單元式幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接與吊裝技術(shù)分析

馬駿南

摘要：隨著高層建筑的快速發(fā)展，建筑幕墻的使用呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，有高層建筑的地方就有各種幕墻。發(fā)達(dá)國(guó)家的幕墻行業(yè)已有百余年的歷史，而我國(guó)十余年的時(shí)間正在迎頭趕上。 部分從大城市到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，都可以看到各種幕墻。單式幕墻是現(xiàn)代建筑中廣泛應(yīng)用的一種新型幕墻，由于單元式幕墻是由兩個(gè)相互接觸的構(gòu)件安裝在主體結(jié)構(gòu)中，因此在結(jié)構(gòu)和連接處理上非常重要。本文主要就單元式幕墻施工的特點(diǎn)、技術(shù)特點(diǎn)、連接方式以及單元式幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接與吊裝展開詳細(xì)討論。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)卧侥粔?主體結(jié)構(gòu);連接與吊裝

引言：我國(guó)從1997年開始引進(jìn)和研制單元式幕墻，目前產(chǎn)品已定型并投入使用。它由獨(dú)立的單元體組成，各點(diǎn)距離單元形成板與板之間的內(nèi)部接縫密封，板的安裝均在工程裝配加工完成，主體結(jié)構(gòu)同時(shí)施工安裝，單元形成相鄰單元，左右豎框、上下橫框組件通過插塞形成復(fù)合桿，組合成單元組件。

一、施工特點(diǎn)

（1）單元幕墻的板塊整體安裝，高度通常為樓板高度，可以大大縮短工期，能夠與土建同步施工，能夠大大的減少人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。

（2）可以很好的減少較大的土建施工誤差，可實(shí)現(xiàn)三維調(diào)度。目前單元式幕墻的轉(zhuǎn)接方式主要有兩種，分別是：橫向連接方式和頂面連接方式。這兩種轉(zhuǎn)換單元幕墻是最常見的，可以實(shí)現(xiàn)三維調(diào)整的幕墻。

（3）單元式幕墻受建筑影響小，所有工作都可以在樓層內(nèi)完成，非常適合高層和高層建筑，可以省去吊籃和腳手架的費(fèi)用。

可見單元幕墻是一種技術(shù)含量非常高的新型幕墻，其優(yōu)勢(shì)非常明顯。但是，有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，單元式幕墻的缺點(diǎn)也有以下幾個(gè)方面：

（1）整體施工需要安裝單元幕墻單元，吊裝要求較高，單元截面尺寸較大，在吊裝過程中易損壞。

（2）單元式幕墻的空間布置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要求較高，工程完成后需要整體運(yùn)輸，增加了運(yùn)輸成本。

（3）采用拼接單元幕墻設(shè)計(jì)，精度要求更高，型材用量，型材結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，與框架式幕墻相比，造價(jià)相對(duì)較高。

對(duì)單元幕墻的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，基于以上分析我們可以發(fā)現(xiàn)，單元幕墻在未來(lái)的建筑中將得到越來(lái)越多的應(yīng)用。目前，單元式幕墻還不能完全取代框架式幕墻，由于兩者的優(yōu)缺點(diǎn)是互補(bǔ)的，在未來(lái)建設(shè)中兩者有機(jī)結(jié)合必將是一個(gè)新的發(fā)展方向。所以，要想有更成熟的幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出漂亮的現(xiàn)代建筑，選擇最合適的工程結(jié)構(gòu)，就必須充分了解不同幕墻的優(yōu)缺點(diǎn)并進(jìn)行分析。

二、單元式幕墻的工藝特征

單元式幕墻可推進(jìn)工業(yè)化建設(shè)，其在工廠生產(chǎn)加工，可在工廠內(nèi)將鋁板、玻璃等材料放在一個(gè)單元中。同時(shí)，由于工廠原單整體裝配，有利于保證整體質(zhì)量的多樣性，有利于廠內(nèi)檢查，可以使施工質(zhì)量得到更好的保障。

三、單元式幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接與吊裝

單元式幕墻安裝在主體結(jié)構(gòu)中，由相互接觸的兩個(gè)單元完成一個(gè)接縫，安裝質(zhì)量必須保證與連接件的安裝精度。也就是說(shuō)，單元幕墻外側(cè)的平整度是基于單元構(gòu)件結(jié)構(gòu)的精度和構(gòu)件安裝精度來(lái)保證的。

單元式幕墻的構(gòu)件在出廠時(shí)已經(jīng)組裝完畢，其余主體結(jié)構(gòu)僅在室內(nèi)安裝和操作，因此必須保證足夠的內(nèi)部操作空間。如果一個(gè)單元組件在主體結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)布置在墻面上，會(huì)給安裝操作帶來(lái)很大的難度。如果建筑立面在框架上，必須在柱子上做連接，避開柱子，那么設(shè)計(jì)就要采取相應(yīng)的措施，將連接點(diǎn)設(shè)置在柱子寬的樓板上。

