单元式幕墙施工工艺及安装质量控制措施探讨

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年第10期   作者:陈智
[导读] 元式幕墙建筑大部分属高层,超高层,
        摘要:单元式幕墙建筑大部分属高层,超高层,建筑造型新颖,材料技术品种繁多,因此单元式幕墙技术含量越来越高,施工吊装难度、安全风险也越来越大。基于此,本文主要对单元式建筑幕墙施工工艺及幕墙的安装质量控制措施进行了分析与探讨,可供同行技术交流。
        关键词:单元式建筑幕墙;施工安装;质量控制

一、前言
        近年来,随着我国城镇化建设的快速发展,城市人口越来越多,建筑楼层越建越高,建筑造型越来越新颖,新材料种类越来越多,单元式幕墙的造型也越来越多。单元式幕墙是在工厂集中专业加工,因而具有很高的质量和生产率,能最大限度的缩短工程工期,同时又可以做各种造形等特性,因此得到广泛的应用。下面本人结合多年工作实践,对单元式建筑幕墙施工工艺及幕墙安装质量控制措施进行了分析探讨,以供同仁参考。
       
二、单元式玻璃幕墙施工工艺
        (1)测量放线
        1)结构体的测量:以轴线和标高为依据,进行复测工作。
        2)水平度的测量:以甲方提交的水准点为基础,在主体结构上做一水平度交圈线,做为幕墙施工的水平基准线,然后根据每层标高,以基准线测量每层楼的水平标高并做标记。标记用油漆记录在立柱或剪力墙的同一位置处,在幕墙框架安装完毕之前,此高度标志必须予以保护不被消除破坏,标高测量误差:层与层之间≤±3mm,总标高≤±20mm。
        3)垂直度的测量:以基准轴线为基础,测出各个轴间误差,尤其是控制主体结构的外框结构,用铅垂仪测量结构的外框垂直度误差,发现轴间误差和主体外框尺寸偏差,及时同业主、监理单位沟通,提供解决方案,便于深化设计。
        4)轮廓线测量:采用坐标测量法,选定某一标准楼层,依据设计图纸标定的建筑结构各轴线的关系,分别用经纬仪的水平度盘和垂直度盘确定出控制幕墙单元内经周长的处于同一垂直面的矩形基准点控制网络及其连线的距离,基准点之间的垂直误差控制在直径为5mm的投影范围内,基准点连线的直接距离误差不大于3mm。以矩形基准控制网络为基础测放出结构轮廓线,确定建筑结构的实际尺寸与设计尺寸之间的偏差程度,对于大于或小于设计偏差要求的结构区域,必须进行修整。轮廓线是整个结构外形尺寸的唯一符合设计要求的正确标志,因此务必注意妥善保护不被消除与覆盖。
        5)根据测量结果如与结构施工的数据差异较大或超过正常的允许误差范围,经综合协调和考虑,提出整修意见,以利采取有效措施,使施工前的测量工作落实到位。
        (2)预埋件的处理
        预埋件的处理:根据埋件布置图,先对已预埋的埋件进行清理,去除表面砼,使之露出金属面,然后用铁刷子刷掉铁锈及残留混凝土,清理干净。根据安装基准线及幕墙分格尺寸检查埋件的位置准确程度,如果偏位或漏埋,要进行补板,补板时不允许悬空连接,转接件安装要保证一定的平整度和紧固度,满足幕墙安装结构和强度要求。
        另外检查埋件下方混凝土是否填充充实,如有空洞现象必须凿除砼后重新进行浇注。对埋件进行拉力、剪力、弯距的测试,对不符合测试标准的预埋件必须按有关规定采用其它可靠的连接措施。
        后补埋件应做作现场拉拔力测试,后补埋件安装完毕后必须进行防腐处理。
        (3)单元式幕墙安装工艺
        单元幕墙的转接件安装和预埋件的处理均采用吊篮施工,板块采用单元吊机进行安装施工。单元板块的吊装方式:因本工程为高层建筑的特点,所以在施工时采用内抽式的方式进行单元幕墙的吊装。
        1)工程施工准备
        ①现场材料运输
        在板块进入现场后,首先对地面上的平面运输、板块的垂直运输及板块楼层内的平面运输均进行考虑。当进入现场后,单元板块采用叉车连同转运架一起把板块运送到周转场地,如需进入层间,采用同样的办法把板块运至起吊位置。板块进入层间吊运时,采用塔吊或专用垂直运输设备来完成。进入楼层内,专门为楼内平面运输设计一种平滑车,用它来完成楼层内板块的移动及吊装时的送位。若由于楼体较高,对单元板块的吊运不能得到很好的保证,则要采用单元板块专用吊装通道设备,把单元板运至相应各层,该吊装通道设备采用钢丝绳拉紧形成轨道,在单元板块上设置扣环,保证单元板块在吊装时的平稳,并保护了单元产品的质量。
        ②材料存放
        板块在现场存放时要根据不同的安装位置存放在各楼层距离安装位置较近的地方,或存放于指定的场地。附件等较小材料易丢失且较贵重,因此,存放在库房内。由于现场的物料存放场地有限,而单元幕墙板块数量较大,因此安排对单元板块进行分层安放。
        对于部分外装法安装的单元板块,将存放于业主指定的幕墙板块堆放场地,方便在安装时吊运。
        ③技术准备
        根据工程外立面的特点,单元板块吊装拟采用轨道吊具进行吊装,其中轨道吊具安装在结构主梁上,沿结构四周环形布置,移动灵活,大大提高单元幕墙的安装速度。
        每隔七层左右,设为一个轨道吊具层,同时,单元幕墙结构设计上需要满足塔楼平面划分的施工段,每个施工段配备一个吊机组件,达到每个段可同时施工,人员投入4个组,每个吊点10人。每楼配备两套轨道吊机交替使用,不影响单元幕墙的安装速度。
        ④单元板块运输及单元吊装机具的准备
        A.根据本工程单元板块几何尺寸、重量设计合适的板块周转架。
        B.根据单元板块的尺寸、重量及吊装方法设计合适的轨道吊具及选用合适吊具,所有机具设备的选用都应有一定的安全系数,重要部件应通过试验测试其可靠性。
        C.使用塔吊进行垂直运输和板块吊装。
        D.运输前单元板块应做好成品保护。
        E.吊装机具应采取防止单元板块摆动的措施。
        F.装卸及运输过程中,应采用足够承载力和刚度的周转架,衬垫弹性垫,保证板块相互隔开并相对固定,不得相互挤压和串动。
        G.超过运输允许尺寸的单元板块,应采取特殊措施。
        H.单元板块应摆放平衡,不应造成板块或型材变形。
        I.运输过程中,应采取措施防止颠簸。
        J.吊装单元板块前,应根据单元板块选择适当的吊装机具,并与主体结构安装牢固,吊装机具使用前,应进行全面检验。
        K.如果实际情况需要,安装吊装轨道。
        L.吊装前,复核吊点数量、吊件位置,吊点不应少于2点。吊点处必须有足够强度,必要时可增设加固措施并应试吊。
        M.吊具与单元板块之间,不应产生水平方向分力。
        N.吊具运行速度应可控制,并有安全保护措施。


