装配式建筑幕墙施工技术分析

王艳宝 耿学山 张振水 石宏海

(中建八局第一建设有限公司装饰公司，山东 济南 250014)

1 工程概况

塔吉克斯坦独立塔自由公园(二期)项目，塔主体结构高达121m，总建筑面积约1.2万m2。该项目设计独特，从建筑外形来看，独立自由塔整体造型为圆形的塔身屹立在一个宏伟的圆锥形承台上，充分体现了塔吉克斯坦民族风格。塔身高91m，寓意1991年塔吉克斯坦共和国独立建国。内部空间是展示国家形象的重要场所，具有鲜明的纪念意义。该建筑造型独特，底部采用混凝土结构构成七个大开间“花瓣”，顶面采用钢结构作为屋面支撑结构，屋面分别采用金属屋面及玻璃采光顶进行覆盖，中间采用造型铝板作为装饰幕墙，塔身采用翠绿色仿石材铝板，塔身外围四条曲线型钢结构飘带，中间连接金色镂空铝板，塔顶观景平台同样采用造型铝板与中间造型相呼应，塔帽同样设计为造型铝板。

2 装配式建筑幕墙施工技术关键点

2.1 造型铝板

对于本项目幕墙造型，需要既考虑曲线，还要考虑立体造型。采用铝板进行施工，铝板质量轻，表面颜色选用氟碳喷涂经久耐用，且可加工性强，可以充分满足幕墙造型需求。将单曲铝板进行压弯，再进行焊接，将不同造型的铝板层层叠加固定做出立体效果，对于大面积的铝板后边需要设置背筋使铝板表面更加平整。

2.2 单元体拆分及吊装

首先根据图纸进行整体造型幕墙形状及重量分析，根据分析，整体造型平面为圆形，整体重量塔帽造型铝板约20t，观景平台整体重量约14t。从造型考虑圆形造型是全对称形式，可以根据轴线任意均匀划分成单元体；根据项目具体情况还是要重点考虑重量因素，由于现场只有塔吊满足现场吊装高度要求，考虑现场拼装场地与塔吊距离约32m，根据塔式起重机操作手册，在此范围内最大吊装重量为3t。综合考虑两种因素后将塔帽及观景平台都均分成了六个单元体。

(1)观景平台单元体吊装 单元体划分完后根据图纸对龙骨进行切割，每个单元体重量约2.3t，每切割完一根龙骨后需要立即在断开的龙骨两侧焊接带两个螺栓孔的角钢连接件并用Ø10螺栓进行连接，然后做好防腐处理。

开始吊装前利用手拉葫芦及吊带与单元体连接好，塔吊吊钩升起使吊带略微绷紧。利用手拉葫芦将单元体调整水平。准备就绪后，将单元体间连接螺栓松开，然后作业人员撤离吊装区域，指挥塔吊将单元体吊起。吊装到安装标高位置后利用装配式吊装节点将单元体落位并进行加固焊接，完成加固后，重复以上步骤进行下一个单元体吊装。两个单元体吊装到位后利用龙骨切口处角钢连接件用Ø10螺栓重新连接。进行最后一个单元体吊装前需将单元体一侧的龙骨整体切除30cm，避免因吊装产生的变形影响最后一个单元体入位。所有单元体吊装完成后，再修补切除的龙骨。

(2)塔帽单元体吊装 塔帽单元体分割后每个单元体重量约3.3t，由于塔帽单元体重量超过塔吊的起重荷载，所以需要将塔吊与单元体连接后(连接方式同上)同时利用吊车配合将单元体先吊到主席台前方空地，达到塔吊对此重量吊装的距离，指挥塔吊吊钩提升将单元体稍微吊离地面，然后吊车松开吊钩撤出吊装范围。最后塔吊正常起吊，将单元体落位，后续安装步骤同上。

2.3 单元体连接处铝板修补

每个单元体连接处龙骨连接完成后需要进行此部分的铝板安装。光景平台处利用吊篮修补每个单元体缺失的铝板。塔帽部分利用内部脚手架由上往下依次修补单元体连接处的铝板。修补铝板的同时进行铝板间缝隙打胶。

