框架式幕墙龙骨单元装配式施工技术的应用

刘永华 孙 浩 周 鑫 魏 杰 陈 杰 刘宏升

中建八局第二建设有限公司 山东 济南 250014

随着各地商业、写字楼等大型建筑的兴建，幕墙已成为建筑整体系统的重要组成部分，但幕墙施工进度也成为制约整个工程工期的关键点。

常规的框架式幕墙需要在现场依次安装立柱、横梁和面板，往往存在工序繁杂、安装精度低、施工周期长、安装费用高等难题，而单元体幕墙可在现场直接吊装至主体结构上，大大节省了现场施工的时间，具有现场安装工序简便、安装工期短等特点。但单元体幕墙主要适用于超高层建筑的幕墙施工，一般业主难以承受单元体幕墙超高的造价。

通过技术攻关、样板试验，整合2种不同幕墙的优点，开发出了框架式幕墙龙骨单元装配式组装、龙骨分层分单元整体吊装、吊篮安装面层及收尾等施工技术，极大程度地提高了幕墙骨架施工效率[1-7]。

1 工程概况

历城区华山片区安置二区项目（图1）位于济南市华山片区，南邻华山北路、西距二环东路3.5 km，总建筑面积1 630 000 m2，住宅建筑面积1 150 000 m2，公建建筑面积480 000 m2，玻璃幕墙面积约为130 000 m2。

图1 历城区华山片区安置二区项目效果图

该工程作为山东省体量最大、难度最高的回迁安置项目，具有体量巨大、施工工期紧张等特点。在幕墙施工过程中运用框架式幕墙龙骨单元装配式组装、龙骨分层分单元整体吊装等技术，提高了幕墙施工效率，节约工期45 d，为今后类似工程的施工积累了丰富的经验。

2 施工难点及解决方案

2.1 施工难点

本项目幕墙原施工计划定于2017年4月进场，由于土建进度滞后，幕墙实际施工时间压缩较大。幕墙施工所用吊篮架设在屋面层上，与土建屋面防水及屋面面层施工形成交叉。幕墙进场施工时屋面层防水未做，吊篮暂时不能搭设，更是极大程度上影响幕墙施工安排，必须通过新的方法加快施工进度。

2.2 解决方案

参照单元式幕墙加工制作的原理，采用单元式幕墙整体框架制作工艺，将框架幕墙的立柱、横梁及转接件等材料在现场组装完成，施工时利用可移动伸缩式单臂吊机将龙骨整体框架吊装到位，调整误差后通过焊接完成单元式骨架与预埋板的固定，形成框架幕墙骨架单元装配式体系，解决了前期吊篮不能搭设，无法进行龙骨施工的问题。

幕墙龙骨施工基本完成后，吊篮也搭设完成，再利用吊篮安装龙骨整体框架之间的部分横梁、面层等后续工作。此种施工技术的应用，突破了吊篮的制约，使用人工单价更便宜的非上吊篮的工种即可实施龙骨组装及吊装，节约了劳务成本。

3 施工工艺要点

3.1 幕墙预埋件现场安装

按照设计要求，幕墙预埋件应绑扎牢固、位置准确。预埋件与主体结合面紧密接触，不允许悬空连接。预埋件平面位置偏差允许为±20 mm，标高偏差允许为±10 mm，表面平整度≤5 mm。混凝土浇筑、振捣过程中安排专人纠正错位的预埋件。

3.2 整体测量放线，提出材料计划

1）以±0 m标高为基准，利用测量设备复核土建所提供标高基准线的正确性。若发现所提供标高不准确，应另做标记，并将情况上报。标高基准复核时应着重注意由于楼体沉降而导致标高不统一的情况，应制定相应方案确保楼体标高的一致性。

2）根据工程情况设定测量放线的基准层，复核基准层土建基准点、线的闭合情况。通过土建预留的测量孔，用水准仪复核各基准层间基准点的偏差情况。用经纬仪、长卷尺复核每个基准层内土建基准点和线的角度、距离，若发现偏差应进行均差处理。以复核过的基准点、基准线为依据，标出幕墙施工所需的辅助测量线。依据复核过的基准线及主体结构图纸对结构边缘尺寸进行复核，若发现超差现象，及时上报申请进行必要的剔凿，以免影响幕墙安装的施工进度。

3）根据幕墙控制线，提出幕墙龙骨加工单、玻璃加工单、辅材提料单等计划。传统框架式幕墙待骨架安装完成后才可提出面材计划，面板安装受到加工周期的制约，而本工法可及时提出材料计划，各个工序衔接紧密，工效提高显著。

3.3 预埋件位置复核及表面剔凿

清理预埋件上覆盖的混凝土，使其露出金属面，并检查预埋件周围楼板、墙体的平整度及下方混凝土填充密实程度。预埋件随土建施工埋设完毕后，检查与土建结构连接的牢固性。在测量放线的同时，对照预埋件布置图检查预埋件位置是否有偏差、有无遗漏等，若有遗漏或偏差，应及时采取相应的补救措施（图2）。

图2 施工前复核预埋件及现场放线情况

3.4 幕墙龙骨车间内高精度加工

根据现场及图纸要求，铝合金龙骨在加工车间完成型材下料、冲孔，下料时型材要靠紧定位面，夹紧装置把型材夹正、夹紧，型材长度过长时须增加支撑以防止因重力产生的变形，切割时注意保护铝材装饰面。冲孔模具须由专业人员安装，安装时调整上下模间隙，用废料进行试冲合格后开始正式冲压。