        ⑤现场施工条件的准备
        A.安装施工前准备
        a.安装施工之前,应会同各单位及班组检查现场清洁情况、脚手架和起重运输设备,确认是否具备幕墙施工条件。
        b.构件储存时应依照安装顺序排列,储存架应有足够的承载能力和刚度。在室外储存时应采取保护措施。
        c.预埋件位置偏差过大或未设预埋件时,应制订补救措施或连接方案,经与业主、设计单位洽商同意后实施。
        B.板块垂直运输条件
        a.为实现板块运到板块存放区,在相应层应设钢制进货平台,由塔吊及进货平台实现板块由地面至存放层的垂直运输。
        b.当塔吊拆除后,可用施工用人货两用电梯实现极少量的单元板块的垂直运输。
        c.当人货两用电梯不能用时,可采用专用单元吊装机提升运输。
        2)转接件的安装
        ①基准层转接件安装
        基准层转接件的安装,间隔3~4个转接件选择一个作为基准转接件,此转接件直接依据轴线做出,中间转接件通过预制的模板(模拟幕墙结构)以做出的基准转接件为定位基准,进行定位安装。
        安装时须按图纸由计算机放样确定,然后在现场使用经纬仪及m尺对每一个转接件进行精确定位。
        注意:安装时首先调整埋件,使每层的埋件均处在安装偏差允许范围内,然后固定,这样可保持转接件的统一性,以确保幕墙平整度。
        ②模板复核
        使用模板对安装好的转接件进行复核是十分必要的,此过程可以理解板块预安装,模板在设计及制板时已考虑转接件允许偏差,只要模板与所做出的转接件相吻合,就可实现板块的顺利安装,对于基准层转接件模板复核率应为100%。
        ③钢琴线的拉设
        当两个基准层的转接件施工完毕后,就可拉设钢琴线准备安装两基准层间各楼层的转接件。未拉设钢线位置处的转接件可用模板作出。
        ④非基准层转接件的安装
        a.在拉设钢丝位置,调整时应自上而下顺序进行,以免未调节的转接件与钢丝发生干涉现象。
        b.在没有钢丝位置用预制模板调节,由于模板在制作时已考虑到转接件的允许偏差,所以在调整时应使转接件与模板接触处间隙均匀一致。
        ⑤非基准层转接件的模板复核
        此时进行的模板复核,操作办法与上述模板复核相同,但此时只需以所拉钢线为中心的三个转接件位置进行复核。
        ⑥转接件紧固螺栓及力矩检测
        因为转接件是单元式幕墙的承力部件,各部位螺栓应认真检验锁紧力矩是否达到设计要求,这对于安全生产是非常重要的。
        3)单元板块垂直运输
        利用塔吊进行垂直运输:利用此方式进行垂直运输,需有专用的吊具。
在板块存放层应架设进料钢平台。为便于单元板由进货平台到楼内存放地的运输,在底层转运架上设有胶皮轮。
        4)单元板块在楼层内的运输
        在楼层内的运输主要是指将板块从叠形存放状态分解单块并运至预吊装位置,此过程主要使用机具是门式吊机。
5)单元板块的翻转及插接就位
        在单元板块安装层及上一层所安排的人员要合作完成单元板块的翻转及插接就位。具体操作过程是:单元板下行至单元体挂点与转接高度之间相距200mm 时停止下行,先进行单元板块内外面的翻转,再进行单元板块左右方向的插接;完成单元板块左右方向的插接后,明确左右接缝尺寸,使板块继续下行,此时板块安装层人员负责上、下两单元板块的插接,其上一层人员负责单元体挂件与转接件的对接;在单元板块的挂点、左右插接、上下插接都安装到位后,拆除吊点夹具,并将其放回板块存放层。
6)板块的调整
        在单元板块安装对接后,要进行相关的调整,其调整主要内容是包括向上、 向下高度的调整、横向、竖向的水平方向调整、以及左右接缝的校验微调。施工中对板块进行调整的原则是:横平竖直,并确保挂件与转接件的有效接触与受力。  其中,横向微调是用微调机对连接件施压,它能够避免在吊装和插接过程中板块勉强到位的情况;板块高度方向的微调则要借助水平仪,通过调节螺栓来调整其高度。在完成单元板块各方面的调整后应将连接挂件与转接件锁紧。
7)收口处理
        对于单元式幕墙来说,由于受到常规结构的限制,在一个层间很难实现最后一个板块的插接,因此要特别考虑对收口的处理。在工程中为使收口板块安装方便,并保证其具有良好的防水性及气密性,可将起始单元板的左右边直料做成双公,而将封口单元板的左右边直料做成双母。
        8)幕墙的清理、清洁及验收
        ①在竣工前夕,需对整幢大楼的玻璃幕墙外表面进行一次彻底的清洁,使大楼有一个崭新、清洁的外观形象。
        ②在竣工移交前夕,拆除内保护用塑料薄膜,并对幕墙内侧进行彻底清洁、清理。
        ③整理竣工资料,自查、复查,进行竣工验收。
       
