高层建筑单元式幕墙安装施工技术

高层建筑单元式幕墙安装施工技术

辜悦

深圳华加日铝业有限公司广东深圳518000

【摘要】当前，单元式幕墙安装施工技术在高层建筑施工中得到广泛的应用，研究高层建筑单元式幕墙安装施工技术具有重要的现实意义。本文结合工程实例，分析了单元式幕墙的安装方案，并对高层建筑的单元式幕墙安装施工技术进行了详细介绍，为其他类似工程施工提供参考借鉴。

【关键词】高层建筑；单元式幕墙；安装施工技术

0引言

随着我国城市化建设步伐的加快，建筑行业也取得了极大的进步，高层建筑在城市建设中得到越来越广泛的应用。在高层建筑中，幕墙结构以其绿色环保、节能、防雨水渗漏及防风性能良好等优点得到了广泛的应用。而单元式幕墙作为幕墙结构的基本单元，研究其施工技术对提高高层建筑幕墙施工的质量，提升建筑美感具有十分重要的意义。鉴于此，笔者进行了相关介绍。

1工程概况

某高层建筑工程项目由38层的办公主楼(结构高度约178m)以及裙房(6幢3～4层的商业用房)组成，总建筑面积为139091m2。该工程主楼结构形式为混合框架-钢筋混凝土核心筒，外框架由20根(38层以上为16根)钢管混凝土斜柱与核心筒的实腹钢框架梁组成，由核心筒往外放射形布置实腹钢次梁，采用钢筋桁架楼承板。

2幕墙形式

主楼幕墙高度188m，2层以上幕墙主要采用单元式幕墙形式，沿高度方向又分为三部分:2～12层(标高10.4～55.4m)呈倒圆台形式；12层至屋顶(标高55.4～176.9m)呈正圆台形式；屋顶以上部分(标高176.9～187.7m)为悬挑玻璃幕墙。机电/避难层采用玻璃百页幕墙。在平面上，主楼幕墙可分为两部分形式，即东、南、西、北4个圆弧段花瓣位置采用平面板块拟合圆弧面的明框单元式幕墙；板块纵横分界线采用铝合金装饰条勾勒出整个塔楼外立面的层次，在获得光亮外表的同时，避免了单调且不失典雅。

3安装方案分析

由于该项目主楼建筑形体复杂，建筑高度高，施工难度高、成本高，采用单一施工方案无法满足施工，因此只有根据工程的特点、难点，按不同部位不同高度、不同作业状况，选用设计安全可靠、科学先进、施工方便、高效经济的专项施工方案和综合施工方案。经过对比分析研究，采用方案如下:

由于幕墙施工与主体施工同步进行，垂直运输利用塔吊及施工电梯，局部区域利用活动吊车完成。

(1)主体结构施工至18层时，主楼2～12层幕墙板块开始安装。采用活动吊车及单轨吊结合方式。

(2)主体结构施工至30层时，第13～26层幕墙开始安装。采用塔吊和单轨吊结合方式。

(3)主体结构施工至38层时，第27～34层幕墙开始安装。采用塔吊和单轨吊结合方式；35～39层以上楼冠部分则采用塔吊和屋顶擦窗机轨道吊机结合方式。

根据工程的特点与工期要求，按竖向划分6个施工段:第一施工段为第2～12层；第二施工段为第13～26层；第三施工段为第27～34层；第四施工段为第35～38层；第五施工段为第39层以上；第六施工段系1层全玻璃及大雨棚。

4单元板块吊装方法

4.113层以下单元板块吊装施工

该区段幕墙施工借助活动吊车进行垂直吊装(布置在14层)，水平运输则采用单轨吊系统。活动吊车由车身、吊装系统和配重组组成(图1)，车身长5m，宽1.5m，采用槽钢组装，下部安装尼龙万向轮，便于移动，并在前端设置固定支撑臂，在吊装时放下，稳定吊车。吊装系统由卷扬机、前吊臂和拉杆组成，卷扬机安装在车身后部，前吊臂采用钢管焊接而成，并使用销钉固定在车身前部，可以转动，在吊车转移到其他施工段的时候能收起前吊臂，便于转运。吊车后部加强杆，增强吊车稳定性。

单轨吊系统轨道为单根120a工字钢梁，在其上安装一台0.8t电动葫芦，遥控控制。在幕墙分格位，每两个分隔位置悬挑一根工字钢梁与轨道钢梁连接，连接处采用4个M14Q235b4.8级螺栓。悬挑钢梁通过L型连接钢角码与2个M16T型螺栓固定到预埋件上。另外，在每2.4m悬挑梁端头用钢绞线连接到上一层预埋件上。此系统主要用于板块的水平运输及板块的安装，能把板块运输到大楼的各个立面，以减少板块的二次搬运，从而大大提高施工效率。

具体吊装方法:单元板块运至首层楼体外边缘并卸至吊装正下方，将钢丝索及固定支件与单元板块连接，在单元板块下方系好平衡控制绳，启动电源开始吊装；当单元板块垂直吊运至指定楼层标高位置时，停止卷扬机运行，然后借助单轨吊将单元板块水平移位到安装位置进行就位安装。见图2。

4.213层以上单元板块吊装施工

该区段幕墙施工高度59.9～188.0m。若继续采用活动吊车进行垂直运输的办法，则地面堆放板块占地面积大，将影响其他单位施工；此外，由于吊装高度超过100m，受风力影响较大，安全性无法保证。因此采用塔吊进行垂直运输。