2.4 合理处置连接缝

在装配式建筑施工中开展幕墙作业，往往需要合理处置连接缝，因此在本次工程中，为保证整体建筑施工质量，确保使用性能，应当高度重视接缝的衔接处理。所以在实践操作中，应当综合考虑幕墙和建筑结构的独立性，如果出现连接缝，则要采取妥善处理措施，避免后期受到阳光暴晒和雨水侵蚀，控制裂缝宽度，提高幕墙在外立面的美观性。基于此，为防止裂缝引发安全事故，相关操作人员需在连接幕墙和建筑结构中采用粘合剂对连接缝隙进行密封。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

测量放线→现场结构反尺→地面放线定位→幕墙龙骨结构制作→幕墙龙骨防腐处理→幕墙面层铝板安装→单元体拆分→单元体吊装→单元体拼接收口。

3.2 操作要点

3.2.1 测量放线

(1)测量放线工依据总包单位提供的基准点线和水准点。再用全站仪在底楼放出外控制线，用激光垂直仪，将控制点引至钢结构梁进行定位。

(2)根据建筑物的轴线，在塔身上放出高程线与轴线，利用经纬仪复测结构与轴线偏差，将偏差反馈给龙骨加工班组，现场根据实际情况加工。

3.2.2 龙骨地面拼装

将竖龙骨按照图纸要求在地面进行切割拼装。

(1)在地面根据图纸进行放线，根据轴线在地面安装后置埋板。

(2)在地面搭设脚手架，将龙骨固定在后置埋板上，将主龙骨固定2根-3根后利用副龙骨进行连接，保证龙骨稳定性。

(3)主副龙骨施工完成后，根据现场测量定位，利用FG80X60X4的热镀锌方管在主龙骨上连接装配式挂点。

(4)将拼装完成的龙骨按照图纸进行单元划分，首先在龙骨切割位置使用带螺栓孔的50mm×50mm×3mm角钢分别在切割部位龙骨两侧进行焊接固定，龙骨切割完成后使用Ø10螺栓将龙骨重新连接。

3.2.3 防腐处理

主副龙骨及连接件焊接完成验收合格后，表面杂物清理干净后先刷一道环氧富锌底漆80um，再涂环氧云铁中漆100um，最后刷银粉漆。

3.2.4 铝板安装

铝板的安装按照一定的顺序进行，先进行上部铝单板施工，再进行造型铝板安装。铝单板角码与钢结构龙骨接触位置要用柔性垫片垫衬，避免不同材质直接接触，而且满钉固定，铝单板板分格缝宽度为16mm。

3.2.5 单元体吊装

对观景平台单元体吊装时，采用双点起吊，利用塔吊将两根吊带固定在塔吊吊钩上，然后将手拉葫芦分别挂到两根吊带上。固定好吊装设备后，塔吊稍微升起吊钩将吊带拉直，然后使用手拉葫芦将单元体调整水平后方可起吊。吊装前检查吊具是否有破损，检查设备完好后方可使用。对塔帽部位单元体吊装采用三点起吊，吊具固定同上，由于单元体重量超过塔吊起重范围，需使用30吨汽车吊与塔吊同时配合将单元体转运到塔吊起重范围内。