        三、单元式玻璃幕墙系统施工质量控制
        (1)对质量控制体系进行完善。针对单元式玻璃幕墙加工问题,需不断地对质量控制体系进行严格把控,并以此为依据,确保单元式幕墙加工质量的合格性。另外,以施工单位为主体的施工方,需对单元式幕墙的安装现场进行实时监控,同时组号安装质量验收工作,以此实现对幕墙安全性的管理。
         (2)单元式玻璃幕墙施工阶段安全性能的控制。由于单元式玻璃幕墙自身安全性能较高,并且在防火性能等方面均有明显表现,因此,建筑施工中,经常被施工人员应用,在单元式玻璃幕墙安全性能中,最为突出的应属防火性能,可采用易燃性较差的材料,同时在单元式幕墙的内部设置防潮控制措施,防火材料的设计位置应与单元式玻璃幕墙之间有一定的距离,否则将会难以达到规定的单元式玻璃幕墙防火标准。另外还应对单元式幕墙进行保温和隔声以及抗震等性能进行测定。
        (3)对各项施工环节进行重点控制。在单元式玻璃幕墙实际施工中,包含的内容为:板材制作和幕墙节点安装、横梁安装、立柱安装与板材安装等工作,利用对各个施工环节的实时监控,针对施工安装质量不符合规范的工序,对其进行及时整改和返工,最终在管理人员确定质量合格的前提下,方可从事下一工序的施工。

四、结语
        总之,单元式幕墙具有节能、绿色环保的功能,其具备施工方便、节约施工成本、建筑工业化程度高等诸多优点。为确保单元式幕墙的施工质量,建筑幕墙施工企业技术人员要运用先进合理的施工工艺,掌握单元式幕墙施工技术的要点和重点,并做好单元式幕墙在设计、加工、 运输、吊装、翻转、插接、调整和收口处理等工作,确保工程质量。

参考文献:
[1]易松火.浅谈建筑单元式幕墙的安装与质量控制[J];广东科技;2012年03期
[2]薛峰.陈洪武,单元式幕墙细部构造设计及施工技术[J].建筑技术.2014.
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