加长悬臂斜框铝单板遮阳幕墙的悬挑支架辅助安装技术

丁春颖

通州建总集团有限公司 江苏 南通 226300

1 工程概况

南通市通州区城市展览馆工程为矩形平面，钢结构3层，建筑面积约10 000 m2，建筑主体高度19 m，外墙四周围护采用双层幕墙体系，包括由全隐框玻璃幕墙和A级防火保温复合一体板幕墙组成的内侧幕墙，以及与内侧幕墙净间距1 200 mm的悬臂斜框铝单板遮阳外幕墙。其中外侧悬臂斜框铝单板遮阳幕墙是由悬挑钢十字形悬臂梁，斜向设置的由铝方管主、次龙骨拼成的菱形框及框内嵌装菱形铝单板立体板块组成的幕墙体系。工程4个立面的悬臂斜框铝单板遮阳幕墙尺寸均相同，长×高=58.5 m×15.0 m，幕墙面积达3 510 m2。由于外遮阳幕墙结构比较特殊，故给施工带来了一定的难度。施工中通过多种安装方案的比选论证，最终确定采用悬挑支架辅助悬臂斜框铝单板幕墙安装施工的方案，很好地解决了加长型钢悬臂梁悬臂斜框幕墙在构件连接、平整度、垂直度等方面的难题，保证了工程质量，圆满地展现了设计师的理念。

2 工艺原理

悬挑支架辅助悬臂斜框铝单板幕墙安装施工时，先在拟建幕墙位置内侧，用若干根铝合金型材杆件建立满足幕墙施工质量要求的辅助悬挑支架机构，该机构形成的纵向平面位于幕墙型钢悬臂梁外端平槽口内侧，竖向型材杆件上按幕墙斜向主龙骨相对位置设置若干个临时搁置块，幕墙斜向主龙骨逐一吊装安装时，先行搁置在辅助悬挑支架结构的搁置块上，待整个幕墙形成框架整体后，微调整用于挂扣幕墙的型钢悬臂梁托架倾角，将幕墙框架与钢悬臂梁相扣接完成幕墙框架施工，再拆除辅助悬挑支架结构，安装立体形状铝单板，调整并清洗幕墙，即完成整个斜框铝单板幕墙体系的施工[1-3]。

3 技术特点

1）采用铝合金型材构置辅助悬挑支架，该悬挑支架机构确保挂扣幕墙主、次龙骨的加长钢悬臂梁外端口处于一个平面内。

2）在辅助悬挑支架上精确设置幕墙斜向主龙骨临时搁置点，保证了斜向主龙骨最终就位的位置，消除了幕墙变形等不良隐患，保证了后期铝单板嵌填时的位置满足设计要求，确保了幕墙龙骨的顺利施工。

3）斜向主龙骨一次性安装长度可达20 m以上，安装便捷，施工速度快，有效降低施工成本。

4）全部构件均在工厂生产，现场拼装，无噪声，无环境污染现象，节能环保。

4 工艺流程和操作要点

4.1 工艺流程

该技术的工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程

4.2 操作要点

4.2.1 CAD深化设计

对建筑设计单位出具的幕墙图进行深化设计，需要确定以下施工内容：

1）外幕墙与建筑物外墙皮及内幕墙间的净尺寸，以确定拟建幕墙的准确位置。

2）精确确定幕墙用加长型钢悬臂梁长度、悬臂梁与主体结构内预埋件的连接方式、悬臂梁分段组成部分的连接方式、悬臂梁端头与幕墙的连接方式。

3）确定用什么规格的材料构成辅助悬挑支架。

4）确定辅助悬挑支架的长度、宽度，以及该结构与建筑物主体结构之间的连接方式。

4.2.2 工厂下料加工

幕墙使用的所有材料、半成品及成品均在工厂加工生产，施工现场组装、拼装，最大限度减少噪声、光污染等对周边环境的影响。

4.2.3 检查幕墙型钢悬臂梁预埋件定位

按照深化设计图纸要求，对在主体结构施工过程中预埋的幕墙钢悬臂梁预埋件位置、标高、尺寸、数量等内容逐一复检，如有遗漏或偏差较大者，应采取相关措施进行补救。

4.2.4 幕墙钢悬臂梁（钢牛腿）与预埋件的焊接、连接及调整

1）一个独立完整的幕墙钢悬臂梁（悬挑钢十字型悬臂梁）由经过特殊处理过的多段钢件组合而成。

①第1段钢件和转接焊板相焊接时，先要将第1段钢件上的□150 mm×150 mm×12 mm热镀锌方钢端头打坡口，将打好坡口的端头和转接焊板相焊接。

②第2段钢件和第1段钢件螺栓铰接。连接螺栓时，要严格按照在第1段钢件连接钢板板面上弹的中轴十字线进行连接，保证第2段钢件的水平、垂直、左右均符合图纸设计要求。连接时螺栓的螺母一定要拧紧。

