变角度渐进式折线形单元式幕墙施工技术

蒙胜益

广西建工集团基础建设有限公司 广西 南宁 530201

单元式幕墙施工技术是在框架式幕墙施工工艺的基础上逐渐形成的一种新的幕墙施工工艺[1]。主要包括幕墙与主体结构连接预埋件的安装、单元式幕墙的工厂制作、运输、现场单元式板块垂直吊运与安装。该工艺具有工厂化作业程度高、施工速度快、质量安全可靠、环保节能的优点[2-3]。

对幕墙深化设计、自主研发创新形成成熟的单元式玻璃幕墙施工技术具有现实的应用价值。广西文化艺术中心项目幕墙工程采用变角度渐进式折线形单元板块施工技术，通过精心的施工组织、严格的过程把控，使该工程幕墙达到了很好的效果，施工技术具有较强的推广应用价值。

1 工程概况

广西文化艺术中心项目位于南宁市五象新区平乐大道西面，总建筑面积114 835 m2，主体建筑层数为地下1层，地上4层（局部7层），为框剪结构＋钢结构（图1）。主要包含1座1 800个座位的歌剧院，1座1 200个座位的音乐厅，1座600个座位的多功能厅。大剧院、音乐厅、多功能厅幕墙共计约5 150 m2，包括地弹门、单元式玻璃幕墙、铝单板雨篷、铝合金百叶窗、铝合金百叶幕墙等，单元式玻璃幕墙立面局部设置：单元式通风百叶，单元式压型铝板，可开启的消防救援窗，入口门等。主要分格尺寸（宽×高）为2 150 mm×1 740 mm。

图1 广西文化艺术中心项目效果图

2 施工特点分析

本工程为变角度渐进式折线形单元式幕墙，实际施工中将面临工厂化加工、幕墙放线定位、现场吊装组织等工艺流程，该施工技术主要有以下特点：

1）单元板块全部在工厂车间内进行组装完成，加工可与主体结构同步施工，有利于缩短整体建筑施工周期。根据建筑设计效果分格确定单元板块的宽度、高度及面板，并在组装工厂车间中制成单元组件，一个单元板块即为一个受力单元，将在工厂制作好的单元板块运送至施工现场。

2）放线测量工作量大、精度要求高，测量工作是否精确是幕墙安装成功与否的关键。整个建筑物拱型间每一榀的幕墙由7块单元板块组成一个整体，每一榀的角度、渐进折线都不一样。考虑利用AutoCAD辅助放样每榀的轴线坐标点，采用全站仪放样、定位、校核空间位置尺寸，水准仪控制底部水平标高，经纬仪控制每榀板块整体垂直度，保证整体准确性。

3）现场运输安装因地制宜，以保证构件完成的效率。施工现场采用叉车转运卸货，单元板块吊运及安装采用25 t汽车吊进行施工，部分小单元板块采用手动葫芦吊，以保证幕墙顺利安装完成。

3 施工过程控制要点

3.1 工艺流程

变角度渐进式折线形单元式幕墙施工工艺流程主要分施工现场和加工车间2个部分（图2）。

图2 工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1 深化设计

1）采用AutoCAD软件辅助深化设计，后用Navisworks软件制作BIM模型，把每榀单元式幕墙位置精准放线。

2）运用BIM模型模拟施工现场施工工序，提前发现变角度渐进式折线形单元式幕墙安装完成后是否与其他工序发生碰撞、能否与收边的铝单板形成一条通缝、有没有大小头缝等质量问题。

3.2.2 测量放线

本工程幕墙工程各单元板面的高度、倾斜度均不一样，变角度渐进式折线形单元式幕墙放线是重中之重[4]。具体操作如下：

1）利用电子全站仪，通过在施工现场埋设若干个测量控制点，组成一个能满足平面放样和高程传递的平面控制网。

2）利用CASS成图软件进行CAD电子版图纸二次深化设计，每榀幕墙的轴线作为定位控制点，将各控制点的三维坐标投影到已施工完成的垫层面，形成各控制点的水平投影点。

3）在现场利用卷尺、铅垂仪测量出对应位置的高度，以此作为控制点的实际空间位置。

4）每榀单元板块位置通过卷尺量出现场实际尺寸及角度，并与模型尺寸校核。

单元板块安装前先在铝板龙骨架焊接钢角码连接件。钢角码根据施工图纸给出的角度、每块板块的分格与现场测量结合的角度进行焊接。龙骨及钢角码满焊完毕后将焊渣敲除，并用手磨机把焊缝打磨平整、光滑（图3）。

