[摘要]:某项目为商业办公楼项目,采用单元式幕墙作为外幕墙,通过对幕墙施工方式进行研究,提出一种单轨环形轨道式吊装技术,将塔楼分成若干施工段,在每段搭设环形轨道,通过吊车吊运幕墙单元板块,用于解决单元式幕墙吊装难的问题,实现快速精确的安装幕墙单元板块。
[关键词]:超高层、单元式幕墙、单轨、环形轨道
1 序言
幕墙作为建筑物的外围结构,融合了建筑使用功能和建筑装饰功能于一体,具有既美观又实用的特点,在当前建筑,尤其是超高层建筑中应用尤为广泛。单元式幕墙是在工厂加工程度最高的一种幕墙,属于框架支承幕墙,它将铝合金骨架、保温材料、防水材料和装饰面料等构件事先在工厂组合成带有附加铁件的幕墙单元,再运输至施工现场后,在现场整体吊装,与建筑结构上的预埋件相连接组成幕墙。
传统的超高层单元式幕墙安装施工是利用塔吊或施工电梯将单元板块运送至板块存放楼层,在单元吊具层安装吊具(多半为炮车、卷扬机等),通过吊具将板块存放楼层内的单元板块吊起,再吊运至安装楼层进行安装。吊具层吊具需要多次移位来满足安装要求。
2 工程概况
该项目总建筑面积134106.33m2,包含一栋42层高层办公楼(1#楼215.6m,标准层层高为4.5m)和一栋22层高层办公楼(2#楼117.2m,标准层层高为4.2m),为超高层建筑,主要结构形式为钢筋混凝土框架核心筒结构、钢筋混凝土框架剪力墙结构。
3 工艺流程及主要施工技术
3.1轨道材料的选用
(1)结构材料
1)轨道工字钢选用《热轧工字钢尺寸、外形,重量及允许偏差》GB/T706-1988。
2)轨道工字钢拼接钢板、车档均采用Q235-B钢,其型号和规格应符合GB/T706-1988
[作者简介]:刘飞,本科,助理工程师
《热轧工字钢尺寸、外形,重量及允许偏差》。
3)钢丝绳的使用、检验和报废等应符合国家现行标准《重要用途钢丝绳》GB8918、《一般用途钢丝绳》GB/T2918、《起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》GB/T5972中的相关规定。
(2)连接材料
1)连接件的钢板可采用Q235-B或高于该规格的钢板。
2)连接螺栓均为4.6级普通螺栓,螺栓选自《六角头螺栓C级》GB/T 5790-2000。
3)为防止螺栓松动,所有连接螺栓均应采用双螺母固定,螺母选自《六角螺母 C级》 GB/T 41-2000。
4)本设计中采用预埋件,当使用后置埋件时应重新设计计算,并需进行现场拉拔检测。
5)钢丝绳夹数量不应少于3个,钢丝绳夹夹座应在受力绳头一边,每两个钢丝绳夹的间距不应小于钢丝绳直径的6倍。
3.2现场条件
(1)楼面混凝土强度必须达到设计要求。
(2)安装楼层预备380V电源,供应电动葫芦工作。
(3)楼层面的防护立杆应不在转接件安装位置处,且楼层防护立杆的下部横杆上移400毫米。
(4)对现场安装工人进行技术交底,熟悉本工程单元幕墙的技术结构特点,详细研究施工方案,熟悉质量标准,使工人掌握安装单轨吊的技术特点。
3.3施工轨道吊制作
(1)吊装轨道制作
塔楼轨道吊的轨道支架分别采用20a#、18#工字钢与12mmQ235-B钢板加工而成,路轨都采用18#工字钢,钢板与工字钢采用焊接形式。采用预埋U型环固定悬臂工字钢于主体结构楼板。
(2)轨道挂板制作
每根工字钢悬挑支臂顶端设置两个吊挂点:用厚度12mmQ235-B钢板与工字钢进行满焊,同时钢板上钻一个直径50mm的圆孔。
(3)斜拉钢丝绳与主体结构相连的吊挂件制作
在轨道吊上一层楼板边缘预埋埋件,埋件上焊接耳板拉结,或在上一层槽式埋件上固定L型转接件,在L型转接件上焊接耳板拉结。
3.4单轨吊安装
(1)安装顺序
(2)安装方法
单轨吊是悬挂在楼板四周的由工字钢支架、工字钢轨道及电动葫芦等所组成的吊装设备。是用于幕墙单元板吊装的专用设备,它具有操作方便、灵活、安装速度快等特点。
