张 利
上海远大铝业工程有限公司 上海市嘉定区 201800
摘 要：通过作者多年的实际工作经验、深入研究项目的特点，分析了建筑幕墙在施工过程中经常被忽视的关键环节，重点介绍单轨吊和单臂吊的构造和系统设置、制作安装方法，详细说明单元板块安装控制的要点。为今后的建筑幕墙施工管理提供参考。
关键词： 单元式幕墙 单轨吊机 板块安装 重点控制
引言
单元式幕墙系统单元板块在工厂内加工完成，具有较高的加工精度和生产效率，大大减少了施工现场的工作量，最大限度的缩短工期，适合高层建筑和大面积玻璃幕墙施工，交叉作业便捷，施工速度快。质量和安全都能得到更好的保证。
本文以保利凯悦酒店幕墙工程为例，阐述以环形轨道吊装单元板块及其安装控制要点。
一、 工程概况：保利凯悦酒店由世界著名建筑大师安藤忠雄设计，是嘉定新城文化艺术与高尚生活闪耀的地标性建筑。由于本项目主楼总体上采用45米*45米体块，总层数42层。上下形体错动，上面为酒店、下面为办公楼。
二、吊装设备分析
1.1 本工程幕墙形式主要由单元幕墙和框架幕墙组成，其中3层及以上为单元板块采用单轨吊及单臂吊进行施工，1-2层框架幕墙部分为脚手架及吊篮施工。
1.2 根据总体施工进度，预备在主楼37层和屋面层架设轨道。单元板块的安装采用单轨吊配合卷扬机施工。
单轨吊系统由轨道和电动葫芦两系统组成，轨道在37层和屋面层主体楼外围设置，并在37层设置一部5吨承重量的卷扬机。单轨挑梁根部安装在楼层内的槽式埋件上，前端利用16组高强螺栓与轨道横向连接，37层处挑梁端头用￠20的钢筋与上一层埋件连接固定。顶部安装时采用M12钢丝绳与钢结构连接固定。
本工程单元板块常规重量为320kg，最大的单元板块约500kg.依据每块单元板块重量，我司单轨系统设计最大承重能力为3吨，卷扬机最大承重量为5吨，可以满足施工要求。
依据主体楼的高度及结构，单元板块的安装分两个阶段，单轨吊轨道计划安装在主楼37层和屋面钢结构顶层，22层以上单元板块在每层室内地面存放，把单元板块的吊装点用卸扣固定好，连接到卷扬机钢丝绳上，吊到安装楼层部位后，转移到单轨吊系统电动葫芦挂钩上，利用电动葫芦把单元板块移到安装部位，施工人员在楼层内安装，一块一吊装。单轨吊机：
在建筑外围立面的起吊楼层，挑出型钢梁，在梁下安装工字钢单梁环形轨道，在轨道上吊挂电动葫芦，以解决单元板块垂直提升和水平移动，满足单元板块吊装施工。这种吊装设备是在高层单元板块的吊装中经常使用的一种吊装设备。
设计说明：
1、在设计环形轨道的时候需要注意的是转角处的环形轨道，此处的轨道的曲率半径需经过计算得出，其原则是：在不影响电葫芦行走的前提下，轨道的曲率半径为最小。
2、电动葫芦的选择，原则有2条:
① 功率；按照工程中最大的单元板块的重量做计算功率的依据，其电机功率的额定裕度为30%；
② 行程；即单轨吊机轨道至最低一层单元板块安装的位置的垂直距离；一般情况，一个单轨吊机的作业面楼层跨度在10层左右；
3、电动葫芦一般是电机与卷扬机直联形成一个整体的成品物件，我们只要根据上述两条原则进行计算并设定好裕度（或为安全距离）参数，直接购买或在厂家订购即可，产品有合格证书及保修书。
单臂吊机：
