板塊采用手動(dòng)葫蘆吊，以保證幕墻順利安裝完成。

3 施工過(guò)程控制要點(diǎn)

3.1 工藝流程

變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻施工工藝流程主要分施工現(xiàn)場(chǎng)和加工車(chē)間2個(gè)部分（圖2）。

圖2 工藝流程

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 深化設(shè)計(jì)

1）采用AutoCAD軟件輔助深化設(shè)計(jì)，后用Navisworks軟件制作BIM模型，把每榀單元式幕墻位置精準(zhǔn)放線。

2）運(yùn)用BIM模型模擬施工現(xiàn)場(chǎng)施工工序，提前發(fā)現(xiàn)變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻安裝完成后是否與其他工序發(fā)生碰撞、能否與收邊的鋁單板形成一條通縫、有沒(méi)有大小頭縫等質(zhì)量問(wèn)題。

3.2.2 測(cè)量放線

本工程幕墻工程各單元板面的高度、傾斜度均不一樣，變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻放線是重中之重[4]。具體操作如下：

1）利用電子全站儀，通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)若干個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，組成一個(gè)能滿足平面放樣和高程傳遞的平面控制網(wǎng)。

2）利用CASS成圖軟件進(jìn)行CAD電子版圖紙二次深化設(shè)計(jì)，每榀幕墻的軸線作為定位控制點(diǎn)，將各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)投影到已施工完成的墊層面，形成各控制點(diǎn)的水平投影點(diǎn)。

3）在現(xiàn)場(chǎng)利用卷尺、鉛垂儀測(cè)量出對(duì)應(yīng)位置的高度，以此作為控制點(diǎn)的實(shí)際空間位置。

4）每榀單元板塊位置通過(guò)卷尺量出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸及角度，并與模型尺寸校核。

單元板塊安裝前先在鋁板龍骨架焊接鋼角碼連接件。鋼角碼根據(jù)施工圖紙給出的角度、每塊板塊的分格與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)合的角度進(jìn)行焊接。龍骨及鋼角碼滿焊完畢后將焊渣敲除，并用手磨機(jī)把焊縫打磨平整、光滑（圖3）。

圖3 鋼角碼連接件安裝

3.2.4 單元板塊工廠制作與運(yùn)輸

1）單元板塊材料的每一道加工工序形成流水作業(yè)，鋁材切割、鉆孔及套裝玻璃和打膠均采用專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工安裝（圖4）。

圖4 板塊加工示意

2）根據(jù)材料成品的需要，在加工車(chē)間使用滿足運(yùn)輸及周轉(zhuǎn)需要的定制運(yùn)輸架，以方便單元板塊裝卸、叉車(chē)作業(yè)及運(yùn)輸。運(yùn)輸架與單元體接觸面要作保護(hù)，避免硬接觸。

3）單元體到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，用叉車(chē)將運(yùn)輸架與單元板塊一起運(yùn)至吊裝區(qū)域，運(yùn)輸過(guò)程中安排專(zhuān)人指揮，避免損傷單元體。

3.2.5 吊裝單元板塊

1）劃定吊裝區(qū)域與選定汽車(chē)吊。單元板塊就位以后，使用25 t汽車(chē)吊在劃定的指定區(qū)域進(jìn)行吊裝作業(yè)，并安排專(zhuān)人指揮汽車(chē)吊（圖5）。

圖5 施工吊裝作業(yè)區(qū)域平面

2）吊裝工具準(zhǔn)備。吊裝玻璃單元板塊使用電動(dòng)吸盤(pán)，在開(kāi)始使用前先把玻璃表面和吸盤(pán)擦拭干凈，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)進(jìn)行真空吸附，電動(dòng)吸盤(pán)放置在玻璃單元板塊中上位置，并在板塊兩側(cè)設(shè)置綁扎帶，以防電動(dòng)吸盤(pán)出現(xiàn)意外（圖6）。

