框架式幕墻龍骨單元裝配式施工技術的應用

劉永華 孫 浩 周 鑫 魏 杰 陳 杰 劉宏升

中建八局第二建設有限公司 山東 濟南 250014

隨著各地商業、寫字樓等大型建筑的興建，幕墻已成為建筑整體系統的重要組成部分，但幕墻施工進度也成為制約整個工程工期的關鍵點。

常規的框架式幕墻需要在現場依次安裝立柱、橫梁和面板，往往存在工序繁雜、安裝精度低、施工周期長、安裝費用高等難題，而單元體幕墻可在現場直接吊裝至主體結構上，大大節省了現場施工的時間，具有現場安裝工序簡便、安裝工期短等特點。但單元體幕墻主要適用于超高層建筑的幕墻施工，一般業主難以承受單元體幕墻超高的造價。

通過技術攻關、樣板試驗，整合2種不同幕墻的優點，開發出了框架式幕墻龍骨單元裝配式組裝、龍骨分層分單元整體吊裝、吊籃安裝面層及收尾等施工技術，極大程度地提高了幕墻骨架施工效率[1-7]。

1 工程概況

歷城區華山片區安置二區項目（圖1）位于濟南市華山片區，南鄰華山北路、西距二環東路3.5 km，總建筑面積1 630 000 m2，住宅建筑面積1 150 000 m2，公建建筑面積480 000 m2，玻璃幕墻面積約為130 000 m2。

圖1 歷城區華山片區安置二區項目效果圖

該工程作為山東省體量最大、難度最高的回遷安置項目，具有體量巨大、施工工期緊張等特點。在幕墻施工過程中運用框架式幕墻龍骨單元裝配式組裝、龍骨分層分單元整體吊裝等技術，提高了幕墻施工效率，節約工期45 d，為今后類似工程的施工積累了豐富的經驗。

2 施工難點及解決方案

2.1 施工難點

本項目幕墻原施工計劃定于2017年4月進場，由于土建進度滯后，幕墻實際施工時間壓縮較大。幕墻施工所用吊籃架設在屋面層上，與土建屋面防水及屋面面層施工形成交叉。幕墻進場施工時屋面層防水未做，吊籃暫時不能搭設，更是極大程度上影響幕墻施工安排，必須通過新的方法加快施工進度。

2.2 解決方案

參照單元式幕墻加工制作的原理，采用單元式幕墻整體框架制作工藝，將框架幕墻的立柱、橫梁及轉接件等材料在現場組裝完成，施工時利用可移動伸縮式單臂吊機將龍骨整體框架吊裝到位，調整誤差后通過焊接完成單元式骨架與預埋板的固定，形成框架幕墻骨架單元裝配式體系，解決了前期吊籃不能搭設，無法進行龍骨施工的問題。

幕墻龍骨施工基本完成后，吊籃也搭設完成，再利用吊籃安裝龍骨整體框架之間的部分橫梁、面層等后續工作。此種施工技術的應用，突破了吊籃的制約，使用人工單價更便宜的非上吊籃的工種即可實施龍骨組裝及吊裝，節約了勞務成本。

3 施工工藝要點

3.1 幕墻預埋件現場安裝

按照設計要求，幕墻預埋件應綁扎牢固、位置準確。預埋件與主體結合面緊密接觸，不允許懸空連接。預埋件平面位置偏差允許為±20 mm，標高偏差允許為±10 mm，表面平整度≤5 mm。混凝土澆筑、振搗過程中安排專人糾正錯位的預埋件。

3.2 整體測量放線，提出材料計劃

1）以±0 m標高為基準，利用測量設備復核土建所提供標高基準線的正確性。若發現所提供標高不準確，應另做標記，并將情況上報。標高基準復核時應著重注意由于樓體沉降而導致標高不統一的情況，應制定相應方案確保樓體標高的一致性。

