高层建筑单元式幕墙安装技术

范俊　谢靖

摘要：单元式幕墙是以工厂化分块加工形成单元板块，单元板块块包含受力构件、构配件、保温、饰面等，具有制作精度高，现场安装简便，节约工程工期等特点。以新疆中泰化学科技研发中心为例介绍了外墙单元式幕墙运输、吊装方法、板块调整以及质量控制要点。

关键词：单元式幕墙；导轨吊机；垂直运输；质量控制

中图分类号：TU974 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—85—02

1工程概况

某工程总建筑面积63500m²，建筑总高度为99.8m，建筑主体为地下二层、地上27层。工程外墙采用单元板块干挂石材和玻璃幕墙施工技术。单元式幕墙施工面积为19246m²，总计约3000个单元板块，单元板块主要尺寸为3900×1988、3900×1642、3900×1816、4000×1988、4000×1642、4000×1816mm。

复合单元板块石材和玻璃幕墙结构是采用铝合金挂件与石材和玻璃幕墙板块连接在一起，整体挂接到主体混凝土结构埋件上，简化现场安装工艺，大大提高了安装速度，强度可靠，保证外立面平整。其主要特点是：单元板块在被加工后成为一个整体，板块整体受力更趋合理，抗变位能力强，安装更方便；同时，单元板块集成了内饰板、防水镀锌钢板、岩棉保温、石材和玻璃饰面于一体。

2单元式幕墙特点

单元式幕墙是将幕墙按单个层高或多个层高分块工厂化加工，一个单元板块即为一个完整的受力单元。单块包括幕墙组成的各种构配件、保温以及外饰面等。在工厂加工完成后运至施工现场，与在主体施工时预留的挂件连接，并利用单元板块上的微调构件精确调整幕墙位置，板块与板块之间采用承插式连接。其特点主要有：

（1）相对传统框架式幕墙能节约大量工期，在主体结构施工期间即开始单元板块的制作；主体结构完成后即可单元板块的安装，单元板块安装完成即整个幕墙完成。

（2）单元板块为工厂化生产，组装精度高；

（3）安装施工简便，仅需简单吊装设备，不需脚手架，单元构件之间采用承插式，免去后续注胶、辅助构件安装；

（4）板块受力简单，抗震能力强。

3单元板块施工要点

3.1施工准备

主体结构通过验收并拆除外墙脚手架等外墙设备以具备幕墙安装条件，对建筑物垂直度和平整度检查。并对幕墙主体预埋挂件位置偏差进行复查，若买件上下、前后、左右位置有偏差，应按采取相应措施，使其满足安装要求。

3.2单元板块运输和堆放

3.2.1现场内的垂直运输

现场内的垂直运输有两个过程，首先由单元板块运输车从工厂运送至现场垂直运输位置，然后由自制垂直运输滑道或塔吊运输到钢制平台并运输至楼层内存放。本工程到场的单元板块主要由垂直运输滑道进行运送至楼层内存放，在可能的情况下由塔吊吊运到楼层内存放，具体如下：

初步确定每4层为一个单元板块存放层，按一个转运架放4个单元板块计，则4层的单元板块堆放需占地约1550平方米。根据图纸测算，以8层为例，楼层内空闲地约2000平方米，满足存放需求，单元板块楼层堆放布置见图1。

3.2.2单元板块在楼层内的运输

（1）单元板块在楼层内的运输包括以下作业。

1）单元板块由进货平台，运至指定存放地点，并确保有序、分区摆放。

2）单元板块由叠加存放状态分解成单个板块。

3）单个单元板块运至吊装位置。

（2）单元板块楼层内运输所使用机具为门形吊机，形式如右图。此吊机在设计时应考虑到楼内高度空间及单元板块转运架的宽度。

（3）在存放层实现板块的合理、有序堆放必须遵循以下原则：

1）单元板块必须按安装顺序进场，否则会占用存放层内有限空间。

2）单元板块存放位置必须对应安装位置严格执行分区摆放的原则。

3）在任何时候应确保行人及板块运输通道的畅通。

4）不同种类的板块原则上不允许叠放。

3.3单元板块吊装

单元幕墙安装采用导轨吊机+垂直运输滑道的施工方法，单元板块直接从地面或存放层进行起吊，待安装的单元板块存在起吊位置附近。

在垂直吊运位置设置两根导向钢绳，单元板块顺导向钢绳往下吊运至安装层。避免高层吊装时，高空较大风力对板块的影响。在导向绳的限制下，保证板块垂直吊运过程中不会与主体结构或其它物体发生碰撞。当沿导向绳吊运到安装层后转为水平吊运至安装位置。