1、单臂吊机实际上是固定悬臂吊的简约版，将悬一次性臂缩短，有点类似于吊篮的固定支架部分，只不过吊篮的固定支架为两个，而单臂吊机用一个，再简单地讲，就是用吊篮支架中的一个支架，配上平衡块和卷扬马达装置即可。其特点是简单、实用，安装快捷，调试方便、省时，可以做小幅度的变角；只是经常需要进行横向的移位来满足单元板块的吊装安装位
三、环形轨道设置
1 轨道安装由设计进行受力计算及提供安装结构方式。
2组装前的检查、准备工作
必须对进场的轨道系统工程的零配件进行核对、验收。轨道系统的组成及规格：
2.1 轨道：轨道为Q235B-20号工字钢，长度皆在3000mm之间（详见平面图）。
2.2 轨道支臂组件：轨道支臂组件由轨道支臂、横梁及斜撑组成，轨道支臂为Q235B-150*100*6矩形方钢，长度皆为880mm，横梁为125*125*6.5*9H型钢，前斜撑为8#槽钢，后斜撑为80*6方钢管，轨道支臂与横梁为焊接连接，在加工厂组装完成后发到现场。
2.3 调节拉杆：由Φ20钢筋制作而成。
2.4轨道螺栓：采用M16*65mm的不锈钢螺栓组件。
2.5 支臂螺栓组件：采用M16不锈钢T型螺栓组件。
2.6 钢丝绳卡扣：采用2吨。
3 轨道安装主要有以下几个步骤：
3.1 安装前准备工作；
3.2 底座钢板的安装；
3.3 支臂（工字钢）的安装；
3.4 轨道安装；
3.5 试运行；
3.6 轨道安装后的各项检查；
3.7 验收，合格后投入使用。
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四、保利凯悦酒店单元板块安装
1、安装的准备工作
⑴ 揽风绳（钢丝绳）系统的安装：为了防止吊装单元板块过程中单元在空中的摆动及旋转，需在吊装点的两侧从起吊点上方至地面各安装一条钢丝绳（∮8mm）这两条钢丝绳也可以作为主体结构上部37层以上单元板块上升过程中的滑轨，以防止单元板块在上升过程中与已安装好的单元板块产生碰撞。
① 揽风绳安装支臂：在卷扬机吊点支臂位置的上一楼层安装二根支臂，揽风绳（钢丝绳）支臂组件与卷扬机吊点支臂组件的的构造形式是相同的，揽风绳（钢丝绳）支臂组件与结构面的安装固定方法与卷扬机吊点支臂组件的安装方法相同。揽风绳两支臂的间距为2米（单元板块最大宽度为1.45米），卷扬机吊点的支臂在揽风绳两支臂的中间。
② 揽风绳的地面固定点安装：利用拉索耳板作为揽风绳（钢丝绳）的地面固定点，在连接部位利用手拉葫芦进行有效张紧，使单元板块在移动过程中平稳。
③：揽风绳（钢丝绳）的安装：揽风绳支臂组件外端通过钢丝绳（∮8）与地面的拉索底座连接，钢丝绳分别绕过揽风绳支臂组件端头及地面拉索底座处的M12膨胀螺栓用三个钢丝绳卡扣固定。钢丝绳露出第四个卡扣不少于10mm。为了便于拉索钢丝绳的调节，在钢丝绳中间位置增加一个花栏螺栓，采用花栏螺栓进行钢丝绳的调节及紧固。花栏螺栓连接环应使用闭口的，如果是开口的，要采取封闭措施。
每条揽风绳上分别安装有一根可上下移动的钢丝绳（∮8mm），该钢丝绳的一端通过金属环与揽风绳连接，另一端与挂钩连接，此挂钩在吊装单元板块时将挂在单元板块的下端，用于防止单元板块在吊装上升过程中的摆动。
⑵ 吊装平衡梁的安装
为了方便单元板块的吊装，在卷扬机挂钩与单元板块间安装一部平衡梁，该平衡梁用60*60#方管制作而成。
平衡梁上的耳板1、2、3（10mm钢板）是与平衡梁焊接连接。耳板及电动葫芦的作用是：
① 耳板1：用于卷扬机挂钩与平衡梁的连接，但在这中间需增加一部手动葫芦1。