2）根據工程情況設定測量放線的基準層，復核基準層土建基準點、線的閉合情況。通過土建預留的測量孔，用水準儀復核各基準層間基準點的偏差情況。用經緯儀、長卷尺復核每個基準層內土建基準點和線的角度、距離，若發現偏差應進行均差處理。以復核過的基準點、基準線為依據，標出幕墻施工所需的輔助測量線。依據復核過的基準線及主體結構圖紙對結構邊緣尺寸進行復核，若發現超差現象，及時上報申請進行必要的剔鑿，以免影響幕墻安裝的施工進度。

3）根據幕墻控制線，提出幕墻龍骨加工單、玻璃加工單、輔材提料單等計劃。傳統框架式幕墻待骨架安裝完成后才可提出面材計劃，面板安裝受到加工周期的制約，而本工法可及時提出材料計劃，各個工序銜接緊密，工效提高顯著。

3.3 預埋件位置復核及表面剔鑿

清理預埋件上覆蓋的混凝土，使其露出金屬面，并檢查預埋件周圍樓板、墻體的平整度及下方混凝土填充密實程度。預埋件隨土建施工埋設完畢后，檢查與土建結構連接的牢固性。在測量放線的同時，對照預埋件布置圖檢查預埋件位置是否有偏差、有無遺漏等，若有遺漏或偏差，應及時采取相應的補救措施（圖2）。

圖2 施工前復核預埋件及現場放線情況

3.4 幕墻龍骨車間內高精度加工

根據現場及圖紙要求，鋁合金龍骨在加工車間完成型材下料、沖孔，下料時型材要靠緊定位面，夾緊裝置把型材夾正、夾緊，型材長度過長時須增加支撐以防止因重力產生的變形，切割時注意保護鋁材裝飾面。沖孔模具須由專業人員安裝，安裝時調整上下模間隙，用廢料進行試沖合格后開始正式沖壓。

鋁材沖孔后，切口必須平整、光滑。每個型材構件均按照其型號、尺寸及安裝部位進行編號，并將編號做成二維碼標簽粘貼于構件側面，再按照型材尺寸及型材安裝樓層部位分批進行包裝運輸。

3.5 龍骨構配件樓層內整體拼裝

利用垂直升降電梯將加工完成的材料倒運至相應樓層，每層設置1個拼裝加工區，在加工區中完成幕墻橫豎龍骨的整體拼裝。橫豎龍骨采用M6 mm×90 mm不銹鋼螺栓連接，接觸處采用尼龍墊片隔開以避免摩擦噪聲。

豎向龍骨與鋼制轉接件及龍骨插芯采用M12 mm×120 mm不銹鋼螺栓連接，接觸處采用防腐墊片以避免電化學腐蝕。測量拼裝好板塊的拼裝精度及平整度，將符合要求的板塊運至相應的安裝位置堆放，板塊堆放高度不超過4層，板塊底部用方木墊起（圖3）。

圖3 拼裝完成的幕墻龍骨整體框架單元

3.6 板塊吊裝、插接、位置誤差調整

1）幕墻整體骨架板塊采用直掛式吊裝方法。吊裝前在樓層內安裝可移動伸縮式單臂吊機（圖4），吊機位置位于需安裝板塊樓層的上方3～4層處。可移動伸縮式單臂吊機移動靈活、安拆方便，吊機下方板塊安裝完成后可將吊機移至上方樓層。吊機可沿樓層周邊移動至立面每個部位，方便所有板塊安裝。

圖4 可移動伸縮式單臂吊機

2）板塊的吊裝分為2個作業面同時進行，投入2套板塊吊具。吊裝人員分為2組，每組6人，圍繞樓層內部設置通長的鋼絲保護繩，所有臨邊作業人員必須佩戴安全帶，并將安全帶的掛鉤掛在鋼絲保護繩上，作業人員經過安全技術交底后方可施工。

3）吊裝前將安裝好的整體骨架板塊移動至待安裝的位置，準備吊裝專用的鋼絲繩。吊裝鋼絲繩的一端采用專用的防脫掛鉤及卡扣與板塊上的轉接件進行連接，將所有連在轉接件上的吊裝鋼絲繩的另一端通過卡扣固定在一起，掛接在吊機的吊裝掛鉤上，檢查所有吊裝件是否安裝連接牢固。