在安装层的上一层设立钢制水平导轨.专用单元吊具可沿导轨滑动，当专用吊具水平吊运单元板块时，为防止单元板块与主体结构发生碰撞，在单元板块的下部设置专用连杆，由1～2个安装工人操纵，保持单元板块的运动轨迹。负责操纵连杆的工人应当妥善系好安全带，以免大风时可能出现的意外事故。当整个工作层安装只剩下导向钢绳中间的单元板块时，拆除导向钢绳，进行人工导向吊运安装单元板块。

单元板块吊装时，也以4个层间为一个区域，当一个区域内的单元板块安装完毕后，将水平导轨拆移至上一个区域，重复上述步骤，安装此区域内的单元幕墙。按照此种方式，施工完整个建筑单元玻璃幕墙。具体施工如下图所示：

3.4单元板块承插就位

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，当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。

确认单元板块的挂点、左右插接、上下插接都已安装到位后，拆除夹具。

3.5单元板块微调

借助水平仪通过调整高度的调节螺栓，实现板块高度方向的微调。并且对单元板块的左右接缝进行校验微调。调整完毕后将连接挂件与转接件锁紧。

3.6板块与结构连接节点的调整

通过板块与结构连接节点，进行三维六个自由度方向上的调整；通过转接件竖向长条孔和挂件上调整螺栓，实现单元板块Z轴方向（上下方向）的调节：单元板块采用对插结构，实现单元板块X轴方向的调节（左右方向）；通过转接件纵向长条孔，实现单元板块Y轴方向（前后方向）的调节。

安装时调整转接件，使每层的转接件均处在安装偏差允许范围内，然后固定，以确保幕墙平整度。

3.7塔吊和人货电梯收口位置单元板块安装

该部位需等内装结束后方可拆除塔吊和人货电梯，因此此处单元板块作为最后收口安装。单元板块不同于框架幕墙为预先加工，均为固定尺寸，若先期安装单元板块位置存在误差将导致此处单元板块无法承插。为此在单元板块安装之前即考虑此处板块尺寸，提前放线定位，在收口两侧设置控制线。该面墙单元板块以此控制线为起点安装第一块板块，在安装后续板块时一并复核此处尺寸，以保证最后收口板块承插要求。

收口位置单元幕墙采用“单臂吊机”施工方法，在屋顶安装单臂吊机，外墙布置外挂吊篮，人员利用吊篮在幕墙外侧施工。

4单元式幕墙质量控制要点

4.1材料控制

单元式幕墙所用材料、五金配件、构件等均须符合国家规范及设计文件要求，有相应产品合格证、性能检测报告、复试报告和进场验收记录。

4.2吊装控制

（1）单元板块运输和堆放均应采用专用周转架，周转架应有足够的承载力和刚度。

（2）单元板块进场后应有专用堆放场地和相应的保护措施，且堆放时应按吊装顺序堆放，避免多次翻运，造成单元幕墙的损坏。

（3）单元板块吊运时，吊点要求不少于2个，并保证吊点受力均匀。为保证吊运时的平稳，在单元板块栓系两根揽风绳，避免吊运中碰撞其他物体。

（4）单元板块未与结构挂点有效连接，不得解除吊具。

4.3安装控制

（1）单元板块安装过程中应同时做好层间封堵、防雷措施、防火封堵等隐蔽工程验收，施工层所有项目均验收合格后，方可进入上层单元板块的安装。

（2）安装过程中应及时调整安装误差，在单面墙上设置多根竖向控制线，以减少累计误差。

（3）间隔几层后，对整体幕墙进行测量校正，使其累计误差满足规范要求。

（4）每间隔4层做一次外墙淋水试验，以保证幕墙防水性能。

5结束语

本工程采用了先进、成熟的单元式幕墙结构，通过对各个环节合理控制，保证单元式幕墙结构安全和使用功能，为今后单元式幕墙应用提供一定的借鉴。