由于墻面上的實(shí)體裝飾所有的連接點(diǎn)需要將三個(gè)安裝單元都調(diào)整到位以達(dá)到安裝的精度，那么當(dāng)需要安裝多個(gè)吊籃時(shí)，在安裝的時(shí)候可以安裝升降單元固定組件，安裝使用時(shí)間為3-5次。另外，如果單元上的構(gòu)件連接與主體結(jié)構(gòu)的配合存在較大的偏差，那么想要順利安裝到位是非常困難的。想要吊裝一次性成功，單元組件在配件和連接上建立了一個(gè)配合以確保安全，也要求配件的三個(gè)位置滿足所有精度要求，這主要是由于形成一個(gè)封閉的缺乏操作的空間。

在安裝過程中除保證安裝質(zhì)量外還具有一定的規(guī)范性，必須具有三項(xiàng)六自由度。其主要分為：在吊裝過程中進(jìn)行微調(diào)和在主體結(jié)構(gòu)調(diào)整中安裝配件兩個(gè)階段。連接件安裝在主體結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)方向應(yīng)充分保證機(jī)組外墻的平整度，即X、Y初步調(diào)整，連接件安裝后的固定角度和位移不應(yīng)在Z方向。并且在配件設(shè)計(jì)中，為了使起重機(jī)放置到位平穩(wěn)，在安裝過程中使它們?cè)赬、Y方向上可以跟蹤，角度和位移調(diào)整。

吊裝時(shí)，成品接縫需通過單元式幕墻相鄰單元部件兩個(gè)插接完成，這不僅要求單元幕墻使用的鋁材完全符合GBPT52375鋁合金建筑材料的外觀規(guī)定，還提出了相應(yīng)的補(bǔ)充要求，即對(duì)中心線的偏差和插件配合公差必須控制在允許范圍內(nèi)。。在主體結(jié)構(gòu)上固定安裝管件，并在單元式幕墻單元組件和相鄰單元上為插入組件建立鏈接。單元式幕墻對(duì)控制單元組件盒生產(chǎn)質(zhì)量控制，單元安裝在主體結(jié)構(gòu)上的組件裝配質(zhì)量，鋼筋生產(chǎn)質(zhì)量，以及吊裝固定質(zhì)量控制。而元件式幕墻在質(zhì)量控制方法上只需要控制桿件的制作和安裝兩三個(gè)環(huán)節(jié)，可以說(shuō)在質(zhì)量控制過程中單元式幕墻和元素式幕墻有較大的區(qū)別。

在拼裝單元構(gòu)件中，特別注意其安裝有環(huán)節(jié)偏差、吊裝到位保證順利實(shí)施、安裝時(shí)單元式幕墻表面平整度等各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足相應(yīng)的幕墻質(zhì)量要求，將安裝在主體結(jié)構(gòu)上的連接件和單元連接件上的配合公差控制在有關(guān)規(guī)定范圍內(nèi)。在單元組件處，吊裝過程中若兩者配合公差超過允許范圍，則難以順利進(jìn)行，往往不得不迫使其勉強(qiáng)就位，采取一些較為粗暴的方法。強(qiáng)制讓桿件撓曲到位后，讓連接件在連接處發(fā)生位移，雖然可以讓一個(gè)單元組件連接，但會(huì)造成局部松動(dòng)或損壞會(huì)影響安裝后的整體質(zhì)量，影響工程的壽命和安全使用，降低整體性能水平。

如果高層建筑的單元幕墻施工體量較大，包括施工作業(yè)范圍廣，則在施工前需要協(xié)調(diào)優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制單元幕墻與建筑主體的連接結(jié)構(gòu)及吊裝施工精度，按2.0m靠尺和水平尺測(cè)量，單元式幕墻豎縫直線度應(yīng)小于2.0mm，橫縫水平度分別應(yīng)小于2.5mm。施工時(shí)應(yīng)設(shè)置完善安全保護(hù)體系，嚴(yán)格遵守單元幕墻施工規(guī)范，按照幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接和安裝施工質(zhì)量偏差，讓所有作業(yè)任務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)良。施工工藝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和相應(yīng)措施，與設(shè)計(jì)值相比，與主體結(jié)構(gòu)吊裝施工縫寬度相連的單元幕墻應(yīng)控制在2.0mm左右。

總結(jié)

單元式幕墻廣泛應(yīng)用于高檔酒店和摩天大樓的外墻保護(hù)系統(tǒng)。由于安裝過程中需要高空作業(yè)，會(huì)遇到一定的風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)困難。同時(shí)，在實(shí)際的幕墻工程中，幕墻掛的使用年限比較短，使用一段時(shí)間后，幕墻掛會(huì)發(fā)生疲勞斷裂和脫落，不僅會(huì)導(dǎo)致事故，也是材料的浪費(fèi)。為了提高幕墻產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能，在充分發(fā)揮其美觀的藝術(shù)效果的同時(shí)，應(yīng)保證幕墻的氣密性，并將荷載變形控制在規(guī)定的限度內(nèi)。單元式幕墻具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因此，必須在未來(lái)的施工中，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步完善這種新型幕墻，我們將不斷探索和尋找各種應(yīng)對(duì)其不足的措施和手段。

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