② 耳板2：用于卷扬机挂钩与平衡梁的连接，其中一个耳板与卷扬机挂钩中间需增加一部手动葫芦2。
③ 耳板3：用于吊装连接单元板块。
④ 手动葫芦1：通过挂钩与平衡梁连接，用于吊装高度的调整。
⑤ 手动葫芦2：用于平衡梁左右平衡的调整。
与吊装单元板块前，将事先加工完成的平衡梁的挂点挂在卷扬机的挂钩上，平衡梁的二端（耳板3）各有一条钢丝绳（∮14）将用于连接单元板块。
⑶ 吊装场地的清理：在吊装点及所需运输通道范围内不能有影响吊装及运输的障碍物。
⑷ 安装前，在吊装区域拦好警戒线，设立醒目标识。
⑸ 检查作业面安全情况，在临边作业面1米内不能有容易坠落的物件，防止施工中有物件坠落情况发生。
⑹ 保证操作人员临边作业时，有系好安全带施工的条件。所有工具，材料安装前，都要系好绳，拴在牢固处。
⑺ 施工之前，应对操作人员进行专项交底，书面签字。
2、单元板块安装
⑴ 利用平板车将需安装的单元板块运到指定的吊装位置；
⑵ 将平衡梁两端的（耳板3）钢丝绳分别与单元板块两端的挂点连接固定在一起；
⑶ 慢速启动卷扬机，随着单元板块吊点端的升起，单元将开始倾斜，单元下方的平板车要随单元向前移动，直至单元板块升起到垂直方向方可撤出平板车。
⑷ 单元板块全部离开平面后，要保持稳定，不能大幅度摆动。将单元板块左右两侧揽风绳上的可上下移动钢丝绳（∮9.8mm）的挂钩分别与单元板块的下端连接起来，防止单元板块在上升过程中的摆动。
⑸ 单元板块的垂直吊装：单元板块开始吊装，吊装时卷扬机在指挥人员的指示下缓缓提升板块，上升过程中，吊起的板块应远离结构面，以防止板块在风的吹动下与楼体相撞。当板块吊至安装层的上一层时，吊装上升停止。
⑹ 单元板块的水平吊装：单元板块利用卷扬机提升到一定高度后停止运行，将位于单元板块停止点上方的电动葫芦通过轨道运行到板块停止位置上方。
⑺ 进行挂点交接：将电动葫芦的挂钩挂在平衡梁的挂点上，连接牢固后，启动电动葫芦的起重电机，使电动葫芦处于完全负载状态，此时卷扬机挂钩已不在受力，但卷扬机的挂钩不许撤除。
⑻ 电动葫芦负载单元板块进行水平运行，在向指定安装点运行过程中卷扬机的钢丝绳需配合电动葫芦的移动，跟随电动葫芦的运行速度进行放松钢丝绳。
⑼ 单元板块安装：电动葫芦负载单元板块运行到安装位置上方后停止，准备下行安装。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。单元板块在下行过程应确保在所有经过层都有人员传接板块，防止板块在风力作用下与楼体发生碰撞。
⑽ 单元板块的插接就位：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，在控制左右接缝尺寸的情况下命令板块继续下行，此时由板块上一层人员负责单元体挂件与转接件的对接，板块安装层人员负责上、下两单元板块的插接。
⑾ 单元板块安装调整：单元板块插接到位后，需要进行安装位置调整，单元板块没有调整、固定前，单元板块不能与挂点脱离。
⑿ 单元板块安装完成后，平衡梁与单元板块的连接点脱离；电动葫芦挂钩与平衡梁的挂点脱离，准备进行下一块单元安装。
⒀ 整个安装过程中，轨道所在层始终有一名安全监护，再层内走动巡视。发现问题及时用对讲机呼叫单轨控制人员，暂停使用，检查修复后再启用。问题包含检查是否有松动的螺栓。
