馬駿南
摘要:隨著高層建筑的快速發(fā)展,建筑幕墻的使用呈幾何級數(shù)增長,有高層建筑的地方就有各種幕墻。發(fā)達(dá)國家的幕墻行業(yè)已有百余年的歷史,而我國十余年的時間正在迎頭趕上。 部分從大城市到鄉(xiāng)鎮(zhèn),都可以看到各種幕墻。單式幕墻是現(xiàn)代建筑中廣泛應(yīng)用的一種新型幕墻,由于單元式幕墻是由兩個相互接觸的構(gòu)件安裝在主體結(jié)構(gòu)中,因此在結(jié)構(gòu)和連接處理上非常重要。本文主要就單元式幕墻施工的特點、技術(shù)特點、連接方式以及單元式幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接與吊裝展開詳細(xì)討論。
關(guān)鍵詞:單元式幕墻;主體結(jié)構(gòu);連接與吊裝
引言:我國從1997年開始引進(jìn)和研制單元式幕墻,目前產(chǎn)品已定型并投入使用。它由獨立的單元體組成,各點距離單元形成板與板之間的內(nèi)部接縫密封,板的安裝均在工程裝配加工完成,主體結(jié)構(gòu)同時施工安裝,單元形成相鄰單元,左右豎框、上下橫框組件通過插塞形成復(fù)合桿,組合成單元組件。
一、施工特點
(1)單元幕墻的板塊整體安裝,高度通常為樓板高度,可以大大縮短工期,能夠與土建同步施工,能夠大大的減少人力、物力、財力的浪費。
(2)可以很好的減少較大的土建施工誤差,可實現(xiàn)三維調(diào)度。目前單元式幕墻的轉(zhuǎn)接方式主要有兩種,分別是:橫向連接方式和頂面連接方式。這兩種轉(zhuǎn)換單元幕墻是最常見的,可以實現(xiàn)三維調(diào)整的幕墻。
(3)單元式幕墻受建筑影響小,所有工作都可以在樓層內(nèi)完成,非常適合高層和高層建筑,可以省去吊籃和腳手架的費用。
可見單元幕墻是一種技術(shù)含量非常高的新型幕墻,其優(yōu)勢非常明顯。但是,有優(yōu)點也有缺點,單元式幕墻的缺點也有以下幾個方面:
(1)整體施工需要安裝單元幕墻單元,吊裝要求較高,單元截面尺寸較大,在吊裝過程中易損壞。
(2)單元式幕墻的空間布置對現(xiàn)場要求較高,工程完成后需要整體運輸,增加了運輸成本。
(3)采用拼接單元幕墻設(shè)計,精度要求更高,型材用量,型材結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,與框架式幕墻相比,造價相對較高。
對單元幕墻的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行簡要分析,基于以上分析我們可以發(fā)現(xiàn),單元幕墻在未來的建筑中將得到越來越多的應(yīng)用。目前,單元式幕墻還不能完全取代框架式幕墻,由于兩者的優(yōu)缺點是互補的,在未來建設(shè)中兩者有機(jī)結(jié)合必將是一個新的發(fā)展方向。所以,要想有更成熟的幕墻系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計出漂亮的現(xiàn)代建筑,選擇最合適的工程結(jié)構(gòu),就必須充分了解不同幕墻的優(yōu)缺點并進(jìn)行分析。
二、單元式幕墻的工藝特征
單元式幕墻可推進(jìn)工業(yè)化建設(shè),其在工廠生產(chǎn)加工,可在工廠內(nèi)將鋁板、玻璃等材料放在一個單元中。同時,由于工廠原單整體裝配,有利于保證整體質(zhì)量的多樣性,有利于廠內(nèi)檢查,可以使施工質(zhì)量得到更好的保障。
三、單元式幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接與吊裝
單元式幕墻安裝在主體結(jié)構(gòu)中,由相互接觸的兩個單元完成一個接縫,安裝質(zhì)量必須保證與連接件的安裝精度。也就是說,單元幕墻外側(cè)的平整度是基于單元構(gòu)件結(jié)構(gòu)的精度和構(gòu)件安裝精度來保證的。
單元式幕墻的構(gòu)件在出廠時已經(jīng)組裝完畢,其余主體結(jié)構(gòu)僅在室內(nèi)安裝和操作,因此必須保證足夠的內(nèi)部操作空間。如果一個單元組件在主體結(jié)構(gòu)的連接點布置在墻面上,會給安裝操作帶來很大的難度。如果建筑立面在框架上,必須在柱子上做連接,避開柱子,那么設(shè)計就要采取相應(yīng)的措施,將連接點設(shè)置在柱子寬的樓板上。
由于墻面上的實體裝飾所有的連接點需要將三個安裝單元都調(diào)整到位以達(dá)到安裝的精度,那么當(dāng)需要安裝多個吊籃時,在安裝的時候可以安裝升降單元固定組件,安裝使用時間為3-5次。另外,如果單元上的構(gòu)件連接與主體結(jié)構(gòu)的配合存在較大的偏差,那么想要順利安裝到位是非常困難的。想要吊裝一次性成功,單元組件在配件和連接上建立了一個配合以確保安全,也要求配件的三個位置滿足所有精度要求,這主要是由于形成一個封閉的缺乏操作的空間。
