单元式幕墙的关键节点及施工技术 吴显军

发表时间:2021/2/19   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:吴显军
[导读] 摘要:单元式幕墙需要很多个独立单元板块构成的,在安装过程中需要一个一个板块拼接完成,而板块之间的接缝密封是需要在工厂内做好的,这样能够减少现场施工的任务量,降低人为安装过程中出现问题的概率,提升工程质量。
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        摘要:单元式幕墙需要很多个独立单元板块构成的,在安装过程中需要一个一个板块拼接完成,而板块之间的接缝密封是需要在工厂内做好的,这样能够减少现场施工的任务量,降低人为安装过程中出现问题的概率,提升工程质量。本文就某市商务办公楼幕墙项目施工关键节点和施工技术进行分析,希望为相关工作的开展提供参考,为我国幕墙技术发展提供帮助。
        关键词:建筑幕墙;单元式幕墙;关键节点;施工技术
        前言
        单元式幕墙是建筑幕墙中常见的一种,由多个单元板块组合形成整体的单元幕墙结构,单元板块之间需要在工厂内进行镶接,将单元板块直接镶嵌在墙面主体结构上,进而形成单元式幕墙。该项施工是根据建筑墙面的整体情况选择分格、制作和安装的。单元板块的加工和组装是需要在工厂内进行的,在施工现场对已经组装好的单元板块进行吊装即可。单元式幕墙的设计需要较高的技术水平,这与建筑幕墙的经济、安全、美观、功能、施工等方面有直接关系。
        1.工程概况
        某地办公用房项目占地总面积为49867.5m2,共有8栋商务办公楼,建筑限高为68m,地上15层,地下4层,整体建筑结构为框架剪力墙结构,如图1所示。
 
        图1办公楼建筑效果
        总建筑面积为391803m2,该项目的幕墙面积为149328m2,其中6栋主楼为单元式幕墙,向东面为边部飞翼,中间部分横向为突出显示,竖向为隐藏式单元结构,南北方向的立面是由三角形铝板和穿孔玻璃构成,向西方向墙面为双呼吸式玻璃幕墙系统,单元板块总计6254件,板块最重高达1吨左右。
        建筑自地面2层至次顶层为单元式幕墙,选择用2250*8200超大单元板块,单元板块高度为两层楼高,超大单元板块共计4910件。板块型号规格根据不同安装区域相应不同,单元板块拼插部分选择不锈钢和铝挂板材料,幕墙使用寿命为30年。具体幕墙效果如图2所示:
 
        图2幕墙效果图
        2.项目施工设计与施工重难点
        该项目为超大单元幕墙,单元板块大部分为超大单元板块,并且该项工程为建筑的面子工程,需要保证一定的美观性,在设计和实际施工中都存在一定的难度,为相关工作带来巨大的挑战。主要的难点在于:
        (1)在设计单元式幕墙时需要慎重考虑建筑的安全性和可靠性。将一块巨重的两层高超大单元板块挂在直立墙面上,不仅要考虑安装问题,还需要考虑安全性和可靠性,此外还需要结合防雷、防火、防地震等自然因素的影响,这些都是设计重点,也是施工中的难点问题。
        (2)幕墙是一个建筑的脸面,能够展示建筑的美观性,因此在设计过程中,还需要保证建筑幕墙具备一定的美观性,给人带来舒适感和良好的视觉享受。
        (3)防火和防腐要求。幕墙是建筑的外围结构,也是建筑的重要组成部分,能够帮助建筑抵御火灾和腐蚀影响,保证建筑的安全稳定性,因此在设计中,防火和防腐也是重点问题。
        (4)幕墙的节能环保设计能够体现出建筑的经济性,有效提升建筑的性价比。该项幕墙项目作为单元式幕墙,在实际安装施工中存在很多问题,关于单元板块组装、运输、吊装等方面是该项工程的重点内容之一。
        3.施工关键节点技术
        3.1建筑幕墙防腐设计
        在该项建筑工程施工的过程中,幕墙项目最重要的基础就是幕墙材料的选择,并且要做好防腐处理。在铝合金材料上喷涂氟碳和做好阳极氧化处理,钢材最做热浸镀锌防腐处理,其余附件均选用耐腐蚀的非金属材料。在两个不同的金属交接处,添加绝缘垫片,避免后期使用年限久远,金属材料发生电化腐蚀。在现场施工过程中,焊接工作完成后,对焊接部位涂抹防锈漆和富锌漆,保障连接处的防腐性能。工艺方面要确保所有裸露在外的钢材,均做好防腐处理,钢件所需工艺孔等需加工部分都要在工厂内完成,然后对表面进行防锈处理,以提升整个幕墙的防腐防锈功能,延长幕墙结构的使用寿命。
        3.2防水设计
        单元式幕墙板块在防水设计方面应用“雨幕”和“等压”原理,在节点构造上需要设计三层或三层以上的密封线。以三层密封线为例,一层是利用胶条将两个单元密封,起到隔绝雨水和灰尘的作用,防止大量水进入单元中;第二层是水密线,雨水经过第一道密封线的作用,很有可能会出现少许漏水的现象,第二层密封线就是解决这个问题的,雨水能够透过这条密封线进入到单元等压腔内,在单元上横框中设计向外排水的坡度,等压腔内的水就会被排除;第三层是气密线,该层是单元幕墙防止漏气的最后防线,也是最重要的防线,气密线腔壁上不可有任何的孔洞。在设计中,可以通过放置长条海绵实现闭合作用,防止出现漏气的现象。
        4.吊装单元板块
        4.1吊具布置
        项目施工进度紧张,对屋面环轨吊和单臂吊的设置方面需要考虑到幕墙正常施工的问题,对墙面擦窗机进行基础调整,并将其作为基础,与混凝土女儿墙组合用于放置环规吊支架,单臂吊设置在建筑顶层,在完成屋面施工后,将单臂吊转换至屋面。吊具的具体布置图如下图所示:
 
