周玉強

摘要：單元式幕墻引領(lǐng)幕墻行業(yè)向工業(yè)化發(fā)展，單元式板塊安裝技術(shù)也應(yīng)順應(yīng)潮流，吊裝向著機械化方向發(fā)展。本文以中關(guān)村壹號一期項目A區(qū)工程為實例，對幕墻單元體軌道滑輪技術(shù)進(jìn)行研究，描述該技術(shù)的關(guān)鍵和創(chuàng)新點。為后期工程提供經(jīng)驗。

Abstract： As unit curtain wall leads the curtain wall industry to industrialization， unit type plate installation technology also should conform to the tide， so the hoisting should develop toward mechanization. This paper takes the Zhongguancun No.1 Phase A Project as an example to study the track pulley technology of curtain wall unit， and describes the key and innovation of this technology， so as to provide experience for the later project.

關(guān)鍵詞：幕墻；單元體；軌道；滑輪

Key words： curtain wall；unit；track；pulley

中圖分類號：U655.59 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）05-0148-03

1 項目背景

單元式玻璃幕墻是將鋁合金骨架、玻璃、墊塊、保溫材料、減震和防水材料以及裝飾面料等構(gòu)件事先在工廠組合成帶有附加鐵件的幕墻單元，用專用的運輸車運到施工現(xiàn)場后，再在現(xiàn)場吊裝裝配，直接與結(jié)構(gòu)主體預(yù)埋件或后置埋件相連接的玻璃幕墻。單元式幕墻在工廠內(nèi)加工制作，可以把玻璃、鋁板或其它材料在加工廠內(nèi)組裝在一個單元件上，促進(jìn)了建筑工業(yè)化程度。因為單元件在加工廠內(nèi)整件組裝，易于在工廠內(nèi)進(jìn)行檢查，有利于保證多元化整體質(zhì)量，保證幕墻的工程質(zhì)量。單元式幕墻從樓層下方向上方安裝能夠和土建配合同步施工，大大縮短了施工工期。單元式幕墻所有工程均可在樓層內(nèi)完成，在安裝期間可以不再依賴施工腳手架。

2 項目概況

永豐產(chǎn)業(yè)基地II-22地塊中關(guān)村壹號一期項目A區(qū)工程，位于北京市海淀區(qū)北清路與永豐路交叉口（東北角）。總建筑面積127620m2，地上共分為A1、A2、A3、A4、A5樓五個單體建筑，將地下室稱之為A6樓。A區(qū)主要采用單元式幕墻系統(tǒng)情況如表1所示。

■

通過表1可以看出A1樓總高度（檐口）達(dá)到96.45m，單元板塊數(shù)量2549塊，是A區(qū)樓座中工程量最大的。通過確定A1樓單元板塊的吊裝方式，解決吊裝中出現(xiàn)的問題，提高單元板塊安裝質(zhì)量，保證施工安全，為A區(qū)其他樓座單元板塊的安裝起到示范作用，達(dá)到提高生產(chǎn)力水平，提高材料利用率，節(jié)省工期，提高行業(yè)競爭力的目的。

3 立項分析

3.1 單元板塊常用吊裝方法

單元式玻璃幕墻的特點決定了安裝方式只能是吊裝，如果單元式玻璃幕墻施工時施工現(xiàn)場無塔吊或不能使用塔吊，將只能依賴自行安裝吊裝設(shè)備。目前國內(nèi)單元單元式玻璃幕墻的單元板塊吊裝方式主要分為以下幾種：活動小炮車吊裝、卷揚機與定滑輪組合吊裝、塔吊或吊車吊裝。

3.2 本工程吊裝方法

在屋面設(shè)置外挑出樓體的鋼軌道，在鋼軌道上安裝帶電動控制滑輪的電動葫蘆，以電動滑輪帶動電動葫蘆沿樓體外挑的鋼軌道行進(jìn)或后退，實現(xiàn)各立面、各位置單元板塊的安裝；以電動葫蘆作為垂直運輸單元板塊的提升設(shè)備，實現(xiàn)單元板塊從地面到相應(yīng)樓層位置的垂直運輸。形成一個整體的可以覆蓋各立面、各樓層的軌道式吊裝系統(tǒng)。