③第3段钢件和第2段钢件螺栓铰接。连接螺栓时，要严格按照在第2段钢件2块连接钢夹板上弹的控制线进行。

④第4段钢件（简称托架）和第3段钢件铰接安装。该段托架在斜向主龙骨安装完成后，利用外墙施工吊篮进行安装。

2）因禁止幕墙钢悬臂梁与主体结构直接焊接，钢悬臂梁与主体结构之间采用Q345材质的厚12 mm钢板作转接钢板（与钢梁高度同，宽度250 mm），转接钢板与主体结构中的预埋件焊接，或与Q345材质的150 mm×150 mm×12 mm热镀锌方钢支撑杆件焊接，支撑杆件再与悬臂梁连接（图2、图3）。

图2 幕墙钢悬臂梁与连接钢板连接示意

4.2.5 定位幕墙底标高

因拟建幕墙为悬挑结构，按照深化设计图纸确定幕墙底标高，也即确定幕墙主龙骨、次龙骨安装的底部位置，以此标高为准形成一个水平面，该平面是辅助悬挑支架构建时底部支撑平台的基准。

4.2.6 构建辅助悬挑支架

1）用铝合金方管在拟建幕墙底标高位置与建筑物外墙垂直构建一个水平承重支撑平台面，该平台面外侧即是拟建幕墙龙骨的内侧，平台底面是幕墙主、次龙骨的底部。在该平台面上做好幕墙龙骨安装位置标识。

2）用同规格的2根横铝合金方管和同规格的若干根竖向铝合金方管组建成一个竖向平面，横杆在竖杆的内侧，该平面架立在拟建幕墙的内侧，竖向杆件间的距离根据深化图纸确定。所有竖向杆件的外侧面均保持在一个平面上，与拟建幕墙内侧面平行且基本贴合（图4）。

图4 辅助悬挑支架立面示意

3）用型钢把竖向铝合金杆件与主体结构进行临时固定，固定时必须保证竖向杆件外侧面垂直且均在同一竖向平面内（图5）。

图5 辅助悬挑支架安装

4）竖向铝合金杆件外侧面上，按照深化设计要求，均已临时固定好用于搁置幕墙斜向主龙骨的搁置垫块。

5）对构建的辅助悬挑支架进行检查复核。

4.2.7 安装幕墙主龙骨

1）安装第1段斜向主、次龙骨。

①按照设计图纸，将主龙骨从左下向右上方向倾斜搁置，斜向主龙骨内侧与辅助悬挑支架竖向杆件外侧贴合，主龙骨下口与辅助悬挑支架平台下面重合，临时固定主龙骨（图6）。

②用水准仪测量、调整主龙骨安装位置及标高，以满足设计要求。

③按照主龙骨上留置的铝角码安装次龙骨，用螺丝将次龙骨与角码连接固定。

④安装最底部型钢悬臂梁托架，使得托架与第1段主、次龙骨有可靠连接，托架满足受力要求。

2）接长主龙骨安装。

图6 第1段龙骨贴合辅助悬挑支架

①在地面上按照设计图纸及主龙骨杆件编号顺序，在汽车吊臂长范围内将斜向主龙骨接长。

②起吊至安装位置，由高空人员将主龙骨与先前已安装就位的同角度主龙骨套接，套接长度满足设计要求后，将接长主龙骨搁置在辅助悬挑支架上。

4.2.8 安装幕墙次龙骨

按照主龙骨上留置的角码，以从左到右、从下到上的顺序用螺丝把次龙骨与角码连接固定（图7）。

图7 主、次龙骨贴合辅助悬挑支架安装

4.2.9 幕墙框架与钢悬臂梁托架挂扣连接

主、次龙骨安装完成后，安装型钢悬臂梁端头，即托架，托架槽口依照斜向主龙骨方向调整槽口方向，连接螺栓应充分保证托架槽口完全贴合托住主龙骨，螺栓的螺母一定要拧紧（图8）。

图8 斜向主龙骨与钢悬臂梁连接固定

4.2.10 拆除辅助悬挑支架

待型钢悬臂梁托架全部安装完成并检查复核符合要求后，拆除辅助悬挑支架。

首先拆除竖向杆件上的搁置块，再拆除辅助悬挑支架与主体结构间的 临时固定设施，最后拆除竖向杆件和水平支撑平台。

4.2.11 安装成品菱形铝单板立体板块

菱形铝单板为立体形状，在幕墙的不同位置，其表面形状是不一样的，如全洞口形、半洞口形、全封闭形等。其背面为双折口，铝单板板块由工厂专门定制。

对照图纸，将不同式样的铝单板套装在菱形框内，其折口卡住主、次龙骨，调整框内单板，使幕墙板表面平整，留置的缝隙顺直、一致，并在板背面用卡子固定（图9）。

图9 单元遮阳铝板安装

4.2.12 调整、清洗

对极少数不平整的铝单板进行微调，以不影响整个幕墙立面的平整度、垂直度及幕墙表面的线条顺直。幕墙表面采用清水、柔软的毛巾擦洗。

5 结语

针对南通市通州区城市展览馆工程遮阳幕墙的结构特殊性，通过悬挑支架辅助悬臂斜框铝单板幕墙安装施工方案的实施，利用辅助悬挑支架很好地解决了加长钢悬臂梁悬臂斜框幕墙安装的难题，充分保证了幕墙结构及外观的施工质量，解决了幕墙的平整度、垂直度、美观度等方面的问题[4-6]。

铝单板幕墙施工方便，保证了工程质量，且施工速度快，工效提高了30%以上，值得在类似工程中推广。