图3 钢角码连接件安装

3.2.4 单元板块工厂制作与运输

1）单元板块材料的每一道加工工序形成流水作业，铝材切割、钻孔及套装玻璃和打胶均采用专用机械设备进行加工安装（图4）。

图4 板块加工示意

2）根据材料成品的需要，在加工车间使用满足运输及周转需要的定制运输架，以方便单元板块装卸、叉车作业及运输。运输架与单元体接触面要作保护，避免硬接触。

3）单元体到达现场后，用叉车将运输架与单元板块一起运至吊装区域，运输过程中安排专人指挥，避免损伤单元体。

3.2.5 吊装单元板块

1）划定吊装区域与选定汽车吊。单元板块就位以后，使用25 t汽车吊在划定的指定区域进行吊装作业，并安排专人指挥汽车吊（图5）。

图5 施工吊装作业区域平面

2）吊装工具准备。吊装玻璃单元板块使用电动吸盘，在开始使用前先把玻璃表面和吸盘擦拭干净，开启开关进行真空吸附，电动吸盘放置在玻璃单元板块中上位置，并在板块两侧设置绑扎带，以防电动吸盘出现意外（图6）。

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3）单元板块吊装。电动吸盘安装完毕后方可进行吊装作业，在电动吸盘上设置一条尼龙绑扎带，安排一名工人在下面拉设，以防吊装过程中单元板块晃动（图7）。

图6 单元板块固定绑扎示意

图7 板块吊装示意

4）单元板块连接固定：

① 汽车吊将单元板块吊到指定位置后用M10×40不锈钢螺栓组固定单元板块四周的4个连接件，用M20×120的不锈钢螺栓组把所有的铝板龙骨架的连接件和单元板块连接件进行连接固定（图8）。

图8 单元板块固定安装示意

② 单元板块的安装由下往上，每一块板块从空位的上方向下插入，以实现一层收口的目的，并对板块进行整体调试，安装固定完后对横缝打胶，形成3道防水（图9）。

3.2.6 单元板块收口及保护

1）单元板块调整安装完毕后，在外立面搭设操作架对整体单元板块清理打胶。

2）单元板块验收。对整体的倾斜度、进出位、外观质量等，合格后进行保护，不合格的进行整改。

3）做好成品保护，预防焊接铝板龙骨焊渣烫伤玻璃表面。成品保护铁皮在顶部横缝处用自攻钉固定暂不打胶，待达到可以拆除成品保护后，在拆除成品保护过程中补上顶部接缝处耐候胶。

4 质量安全措施

图9 单元板块安装

对幕墙单元板施工过程中质量的控制，除常规材质、尺寸、拼缝等要求须符合规范外，还应主要控制以下几点[5]：

1）为防止预埋件尺寸、位置偏差，土建施工单位与幕墙安装单位在预埋件放线定位时应密切配合，共同控制预埋件的尺寸。尤其在混凝土浇筑过程中，应及时纠偏。

2）为保证封边、封顶质量，在封板与外墙材间形成倾角，注胶前用酒精清洁，注胶应饱满、连续。

3）单元板块吊装区域的下方地面必须设置醒目的安全警界范围，吊装区域下方地面的吊装过程必须设置专人安全监护。高空作业人员和现场监护人员必须服从施工负责人的统一指挥和管理。

4）高空焊接、气割时下部应设接火盆和安全网，上面铺设阻燃布覆盖焊渣坠落范围，以免烫伤下方施工人员和引燃可燃物而发生火灾。

5 结语

在广西文化艺术中心项目幕墙工程施工中，通过应用变角度渐进式折线形单元式幕墙施工技术，并加强施工全过程中的质量安全控制，最终圆满地完成了施工任务，并取得了较好的社会效益和经济效益。该项目采取的单元式幕墙安装技术对类似大型公建项目的幕墙施工具有一定的参考价值。