⒁ 整个安装过程除特殊情况安全监护可以停止使用本系统外，位于板块存放层的吊装组长对单轨/电动葫芦系统拥有绝对的指挥权，这样可以避免指挥混乱造成的安全隐患。
五、单元板块之间的封口施工及板块试验重点控制
① 单元板块之间的接缝
a、单元板块通过对插完成接缝，这样在上、下、左、右四个单元连接点上必然有一个四个单元组件对插件均不能到达的地方，此处必然有一个内外贯穿的洞，即在设计型材前就要将封口的构造设计好，挤压出的型材断面就包含有封口构造要求。
b、如不将这个空间封闭，当有外来的雨水进入时，雨水就会沿着板块之间的这个空间任意流动，单元板块就会发生漏水、渗水现象。因此，在每层单元板块吊装完毕后，用封口板将此处的空间封堵（四周再用密封胶密封），才可以进行上一层的单元板块的吊装施工；而进入幕墙内的雨水将按照我们设计好的排水通道进行排水。
② 单元板块封口处理
a、本工程的单元板块的结构是采用的横滑型，横滑型是在下单元上框中设封口板，此封口板除了具有封口功能外，还是集水槽和分隔板（把竖框分隔成每层一个单元）作用。
③ 收口位置的单元板块的吊装
a、单元板块间靠对插完成接缝，因此它的安装顺序要求非常的严格，即每一层要横向按次序一块接一块对插，当中不能留空位（因为对插接缝无法平推进入空位），安装完一层再安装上一层，最后一个单元如何与相邻两个单元连接是一个难点，因为已安装固定的左右两单元板块之间净空比单元板块实际宽度要小，这个板块无法在水平方向平推进入空位，也不能先插一侧再插另一侧，这样在设计时，对最后一个单元板块的组装要考虑好接缝方法（现在一般采用二加一收口法，一处收口点留三单元空位，收口时梁单元板块平推进入空位，再从上向下插最后一个单元板块或用先固定相邻两不对插件的组件，定位固定后插入第三者插件完成接缝，第三者插件与单元板块要错位插接，达到互为封口），由于收口处理技术比较复杂，因此最好每层只设一处收口点。
④ 单元幕墙十字接缝存水试验
a、板块安装完成后，应进行十字缝存水试验。在插接横框接缝两侧排水孔之间的位置放置两块隔水板，隔水板与型材接触缝隙需要用密封胶密封严实。待密封胶固化后在插接横框的框槽内注入适量的已染色的液体。染色剂应能用清水清洗干净并且无腐蚀性，不会对型材及密封材料造成不良影响的材料。然后进行观察。十五分钟之内水位无变化，试验位置下方无任何液体流出即为此位置十字接缝密封合格。每个十字接缝处必须100%进行存水测试。不合格处必须重新打胶密封，再进行测试直至合格为止。
⑤ 单元板块注水试验
a、为了控制单元板块加工、组装质量，我司将对重点工序进行针对性地控制，例如：为了保证单元幕墙的防水性，通过对组装好的单元板块进行注水试验，以检查单元板块本身的完整性及水密性，存水时间24小时以上。
b、。单元板块的排水
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六、对建筑幕墙施工管理中的建议
针 针对现有的建筑幕墙的施工单位，应严格审查其施工资质的真实性，杜绝挂靠的现象.严格控制幕墙安装质量，防止高空坠物，重点控制幕墙防渗漏系统，避免幕墙漏水，对专项幕墙施工方案进行专家安全论证，对幕墙使用的材料严格进行检测，并在加工质量、施工质量和按图施工等方面认真检查。
参考文献
[1] 许光榕.建筑装饰工程中玻璃幕墙的施工技术探讨
[2] 张桂杰.浅谈建筑幕墙专项施工管理