裝配式建筑幕墻施工技術分析

王艷寶 耿學山 張振水 石宏海

(中建八局第一建設有限公司裝飾公司，山東 濟南 250014)

1 工程概況

塔吉克斯坦獨立塔自由公園(二期)項目，塔主體結構高達121m，總建筑面積約1.2萬m2。該項目設計獨特，從建筑外形來看，獨立自由塔整體造型為圓形的塔身屹立在一個宏偉的圓錐形承臺上，充分體現了塔吉克斯坦民族風格。塔身高91m，寓意1991年塔吉克斯坦共和國獨立建國。內部空間是展示國家形象的重要場所，具有鮮明的紀念意義。該建筑造型獨特，底部采用混凝土結構構成七個大開間“花瓣”，頂面采用鋼結構作為屋面支撐結構，屋面分別采用金屬屋面及玻璃采光頂進行覆蓋，中間采用造型鋁板作為裝飾幕墻，塔身采用翠綠色仿石材鋁板，塔身外圍四條曲線型鋼結構飄帶，中間連接金色鏤空鋁板，塔頂觀景平臺同樣采用造型鋁板與中間造型相呼應，塔帽同樣設計為造型鋁板。

2 裝配式建筑幕墻施工技術關鍵點

2.1 造型鋁板

對于本項目幕墻造型，需要既考慮曲線，還要考慮立體造型。采用鋁板進行施工，鋁板質量輕，表面顏色選用氟碳噴涂經久耐用，且可加工性強，可以充分滿足幕墻造型需求。將單曲鋁板進行壓彎，再進行焊接，將不同造型的鋁板層層疊加固定做出立體效果，對于大面積的鋁板后邊需要設置背筋使鋁板表面更加平整。

2.2 單元體拆分及吊裝

首先根據圖紙進行整體造型幕墻形狀及重量分析，根據分析，整體造型平面為圓形，整體重量塔帽造型鋁板約20t，觀景平臺整體重量約14t。從造型考慮圓形造型是全對稱形式，可以根據軸線任意均勻劃分成單元體；根據項目具體情況還是要重點考慮重量因素，由于現場只有塔吊滿足現場吊裝高度要求，考慮現場拼裝場地與塔吊距離約32m，根據塔式起重機操作手冊，在此范圍內最大吊裝重量為3t。綜合考慮兩種因素后將塔帽及觀景平臺都均分成了六個單元體。

(1)觀景平臺單元體吊裝 單元體劃分完后根據圖紙對龍骨進行切割，每個單元體重量約2.3t，每切割完一根龍骨后需要立即在斷開的龍骨兩側焊接帶兩個螺栓孔的角鋼連接件并用?10螺栓進行連接，然后做好防腐處理。

開始吊裝前利用手拉葫蘆及吊帶與單元體連接好，塔吊吊鉤升起使吊帶略微繃緊。利用手拉葫蘆將單元體調整水平。準備就緒后，將單元體間連接螺栓松開，然后作業人員撤離吊裝區域，指揮塔吊將單元體吊起。吊裝到安裝標高位置后利用裝配式吊裝節點將單元體落位并進行加固焊接，完成加固后，重復以上步驟進行下一個單元體吊裝。兩個單元體吊裝到位后利用龍骨切口處角鋼連接件用?10螺栓重新連接。進行最后一個單元體吊裝前需將單元體一側的龍骨整體切除30cm，避免因吊裝產生的變形影響最后一個單元體入位。所有單元體吊裝完成后，再修補切除的龍骨。

(2)塔帽單元體吊裝 塔帽單元體分割后每個單元體重量約3.3t，由于塔帽單元體重量超過塔吊的起重荷載，所以需要將塔吊與單元體連接后(連接方式同上)同時利用吊車配合將單元體先吊到主席臺前方空地，達到塔吊對此重量吊裝的距離，指揮塔吊吊鉤提升將單元體稍微吊離地面，然后吊車松開吊鉤撤出吊裝范圍。最后塔吊正常起吊，將單元體落位，后續安裝步驟同上。

2.3 單元體連接處鋁板修補

每個單元體連接處龍骨連接完成后需要進行此部分的鋁板安裝。光景平臺處利用吊籃修補每個單元體缺失的鋁板。塔帽部分利用內部腳手架由上往下依次修補單元體連接處的鋁板。修補鋁板的同時進行鋁板間縫隙打膠。