        图3吊具布置平面图
        建筑顶端有一部分单元板块高出女儿墙1m,在设计环轨吊时需要确保环轨吊的高度不能超过女儿墙1m,以便于顶部单元板块的安装。建筑向西方向为双呼吸式玻璃幕墙结构,在设计环轨吊时需要采用双轨吊具才能完成对其吊装工作,环轨吊具的示意图如下:
 
        图4环轨吊具布置示意图
        4.2吊装过程
        单元板块吊装之前应对需要安装的板块进行检查,确保质量完好无损才能安装,为了避免在吊装的过程中受到风力等因素的影响,采用钢缆垂直运输通道进行吊装,如下图:
   
        图5钢缆垂直运输通道示意图
        将需要安装的单元板块运送至需要吊装的位置,连接好底部吊装缆风绳及吊装夹具,将钢缆固定好,启动单臂吊,控制上升速度及重量,当板块调至钢缆垂直通道后,将板块与通道扣接,解除缆风绳,开启单臂卷扬机将需要安装的板块提升至安装楼层。板块送至待安装楼层后,将板块转换至环轨吊上,人工辅助环轨吊将板块运送至安装位置,缓慢放下单元板块,待单元板块放至一半时进行左右插接。完成上述工作后,控制左右连接缝之间的尺寸,上层安装人员负责单元板块挂件和转接件对接,下层工作人员负责上下两个板块的插接工作。采用水平仪对标高和左右接缝进行调整,待完全符合位置后,将连接件和支座互相固定,完成板块安装。
        5.结语
        单元式幕墙是一种建筑幕墙施工技术,在实际施工中需要重视很多方面的问题才能高效完成工作,对设计、加工和安装等环节进行详细规划和施工,统一施工协调指挥,严格按照施工图纸进行安装工作,有序安排施工和合理的施工技术,才能使得项目保质保效地完成,使得幕墙项目更加美观,使用年限得以延长。
        参考文献:
        [1]吕伟,孙绪烈,姬鹏成.超大单元式幕墙设计理念与关键施工技术[J].施工技术,2018,47(S1):370-374.
        [2]林月云.单元式幕墙关键施工技术研究[J].福建建筑,2019,000(003):64-68.
        [3]许光.特殊部位单元式幕墙施工技术研究[J].工程建设与设计,2019,000(008):193-194.
        [4]许光.特殊部位单元式幕墙施工技术研究[J].工程建设与设计,2019,000(008):193-194.
        [5]金冠楠.超高层超大型单元板块幕墙施工技术——以海西商务大厦超大型单元式幕墙安装技术为例[J].福建建筑,2019,000(003):58-63.
 
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