4 施工方案

4.1 施工流程

軌道吊裝系統(tǒng)設(shè)計→現(xiàn)場放線→安裝軌道→組裝滑輪和電動葫蘆→試運行→驗收→投入使用。

4.2 軌道吊裝系統(tǒng)設(shè)計

4.2.1 安裝位置

如果將軌道設(shè)置在A1樓屋面（相對標(biāo)高96.300m），需設(shè)置軌道支架（如圖1所示），使軌道挑梁高出屋面女兒墻（女兒墻高1.20m）。除占用屋面空間，影響屋面其他工序施工，還將增加挑梁支撐，增加材料和安裝費用?？衫肁1樓屋面裝飾用結(jié)構(gòu)梁，免去挑梁支撐，節(jié)省費用，提高效率。

4.2.2 材料設(shè)備選型

①軌道挑梁選用20#工字鋼梁；②軌道選用20#工字鋼梁；③選用2t電動葫蘆；④選用直徑16mm的鋼絲繩。

4.3 挑梁和軌道安裝

挑梁和軌道通過連接件固定在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)花架梁上，軌道挑梁間距最大不大于3m。安裝示意圖和平面示意圖分別見圖2、圖3所示。

軌道梁施工：

①軌道鋼梁的連接。軌道鋼梁選用20b工字鋼，因軌道梁需行走電動吊機，翼緣對接時采用坡口焊接連接，焊接后，焊縫打磨光滑，腹板采用雙夾板設(shè)計。②軌道梁的安裝采用手拉葫蘆的安裝形式。軌道梁（每段長分別為3m）提升時，采取兩端同時提升，人員站在鋼筋籠內(nèi)操作，并在挑梁工字鋼上鋪設(shè)、固定腳手板，便于人員上下鋼筋籠。施工時，施工人員在鋼籠內(nèi)安裝、焊接，確保人員的安全。③吊機（電動葫蘆）安裝。電動葫蘆應(yīng)該選擇合適的規(guī)格參數(shù)，電動葫蘆與軌道梁的連接如圖4所示。④吊裝軌道的試運轉(zhuǎn)。1）空載試運行；2）靜載試運行；3）動載試運行。

4.4 輔助吊裝設(shè)施

對于被吊裝的單元板塊，采用專用的單元板塊卡具，將吊裝鋼絲繩與單元連接在一起。為了不使被吊板塊與已安裝完畢的幕墻或樓體碰撞，在樓層底側(cè)用纜風(fēng)繩控制板塊上下運行時不發(fā)生碰撞。

5 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

5.1 軌道滑輪吊裝關(guān)鍵技術(shù)

5.1.1 可安裝在屋面的鋼挑梁

在屋面層利用主體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土構(gòu)件，以化學(xué)錨栓固定后置鋼埋板，再用高強螺栓連接工字鋼挑梁，使之能牢固固定在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。形成由兩個牢固的固定支座，并通過受力分析、計算后能承受軌道、電動葫蘆和單元板塊荷載的懸挑鋼構(gòu)件。

5.1.2 軌道

平直段軌道選用20#工字鋼，可用加強板連接腹板形成整體。立面轉(zhuǎn)角處選用定制圓弧形20#工字鋼，兩端與平直段工字鋼連接。最終使所有工字鋼軌道形成環(huán)形軌道。并且，根據(jù)軌道的長度、各立面的長度等，結(jié)合工期進(jìn)度要求等，如有必要可以在每個立面設(shè)置一臺電動葫蘆，甚至兩臺或多臺。設(shè)置多臺電動葫蘆時，在適當(dāng)位置設(shè)置行走范圍限位器，防止多臺電動葫蘆同時作業(yè)時產(chǎn)生干擾或碰撞。

5.1.3 軌道行走電動葫蘆

軌道行走電動葫蘆由以下幾個部分組成：

①提升動力設(shè)備——起升電機、導(dǎo)繩器、吊鉤裝置；②行走設(shè)備——電動小車、滾輪；③控制系統(tǒng)——點線纜、控制按鈕、限位器；④制動系統(tǒng)——減速器、制動器。