采用单臂行走吊(炮车)吊装环形轨道吊的支架工字钢和轨道工字钢,单臂行走吊(炮车)设置在环形轨道吊安装层的上一层,采用总包的施工塔吊先将工字钢吊运至室内,支架工字钢从室内穿过U型环,并用螺栓预固定防止倾覆坠落,采用炮车从室内分别吊出和吊装支架工字钢和轨道工字钢,安装人员分别在室内将支架工字钢推至悬挑位置后固定和在室外固定安装轨道工字钢。
塔楼镂空区域的轨道吊的安装及拆除采用炮车或塔吊进行吊装和吊拆,搭设施工吊篮进行工字钢的安装固定和拆除,其安装和拆除同如上标准路段轨道吊的安装和拆除步骤及方法。
1)连接钢板安装
单轨吊安装前,需按照加工图在厂家送到现场的工字钢上焊接工作端的连接钢板。
2)测量放线及锚固端定位
单轨吊安装前,先放线定位预埋工字钢支架固定端的U型环,对工字钢支架进行定位。
3)连接耳板安装
在上层主体结构上预埋U型环,通过放线定位预埋U型环,确保与支臂中点在一条垂线上。
4)工字钢支架安装
工字钢支架固定端通过预埋的U型环固定于主体结构楼板上,转角位置布置三根工字钢,固定于转角位置主体结构立柱上,在主体结构立柱上预埋钢板或后置钢板连接。
工字钢支架的间距需按照平面图中的尺寸要求安装,否则会出现轨道对接部位不在支架中心线上的问题。工字钢支架要尽量保持水平,同时工字钢支架前端(工作端)的连接钢板必须安装到同一标高,以此保证所有轨道工字钢都处于同一水平。
5)斜拉钢丝绳安装
单轨吊的斜拉钢丝绳采用Φ18油性钢丝绳,安装时钢丝绳顶部至轨道支架部位的顺序为:顶部锚固端U型环→卸扣→钢丝绳(钢丝绳卡)→花篮螺栓“O”字头→花篮螺栓钩→卸扣→支架工作端耳板。
斜拉钢丝绳安装时需符合以下要求:①钢丝绳端部设置4个绳卡,绳卡间距100mm以上,最后一个绳卡与前一个绳卡间钢丝绳加长作为观察眼;②最后一个绳卡外部钢丝绳长度140mm以上;③钢丝绳卡U形环部分卡在绳头的一侧;④钢丝绳卡拧紧钢丝绳使其变形1/3~1/4之间,钢丝绳拉紧后,再将绳卡拧紧一次。
6)工字钢轨道安装
轨道工字钢安装时,需先将工字钢用绑带绑扎好,用炮车或电动葫芦将轨道工字钢中部吊起,同时工字钢两端用绑带绑住,将工字钢调节至合适位置后,施工操作人员将轨道两端的螺栓锁紧后再取掉工字钢上的绑带,安装下一根工字钢轨道。其安装方式如下图:
12mm连接钢板与轨道工字钢焊接,环形导轨之间的对接缝(下料时控制在6mm左右)位于工字钢支架工字钢正中间,且环形导轨与钢板对穿M12×100高强螺栓连接。环形导轨端部用钢板封死,防止环链葫芦脱轨坠落。
7)行车安装
检查以上各部件安装是否正确,确认无误后,将吊装机具(电动葫芦)安装在工字钢轨道上。
8)运行调试
当所有构件安装完成后,检查所有支架、钢缆、紧固件等,确保无误后,对行车进行试运行:
a.通电前检查
电源是380V三相接地电源,电源电缆接触处可靠固定,电缆无破损。
电动葫芦安装正确、固定可靠、连接螺栓无松动。
电缆接插件正确无松动,保险锁扣可靠锁紧。
电缆施工立面上无明显突出物或其他障碍物。
b.通电后检查及要求
闭合电箱内开关,电气系统通电。
操纵开关的上升、下降按钮和左右移动按钮,观察电动葫芦能否正常运转。然后,左右运动电动葫芦3-5次,每次的移动长度约6米。
最后再次检查轨道梁连接点的安装情况。
9)验收
安装完毕后,项目部组织业主、监理、总包等有关人员对单轨吊系统进行验收,验收合格后方可投入使用。
4 结语
采用单轨环形轨道吊式施工工艺进行单元式幕墙的安装,可以方便快捷完成超高层的外幕墙安装,达到良好效果,非常适宜推广应用。
参考文献:
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[2]王亚明,梁荣,张雪峰.单元式建筑幕墙关键设计处理与施工技术[J].建筑技术,2014,45(10):890-893.
[3]陈洪亮,席永慧.宁波财富中心单元式幕墙安装施工技术[J].浙江建筑,2016,33(03):44-49.
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