铝材冲孔后，切口必须平整、光滑。每个型材构件均按照其型号、尺寸及安装部位进行编号，并将编号做成二维码标签粘贴于构件侧面，再按照型材尺寸及型材安装楼层部位分批进行包装运输。

3.5 龙骨构配件楼层内整体拼装

利用垂直升降电梯将加工完成的材料倒运至相应楼层，每层设置1个拼装加工区，在加工区中完成幕墙横竖龙骨的整体拼装。横竖龙骨采用M6 mm×90 mm不锈钢螺栓连接，接触处采用尼龙垫片隔开以避免摩擦噪声。

竖向龙骨与钢制转接件及龙骨插芯采用M12 mm×120 mm不锈钢螺栓连接，接触处采用防腐垫片以避免电化学腐蚀。测量拼装好板块的拼装精度及平整度，将符合要求的板块运至相应的安装位置堆放，板块堆放高度不超过4层，板块底部用方木垫起（图3）。

图3 拼装完成的幕墙龙骨整体框架单元

3.6 板块吊装、插接、位置误差调整

1）幕墙整体骨架板块采用直挂式吊装方法。吊装前在楼层内安装可移动伸缩式单臂吊机（图4），吊机位置位于需安装板块楼层的上方3～4层处。可移动伸缩式单臂吊机移动灵活、安拆方便，吊机下方板块安装完成后可将吊机移至上方楼层。吊机可沿楼层周边移动至立面每个部位，方便所有板块安装。

图4 可移动伸缩式单臂吊机

2）板块的吊装分为2个作业面同时进行，投入2套板块吊具。吊装人员分为2组，每组6人，围绕楼层内部设置通长的钢丝保护绳，所有临边作业人员必须佩戴安全带，并将安全带的挂钩挂在钢丝保护绳上，作业人员经过安全技术交底后方可施工。

3）吊装前将安装好的整体骨架板块移动至待安装的位置，准备吊装专用的钢丝绳。吊装钢丝绳的一端采用专用的防脱挂钩及卡扣与板块上的转接件进行连接，将所有连在转接件上的吊装钢丝绳的另一端通过卡扣固定在一起，挂接在吊机的吊装挂钩上，检查所有吊装件是否安装连接牢固。

4）吊装时在需安装板块的楼层内由3人控制板块的吊装姿态，防止起吊板块与室内物体相碰撞。在需安装板块的上层由2人观察板块的起吊高度，辅助板块的吊装、插接及固定。由1人操纵可移动伸缩式单臂吊机，根据指令控制板块的吊装高度。整个吊装过程中由专人通过对讲机统一指挥楼上下的安装人员（图5）。

图5 幕墙龙骨整体板块吊装

5）当确认上下2层人员及板块的情况正常时，操纵吊机将幕墙板块吊起，上层人员密切关注板块的吊装姿态，下层人员扶住幕墙板块。将板块吊至外墙安装点上方高度300 mm左右时，下层安装人员开始控制板块，上层人员稳住板块姿态，通过吊机缓慢放开吊绳，将幕墙板块垂直下放至安装位置上，开始安装整体龙骨板块（图6）。

图6 幕墙龙骨整体板块插接

6）安装时先将幕墙板块立柱与下方立柱插芯插接，通过水平仪校核横梁与立柱的位置偏差，对存在误差的地方及时调整，龙骨安装质量需符合验收标准中的框架式幕墙安装允许偏差要求（图7）。

图7 利用水准仪进行板块位置误差调整

7）整体大面及转角的玻璃幕墙龙骨板块安装与条形玻璃幕墙安装步骤一致，区别为板块之间的横龙骨在后期利用吊篮进行安装，形成整体骨架系统（图8）。

图8 整体大面及转角玻璃幕墙横梁后期安装

3.7 板块临时焊接固定，完成整体框架吊装

板块安装符合要求后由上层电焊工在转接件处进行点焊，完成板块临时固定。剩余板块由低到高依次整层安装，最终在无电动吊篮的情况下完成幕墙龙骨的安装（图9）。

图9 幕墙龙骨整体板块安装顺序及完成效果

3.8 层间防火、保温、避雷等安装

整体骨架安装完成后，开始搭设施工吊篮，进行幕墙的层间满焊固定。

根据图纸要求，安装上下防火铁皮封修、幕墙层间避雷网格、幕墙层间防火及保温岩棉等。安装过程中及时报验，隐蔽工作验收完成后，使用铝合金压板、M6 mm×20 mm不锈钢螺栓组件将玻璃面板固定在骨架上。开启扇采用铰链式安装方式，锁具使用两点锁，配合开启扇风撑将窗户固定到位。

3.9 打注密封胶，完成幕墙施工

幕墙玻璃面板及外装饰条安装完成后，充分清洁板材间缝隙，打注硅酮耐候密封胶，最终完成整体框架幕墙的施工，交付验收使用。

4 施工效果

框架式幕墙龙骨单元装配式施工技术运用了装配式施工思想，为同类幕墙工程的施工开创了一种新的方法。同时，装配式幕墙的施工成本比普通框架幕墙还低，更是远低于单元体幕墙；工期比普通框架幕墙大大缩短，但略逊于单元体幕墙。该技术总体上具有技术先进性特点，简化了施工流程，提高了施工质量，具有良好的社会及经济效益。

5 结语

与传统施工工艺相比，框架式幕墙龙骨单元装配式施工技术解决了框架幕墙施工周期长、施工工艺复杂的难题，提高了施工效率。同时，科学的施工工艺有效地减少了施工人员的投入，缩短了外幕墙施工的工序间歇，实现了质量与效益的最大化，更好地契合了工厂化、装配式施工的趋势，现场施工环保、安全，具有较好的应用前景和推广意义。