5.2 技術(shù)創(chuàng)新點

5.2.1 創(chuàng)新性的環(huán)形軌道或非封閉軌道

根據(jù)施工現(xiàn)場現(xiàn)有條件，施工需求設(shè)置可滿足電動葫蘆行走的環(huán)形軌道梁或非封閉型、直線型或曲線型。在安裝軌道的立面，以行走電動葫蘆的提升電機+鋼絲繩實現(xiàn)單元板塊在垂直方向提升；以電動葫蘆在軌道梁上的行走+人工輔助實現(xiàn)水平方向單元板塊移動和就位。最終實現(xiàn)單元板塊從地面→提升→立面水平移動→人工輔助就位→安裝完成，這一過程。

環(huán)形軌道或非封閉軌道可廣泛應(yīng)用于各種形狀的立面、樓體的單元板塊安裝，軌道與樓體之間的距離、材料受力選型、受力分析、安全可靠性等，可用品茗、PKPM等安全計算軟件對重要構(gòu)件進(jìn)行受力計算，滿足各項安全要求。

5.2.2 引入工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中的軌道行走電動葫蘆

電動葫蘆是一種特種起重設(shè)備，安裝在天車、龍門吊之上，電動葫蘆具有體積小，自重輕，操作簡單，使用方便等特點，用于工礦企業(yè)，倉儲，碼頭等場所。它是提高勞動效率，改善勞動條件的必備機械。

6 經(jīng)濟(jì)及社會效益

6.1 經(jīng)濟(jì)效益

本工程A1樓原計劃單元式幕墻吊升安裝工期為2016年7月15日～2016年11月1日，共計110日歷天。實際吊升安裝工期為2016年8月17日～2016年11月11日，共計87日歷天。環(huán)形軌道梁電控行走電動葫蘆吊裝單元板塊技術(shù)的應(yīng)用，使A1樓單元式幕墻提升安裝工期縮短了23日歷天。

從節(jié)約工期帶來的經(jīng)濟(jì)效益來講，可分為人工成本、材料租賃成本機械設(shè)備成本、管理成本。項目部及幕墻專業(yè)管理人員6人；A1樓幕墻施工人員約42人；設(shè)有一部雙籠施工電梯；各樓層臨邊設(shè)置的1.2m高鋼管防護(hù)欄桿總長度約147m長×3水平桿×21層=9261米，3900個鋼管扣件，即：節(jié)約管理成本：6人×23天×300/天=41400元；節(jié)約人工成本：42人×23天×220/天=212520元；節(jié)約機械設(shè)備成本：1臺×23天/30天×16000元/月=12267元；節(jié)約材料租賃成本：9261米×23天×0.01元/米/天+3900個×23天×0.008元/個/天=2847元；合計節(jié)約費用：41400元+212520元+12267元+2847元=269034元。

6.2 社會效益

幕墻單元體采用軌道滑輪技術(shù)的應(yīng)用，提高了企業(yè)生產(chǎn)力水平，積累了豐富的施工經(jīng)驗，在行業(yè)中提升了競爭力。

7 結(jié)束語

截至目前，環(huán)形軌道梁電控行走電動葫蘆吊裝單元板塊技術(shù)已在中關(guān)村壹號項目A1樓成功實施，并已完成95%的單元板塊的安裝，圓滿實現(xiàn)了單元板塊幕墻安裝工程安全、質(zhì)量、進(jìn)度等管理目標(biāo)。充分證明了該技術(shù)是一種安全、可靠、高效的施工技術(shù)。

隨著單元式幕墻技術(shù)日漸成熟，生產(chǎn)加工成本將更低，安裝工藝將更加成熟。加快單元式幕墻在公共建筑領(lǐng)域應(yīng)用的速度，單元式幕墻越來越普及。環(huán)形軌道梁電控行走電動葫蘆吊裝單元板塊技術(shù)在進(jìn)度、質(zhì)量、安全方面的優(yōu)勢必將為其帶來廣闊的應(yīng)用前景，給整個幕墻行業(yè)帶來一場技術(shù)革新。

參考文獻(xiàn)：

[1]王海波.單元板塊幕墻在狹小場地內(nèi)分段吊裝技術(shù)研究[J]. 山西建筑，2010（09）.

[2]高樹鵬.單元式幕墻雙軌道施工技術(shù)[J].工程質(zhì)量，2011（S1）.

[3]吳永安.高層建筑單元式幕墻吊裝施工技術(shù)探討[J].福建建材，2013（08）.