为了便于单元板块在各楼层转运存放，设置接料平台(图3)，依次布置在17～37层，每3层布置一次。接料平台宽度为5.12m，悬挑长度5m，用于单元板块的接收。

接料平台的上部拉结点必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；主次梁必须焊接成整体，不得采用其他方式连接。由于幕墙工程与主体结构同步施工，为了确保施工安全，在主体结构施工完成处下一层的位置搭设安全防护棚(图4)。安全防护棚悬挑杆悬挑出边梁4.2m，与立杆均采用间距1.1m，栏杆内张挂安全密目网，上铺50mm(厚)×200mm(宽)木板和12mm厚竹夹板。

具体吊装方法:利用叉车将单元板块卸货至起吊点，然后塔吊进行垂直吊装。单元板块吊运至接料平台后，借助转运架水平推至板块存放处。当单元板块需要安装时，将堆放在楼层内的单元板块人工转运至发射车上，推到接料平台上，单元体正面平放，采用活动吊车起吊安装。

35层至屋顶幕墙吊装方法。单元板块吊装分为35～38层及38层以上两个区段，35～38层同原施工方法利用塔吊完成垂直运输，水平运输施工利用屋顶的擦窗机轨道，设置轨行吊机完成水平位移及就位安装；39层以上楼冠部分垂直运输利用塔吊将板块吊至屋面，水平运输施工利用屋顶的擦窗机轨道，设置轨行吊机，以满足39层到顶部的幕墙板块安装。

4.3单元体转接件安装

先对整幢大楼进行测绘控制线，依据轴线位置的相互关系将十字中心线弹在预埋件上，作为安装支座的依据。幕墙施工为临边作业，应在楼层内将单元支座与埋件连接，依据垂直钢丝线来检查一次转接件的垂直度与左右偏差。为保证转接件安装精度，除控制前后左右尺寸外，还要控制每个转接件标高。待一次转接件各部位校对完毕后即进行螺栓初步连接，安装好后进行前后左右调节，完毕后进行固定，用水准仪检查标高。

4.4单元体板块安装

角码安装校正完毕验收后，进行单元板块的吊装。由于单元体板块体积大，需要采用吊装方式来进行吊装。

单元板块的下行过程由板块吊装层上一层的指挥人员负责指挥。在下行过程中应确保在所有经过层都有人员传接板。单元板块的插接就位由单元板块吊装层及上一层人员共同完成。单元板块下行至单元体挂点与转接高度之间相距200mm时，命令板块停止下行，并进行单元板块的左右方向插接。在左右方向插接完成后，板块做到下层单元板块的上槽口上，防止板块在风力作用下与楼体发生碰撞。单元板块安装后，对单元板块标高以及缝宽进行检查，相邻两单元板块标高差＜1mm，缝宽允许±1mm。

单元体标高符合要求后，先清洁插口边的垃圾，然后进行防水胶皮的安装，用清洁剂擦干净再进行打胶工序，打胶要连续饱满，然后刮胶处理。待硅胶表层干后进行渗水试验，合格后，再进行下道工序。

4.5单元幕墙收口

单元式幕墙的安装顺序为逆时针方向，由下往上。4个切口部位作为幕墙收口。大面的单元板块安装时，单元板块按次序一一对插，当中不留空位。但人货梯处必须等到其拆除后才能安装。将收口部位的单元板块存放在楼层里，采用活动小吊车进行收口安装。人货梯的宽度一般占3～4块单元板块的宽度，由于已安装固定的左右两单元组件之间净空距离比单元组件的宽度要小，因此，最后一个单元板块无法平推进入空位，也不能先插一侧再插另一侧。收口解决方法:单元板块从空位的上方向下插入，以实现一层收口的目的。然后用此方法从下至上进行人货梯的收口。

5吊装过程中的控制要点

(1)安装单元板块应使用专业的吊装夹具。吊具的安全性和可靠性要满足安装要求。阿

(2)单元板块最大重量达1000kg，据此进行单元吊装钢索和吊具承重部件的规格型号、材质选择，并考虑充分的安全系数。单元吊装夹具的设计还要考虑不能对单元板块造成损坏。

(3)单元板块吊起后，先将预装单元板块水平放置后，再进行高度位置就位；吊装就位过程应注意成品保护。

(4)在升降梯、塔吊区域每层各留有数个单元板块，在最后安装的收口板块安装时，所有的胶条必须使用润滑剂进行充分润滑，以保证顺利插接。其他板块在安装时，如果有条件也使用润滑剂，可大大提高工作效率，并保证胶条处于自然状态。

(5)吊装开窗单元板块时应特别注意，要使开窗处于锁闭状态。遇大风天气时不要在现场调试开窗。

(6)单元板块固定后，方可拆除吊具，并应及时清洁单元板块的型材槽口。

(7)施工中如果暂停安装，应将对插槽口等部位进行保护；安装完毕的单元板块应及时进行成品保护。

6结语

综上所述，单元式幕墙作为一种新型的外墙体系，以其优良的性能在高层建筑中得到普遍的推广应用，其施工技术水平的高低关系到建筑的施工质量以及建筑的使用性能。因此，在高层建筑幕墙施工中，施工人员要应用合理的施工工艺，严格按照相关施工规范标准进行施工，同时还要加强对施工要点的控制措施，从而确保高层建筑幕墙施工的质量。

参考文献:

[1]郭潮凯.高层建筑单元式幕墙施工技术探讨[J].建材与装饰.2016(17)

[2]李惠新.建筑工程中单元式幕墙施工技术若干思考[J].福建建材.2016(01)