作為地方高校發(fā)展之關(guān)鍵的管理科學(xué)化問(wèn)題——關(guān)于當(dāng)代教育改革問(wèn)題的批判性反思之一 …………………… 簡(jiǎn)圣宇（4/73）

3）單元板塊吊裝。電動(dòng)吸盤(pán)安裝完畢后方可進(jìn)行吊裝作業(yè)，在電動(dòng)吸盤(pán)上設(shè)置一條尼龍綁扎帶，安排一名工人在下面拉設(shè)，以防吊裝過(guò)程中單元板塊晃動(dòng)（圖7）。

圖6 單元板塊固定綁扎示意

圖7 板塊吊裝示意

4）單元板塊連接固定：

① 汽車(chē)吊將單元板塊吊到指定位置后用M10×40不銹鋼螺栓組固定單元板塊四周的4個(gè)連接件，用M20×120的不銹鋼螺栓組把所有的鋁板龍骨架的連接件和單元板塊連接件進(jìn)行連接固定（圖8）。

圖8 單元板塊固定安裝示意

② 單元板塊的安裝由下往上，每一塊板塊從空位的上方向下插入，以實(shí)現(xiàn)一層收口的目的，并對(duì)板塊進(jìn)行整體調(diào)試，安裝固定完后對(duì)橫縫打膠，形成3道防水（圖9）。

3.2.6 單元板塊收口及保護(hù)

1）單元板塊調(diào)整安裝完畢后，在外立面搭設(shè)操作架對(duì)整體單元板塊清理打膠。

2）單元板塊驗(yàn)收。對(duì)整體的傾斜度、進(jìn)出位、外觀質(zhì)量等，合格后進(jìn)行保護(hù)，不合格的進(jìn)行整改。

3）做好成品保護(hù)，預(yù)防焊接鋁板龍骨焊渣燙傷玻璃表面。成品保護(hù)鐵皮在頂部橫縫處用自攻釘固定暫不打膠，待達(dá)到可以拆除成品保護(hù)后，在拆除成品保護(hù)過(guò)程中補(bǔ)上頂部接縫處耐候膠。

4 質(zhì)量安全措施

圖9 單元板塊安裝

對(duì)幕墻單元板施工過(guò)程中質(zhì)量的控制，除常規(guī)材質(zhì)、尺寸、拼縫等要求須符合規(guī)范外，還應(yīng)主要控制以下幾點(diǎn)[5]：

1）為防止預(yù)埋件尺寸、位置偏差，土建施工單位與幕墻安裝單位在預(yù)埋件放線定位時(shí)應(yīng)密切配合，共同控制預(yù)埋件的尺寸。尤其在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)糾偏。

2）為保證封邊、封頂質(zhì)量，在封板與外墻材間形成傾角，注膠前用酒精清潔，注膠應(yīng)飽滿、連續(xù)。

3）單元板塊吊裝區(qū)域的下方地面必須設(shè)置醒目的安全警界范圍，吊裝區(qū)域下方地面的吊裝過(guò)程必須設(shè)置專(zhuān)人安全監(jiān)護(hù)。高空作業(yè)人員和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人員必須服從施工負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮和管理。

4）高空焊接、氣割時(shí)下部應(yīng)設(shè)接火盆和安全網(wǎng)，上面鋪設(shè)阻燃布覆蓋焊渣墜落范圍，以免燙傷下方施工人員和引燃可燃物而發(fā)生火災(zāi)。

5 結(jié)語(yǔ)

在廣西文化藝術(shù)中心項(xiàng)目幕墻工程施工中，通過(guò)應(yīng)用變角度漸進(jìn)式折線形單元式幕墻施工技術(shù)，并加強(qiáng)施工全過(guò)程中的質(zhì)量安全控制，最終圓滿地完成了施工任務(wù)，并取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目采取的單元式幕墻安裝技術(shù)對(duì)類(lèi)似大型公建項(xiàng)目的幕墻施工具有一定的參考價(jià)值。