4）吊裝時在需安裝板塊的樓層內由3人控制板塊的吊裝姿態，防止起吊板塊與室內物體相碰撞。在需安裝板塊的上層由2人觀察板塊的起吊高度，輔助板塊的吊裝、插接及固定。由1人操縱可移動伸縮式單臂吊機，根據指令控制板塊的吊裝高度。整個吊裝過程中由專人通過對講機統一指揮樓上下的安裝人員（圖5）。

圖5 幕墻龍骨整體板塊吊裝

5）當確認上下2層人員及板塊的情況正常時，操縱吊機將幕墻板塊吊起，上層人員密切關注板塊的吊裝姿態，下層人員扶住幕墻板塊。將板塊吊至外墻安裝點上方高度300 mm左右時，下層安裝人員開始控制板塊，上層人員穩住板塊姿態，通過吊機緩慢放開吊繩，將幕墻板塊垂直下放至安裝位置上，開始安裝整體龍骨板塊（圖6）。

圖6 幕墻龍骨整體板塊插接

6）安裝時先將幕墻板塊立柱與下方立柱插芯插接，通過水平儀校核橫梁與立柱的位置偏差，對存在誤差的地方及時調整，龍骨安裝質量需符合驗收標準中的框架式幕墻安裝允許偏差要求（圖7）。

圖7 利用水準儀進行板塊位置誤差調整

7）整體大面及轉角的玻璃幕墻龍骨板塊安裝與條形玻璃幕墻安裝步驟一致，區別為板塊之間的橫龍骨在后期利用吊籃進行安裝，形成整體骨架系統（圖8）。

圖8 整體大面及轉角玻璃幕墻橫梁后期安裝

3.7 板塊臨時焊接固定，完成整體框架吊裝

板塊安裝符合要求后由上層電焊工在轉接件處進行點焊，完成板塊臨時固定。剩余板塊由低到高依次整層安裝，最終在無電動吊籃的情況下完成幕墻龍骨的安裝（圖9）。

圖9 幕墻龍骨整體板塊安裝順序及完成效果

3.8 層間防火、保溫、避雷等安裝

整體骨架安裝完成后，開始搭設施工吊籃，進行幕墻的層間滿焊固定。

根據圖紙要求，安裝上下防火鐵皮封修、幕墻層間避雷網格、幕墻層間防火及保溫巖棉等。安裝過程中及時報驗，隱蔽工作驗收完成后，使用鋁合金壓板、M6 mm×20 mm不銹鋼螺栓組件將玻璃面板固定在骨架上。開啟扇采用鉸鏈式安裝方式，鎖具使用兩點鎖，配合開啟扇風撐將窗戶固定到位。

3.9 打注密封膠，完成幕墻施工

幕墻玻璃面板及外裝飾條安裝完成后，充分清潔板材間縫隙，打注硅酮耐候密封膠，最終完成整體框架幕墻的施工，交付驗收使用。

4 施工效果

框架式幕墻龍骨單元裝配式施工技術運用了裝配式施工思想，為同類幕墻工程的施工開創了一種新的方法。同時，裝配式幕墻的施工成本比普通框架幕墻還低，更是遠低于單元體幕墻；工期比普通框架幕墻大大縮短，但略遜于單元體幕墻。該技術總體上具有技術先進性特點，簡化了施工流程，提高了施工質量，具有良好的社會及經濟效益。

5 結語

與傳統施工工藝相比，框架式幕墻龍骨單元裝配式施工技術解決了框架幕墻施工周期長、施工工藝復雜的難題，提高了施工效率。同時，科學的施工工藝有效地減少了施工人員的投入，縮短了外幕墻施工的工序間歇，實現了質量與效益的最大化，更好地契合了工廠化、裝配式施工的趨勢，現場施工環保、安全，具有較好的應用前景和推廣意義。