2.4 合理處置連接縫

在裝配式建筑施工中開展幕墻作業，往往需要合理處置連接縫，因此在本次工程中，為保證整體建筑施工質量，確保使用性能，應當高度重視接縫的銜接處理。所以在實踐操作中，應當綜合考慮幕墻和建筑結構的獨立性，如果出現連接縫，則要采取妥善處理措施，避免后期受到陽光暴曬和雨水侵蝕，控制裂縫寬度，提高幕墻在外立面的美觀性。基于此，為防止裂縫引發安全事故，相關操作人員需在連接幕墻和建筑結構中采用粘合劑對連接縫隙進行密封。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

測量放線→現場結構反尺→地面放線定位→幕墻龍骨結構制作→幕墻龍骨防腐處理→幕墻面層鋁板安裝→單元體拆分→單元體吊裝→單元體拼接收口。

3.2 操作要點

3.2.1 測量放線

(1)測量放線工依據總包單位提供的基準點線和水準點。再用全站儀在底樓放出外控制線，用激光垂直儀，將控制點引至鋼結構梁進行定位。

(2)根據建筑物的軸線，在塔身上放出高程線與軸線，利用經緯儀復測結構與軸線偏差，將偏差反饋給龍骨加工班組，現場根據實際情況加工。

3.2.2 龍骨地面拼裝

將豎龍骨按照圖紙要求在地面進行切割拼裝。

(1)在地面根據圖紙進行放線，根據軸線在地面安裝后置埋板。

(2)在地面搭設腳手架，將龍骨固定在后置埋板上，將主龍骨固定2根-3根后利用副龍骨進行連接，保證龍骨穩定性。

(3)主副龍骨施工完成后，根據現場測量定位，利用FG80X60X4的熱鍍鋅方管在主龍骨上連接裝配式掛點。

(4)將拼裝完成的龍骨按照圖紙進行單元劃分，首先在龍骨切割位置使用帶螺栓孔的50mm×50mm×3mm角鋼分別在切割部位龍骨兩側進行焊接固定，龍骨切割完成后使用?10螺栓將龍骨重新連接。

3.2.3 防腐處理

主副龍骨及連接件焊接完成驗收合格后，表面雜物清理干凈后先刷一道環氧富鋅底漆80um，再涂環氧云鐵中漆100um，最后刷銀粉漆。

3.2.4 鋁板安裝

鋁板的安裝按照一定的順序進行，先進行上部鋁單板施工，再進行造型鋁板安裝。鋁單板角碼與鋼結構龍骨接觸位置要用柔性墊片墊襯，避免不同材質直接接觸，而且滿釘固定，鋁單板板分格縫寬度為16mm。

3.2.5 單元體吊裝

對觀景平臺單元體吊裝時，采用雙點起吊，利用塔吊將兩根吊帶固定在塔吊吊鉤上，然后將手拉葫蘆分別掛到兩根吊帶上。固定好吊裝設備后，塔吊稍微升起吊鉤將吊帶拉直，然后使用手拉葫蘆將單元體調整水平后方可起吊。吊裝前檢查吊具是否有破損，檢查設備完好后方可使用。對塔帽部位單元體吊裝采用三點起吊，吊具固定同上，由于單元體重量超過塔吊起重范圍，需使用30噸汽車吊與塔吊同時配合將單元體轉運到塔吊起重范圍內。

3.2.6 打膠

打膠收口，打膠前鋁板板縫填充10mm泡沫棒，板縫兩側粘貼美紋紙膠帶，注膠要飽滿，用刮刀巖板縫刮膠，刮膠要順滑，切勿來回刮，導致膠縫不美觀。

4 質量控制

4.1 深化設計階段

深化設計階段明確施工圖說明和施工要求、節點大樣圖、造型鋁板加工詳圖等；明確主龍骨與主體結構、次龍骨與主龍骨、鋁板與次龍骨里等連接件的構造、放置的位置。

4.2 施工前準備階段

施工前準備包括圖紙的學習、方案的制定和技術交底等。技術交底主要以書面交底的形式。所有相關的管理人員及施工人員均參加技術交底會。

4.3 施工階段

4.3.1 測量放線

主體結構會因施工過程中各種因素造成結構偏差。在主體結構施工中后期，測量復核開始介入，以掌握建筑物結構尺寸的偏差值，尤其是關鍵控制點的坐標。

4.3.2 龍骨安裝質量控制

標高位置正確，焊縫寬度要求不得小于4mm，不得漏焊，焊縫中不得存在氣泡；連接件必須安裝牢固，位置正確。

4.3.3 面板安裝質量控制

標高位置正確，表面不允許有機械損傷，也不允許有需處理的缺陷；從任何角度看均應外表平整，不允許有任何小的變形、波紋、緊固件的凹進或突出；外觀應平整光滑。

4.4 成品保護及材料的質量控制

4.4.1 構件加工廠內

待運構件按種類和發貨順序分區整齊存放，保護構件表面并標有識別標志，便于清點。金屬鋁板構件，必須書寫編號、標記、外形尺寸，如長、寬、高、全重等，做到標識齊全、清晰。