在安裝過程中除保證安裝質(zhì)量外還具有一定的規(guī)范性,必須具有三項六自由度。其主要分為:在吊裝過程中進(jìn)行微調(diào)和在主體結(jié)構(gòu)調(diào)整中安裝配件兩個階段。連接件安裝在主體結(jié)構(gòu)中,兩個方向應(yīng)充分保證機(jī)組外墻的平整度,即X、Y初步調(diào)整,連接件安裝后的固定角度和位移不應(yīng)在Z方向。并且在配件設(shè)計中,為了使起重機(jī)放置到位平穩(wěn),在安裝過程中使它們在X、Y方向上可以跟蹤,角度和位移調(diào)整。
吊裝時,成品接縫需通過單元式幕墻相鄰單元部件兩個插接完成,這不僅要求單元幕墻使用的鋁材完全符合GBPT52375鋁合金建筑材料的外觀規(guī)定,還提出了相應(yīng)的補充要求,即對中心線的偏差和插件配合公差必須控制在允許范圍內(nèi)。。在主體結(jié)構(gòu)上固定安裝管件,并在單元式幕墻單元組件和相鄰單元上為插入組件建立鏈接。單元式幕墻對控制單元組件盒生產(chǎn)質(zhì)量控制,單元安裝在主體結(jié)構(gòu)上的組件裝配質(zhì)量,鋼筋生產(chǎn)質(zhì)量,以及吊裝固定質(zhì)量控制。而元件式幕墻在質(zhì)量控制方法上只需要控制桿件的制作和安裝兩三個環(huán)節(jié),可以說在質(zhì)量控制過程中單元式幕墻和元素式幕墻有較大的區(qū)別。
在拼裝單元構(gòu)件中,特別注意其安裝有環(huán)節(jié)偏差、吊裝到位保證順利實施、安裝時單元式幕墻表面平整度等各項指標(biāo)均能滿足相應(yīng)的幕墻質(zhì)量要求,將安裝在主體結(jié)構(gòu)上的連接件和單元連接件上的配合公差控制在有關(guān)規(guī)定范圍內(nèi)。在單元組件處,吊裝過程中若兩者配合公差超過允許范圍,則難以順利進(jìn)行,往往不得不迫使其勉強(qiáng)就位,采取一些較為粗暴的方法。強(qiáng)制讓桿件撓曲到位后,讓連接件在連接處發(fā)生位移,雖然可以讓一個單元組件連接,但會造成局部松動或損壞會影響安裝后的整體質(zhì)量,影響工程的壽命和安全使用,降低整體性能水平。
如果高層建筑的單元幕墻施工體量較大,包括施工作業(yè)范圍廣,則在施工前需要協(xié)調(diào)優(yōu)化施工組織設(shè)計,嚴(yán)格控制單元幕墻與建筑主體的連接結(jié)構(gòu)及吊裝施工精度,按2.0m靠尺和水平尺測量,單元式幕墻豎縫直線度應(yīng)小于2.0mm,橫縫水平度分別應(yīng)小于2.5mm。施工時應(yīng)設(shè)置完善安全保護(hù)體系,嚴(yán)格遵守單元幕墻施工規(guī)范,按照幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接和安裝施工質(zhì)量偏差,讓所有作業(yè)任務(wù)質(zhì)量優(yōu)良。施工工藝應(yīng)符合設(shè)計要求和相應(yīng)措施,與設(shè)計值相比,與主體結(jié)構(gòu)吊裝施工縫寬度相連的單元幕墻應(yīng)控制在2.0mm左右。
總結(jié)
單元式幕墻廣泛應(yīng)用于高檔酒店和摩天大樓的外墻保護(hù)系統(tǒng)。由于安裝過程中需要高空作業(yè),會遇到一定的風(fēng)險和技術(shù)困難。同時,在實際的幕墻工程中,幕墻掛的使用年限比較短,使用一段時間后,幕墻掛會發(fā)生疲勞斷裂和脫落,不僅會導(dǎo)致事故,也是材料的浪費。為了提高幕墻產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能,在充分發(fā)揮其美觀的藝術(shù)效果的同時,應(yīng)保證幕墻的氣密性,并將荷載變形控制在規(guī)定的限度內(nèi)。單元式幕墻具有許多獨特的優(yōu)點,因此,必須在未來的施工中,得到越來越廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步完善這種新型幕墻,我們將不斷探索和尋找各種應(yīng)對其不足的措施和手段。
參考文獻(xiàn)
[1]陳建波.單元式幕墻支座系統(tǒng)的探討[J].門窗,2013(03).
[2]何文學(xué).單元式幕墻施工工藝[J].工程論壇,2005,(14):103-109.
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