4.4.2 運輸過程中

鋁板在裝箱時應注意采用木架包裝，避免在運輸過程中因材料堆積出現擠壓變形情況，并貼滿保護膜防止運輸中出現劃痕及形變，材料進場后組織監理驗收。

4.4.3 施工過程中成品保護

施工腳手架距離面層鋁板預留300mm，并將突出的腳手架管端部用無紡布進行包裹，避免鋁板吊裝施工撞壞表面涂層。

5 安全措施

(1)超高層塔型建筑幕墻預拼裝單元式吊裝施工前編寫施工方案。明確各人員分工且制定詳細的施工步驟，并且組織各專業人員進行內部討論和審核，保證安全的前提下實現施工的快速、準確。

(2)從人員進場的三級安全教育到日常的班前教育。從每周的全員安全教育大會到定期的班組長培訓，從普通工種的安全教育到特殊工種的專項培訓，安全培訓和教育始終貫穿于整個的施工過程，提升各作業人員安全意識，養成良好的安全習慣，把“我要安全”刻入每個現場作業人員的腦海，形成優秀的安全思維。

(3)施工過程中的各安全措施。首先是觀景平臺和塔帽的完成，高度分別為6m和13m，安裝高度為94.5m和111m，即使在地面預拼裝也需要搭設雙排腳手架和滿堂腳手架才能滿足施工要求，整個地面預拼裝的安全風險仍然在高處作業，項目嚴格按照國家標準和規范，公司手冊和管理制度，以施工工序為主線，分別從人員、物、環境、管理等各方面因素考慮，有針對性的制定各項安全措施，并在施工過程中嚴格落實。

人：對現場高處作業人員進行安全技術交底，不同階段的不同危險源，有針對性的進行交底和教育。

點E運動的路徑長取決于兩個方面：第一是點E的大致路線.點A是定點，PC=PA是不變的關系，∠PAC=45°是不變的量，所以點C的路線在“以A為端點、在AB左側、且與AB成45°角的一條射線”上.根據“平移過程中所有對應點的連線一定平行(或在同一直線上)且相等”這一性質，點E的運動路徑長轉化為點C的運動路徑長；第二是點C的運動范圍，即點C的起點和終點.顯然，點C的起點是點P與點A重合的位置，終點是點P與點B重合的位置.由此最終確定點C的運動路線.

物：從腳手架的材料進場驗收到搭設完成后的架體查驗，每個步驟按照相關的要求嚴格執行。

環境：整個觀景平臺和塔帽的施工作業區域進行警戒，非施工人員不得進入施工區域，保證施工安全。

管理：項目相關責任人員和安全人員，每日進行安全巡檢，及時制止違章作業，謹防人的不安全行為造成事故的發生。

吊裝施工：正式施工前組織各專業人員、施工班組長、吊裝人員和各施工工序關鍵人員進行桌面吊裝預演，細化各關鍵操作工序，并且針對吊裝過程中可能出現的各突發情況，制定各項應急預案和現場處置方案，明確各突發情況下的人員分工和應急處置措施。吊裝過程中，按照預演方案進行施工，全程統一進行協調和指揮，尤其塔帽吊裝過程中，涉及塔吊和汽車吊配合，地面和高空配合，吊裝區域設置警戒線，嚴禁無關人員進入，項目經理、總工、專業工程師和安全工程師全程旁站監督，隨時注意突發事件和天氣狀況，確保吊裝安全、順利進行。

最后是吊裝完成。吊裝到位后，進行焊接固定，固定完畢經驗收合格加固牢靠后方可進行塔吊的卸載和松鉤，然后進行下一單元體的吊裝，直至全部吊裝完畢。

6 結 語

該建筑造型獨特，底部采用混凝土結構構成七個大開間“花瓣”，頂面采用鋼結構作為屋面支撐結構，屋面分別采用金屬屋面及玻璃采光頂進行覆蓋，中間采用造型鋁板作為裝飾幕墻，塔身采用翠綠色仿石材鋁板，塔身外圍四條曲線型鋼結構飄帶，中間連接金色鏤空鋁板，塔頂觀景平臺同樣采用造型鋁板與中間造型相呼應，塔帽同樣設計為造型鋁板。獨特的造型設計美感十足，但同時也為施工增加了很多難度。應用本工法，采用預拼裝分單元吊裝施工，節約了高空作業平臺搭設時間及成本，大大縮減了高空作業時間，降低了高空作業風險，大大提升了施工效率。