3.2.6 打胶

打胶收口，打胶前铝板板缝填充10mm泡沫棒，板缝两侧粘贴美纹纸胶带，注胶要饱满，用刮刀岩板缝刮胶，刮胶要顺滑，切勿来回刮，导致胶缝不美观。

4 质量控制

4.1 深化设计阶段

深化设计阶段明确施工图说明和施工要求、节点大样图、造型铝板加工详图等；明确主龙骨与主体结构、次龙骨与主龙骨、铝板与次龙骨里等连接件的构造、放置的位置。

4.2 施工前准备阶段

施工前准备包括图纸的学习、方案的制定和技术交底等。技术交底主要以书面交底的形式。所有相关的管理人员及施工人员均参加技术交底会。

4.3 施工阶段

4.3.1 测量放线

主体结构会因施工过程中各种因素造成结构偏差。在主体结构施工中后期，测量复核开始介入，以掌握建筑物结构尺寸的偏差值，尤其是关键控制点的坐标。

4.3.2 龙骨安装质量控制

标高位置正确，焊缝宽度要求不得小于4mm，不得漏焊，焊缝中不得存在气泡；连接件必须安装牢固，位置正确。

4.3.3 面板安装质量控制

标高位置正确，表面不允许有机械损伤，也不允许有需处理的缺陷；从任何角度看均应外表平整，不允许有任何小的变形、波纹、紧固件的凹进或突出；外观应平整光滑。

4.4 成品保护及材料的质量控制

4.4.1 构件加工厂内

待运构件按种类和发货顺序分区整齐存放，保护构件表面并标有识别标志，便于清点。金属铝板构件，必须书写编号、标记、外形尺寸，如长、宽、高、全重等，做到标识齐全、清晰。

4.4.2 运输过程中

铝板在装箱时应注意采用木架包装，避免在运输过程中因材料堆积出现挤压变形情况，并贴满保护膜防止运输中出现划痕及形变，材料进场后组织监理验收。

4.4.3 施工过程中成品保护

施工脚手架距离面层铝板预留300mm，并将突出的脚手架管端部用无纺布进行包裹，避免铝板吊装施工撞坏表面涂层。

5 安全措施

(1)超高层塔型建筑幕墙预拼装单元式吊装施工前编写施工方案。明确各人员分工且制定详细的施工步骤，并且组织各专业人员进行内部讨论和审核，保证安全的前提下实现施工的快速、准确。

(2)从人员进场的三级安全教育到日常的班前教育。从每周的全员安全教育大会到定期的班组长培训，从普通工种的安全教育到特殊工种的专项培训，安全培训和教育始终贯穿于整个的施工过程，提升各作业人员安全意识，养成良好的安全习惯，把“我要安全”刻入每个现场作业人员的脑海，形成优秀的安全思维。

(3)施工过程中的各安全措施。首先是观景平台和塔帽的完成，高度分别为6m和13m，安装高度为94.5m和111m，即使在地面预拼装也需要搭设双排脚手架和满堂脚手架才能满足施工要求，整个地面预拼装的安全风险仍然在高处作业，项目严格按照国家标准和规范，公司手册和管理制度，以施工工序为主线，分别从人员、物、环境、管理等各方面因素考虑，有针对性的制定各项安全措施，并在施工过程中严格落实。

人：对现场高处作业人员进行安全技术交底，不同阶段的不同危险源，有针对性的进行交底和教育。

点E运动的路径长取决于两个方面：第一是点E的大致路线.点A是定点，PC=PA是不变的关系，∠PAC=45°是不变的量，所以点C的路线在“以A为端点、在AB左侧、且与AB成45°角的一条射线”上.根据“平移过程中所有对应点的连线一定平行(或在同一直线上)且相等”这一性质，点E的运动路径长转化为点C的运动路径长；第二是点C的运动范围，即点C的起点和终点.显然，点C的起点是点P与点A重合的位置，终点是点P与点B重合的位置.由此最终确定点C的运动路线.

物：从脚手架的材料进场验收到搭设完成后的架体查验，每个步骤按照相关的要求严格执行。

环境：整个观景平台和塔帽的施工作业区域进行警戒，非施工人员不得进入施工区域，保证施工安全。

管理：项目相关责任人员和安全人员，每日进行安全巡检，及时制止违章作业，谨防人的不安全行为造成事故的发生。

吊装施工：正式施工前组织各专业人员、施工班组长、吊装人员和各施工工序关键人员进行桌面吊装预演，细化各关键操作工序，并且针对吊装过程中可能出现的各突发情况，制定各项应急预案和现场处置方案，明确各突发情况下的人员分工和应急处置措施。吊装过程中，按照预演方案进行施工，全程统一进行协调和指挥，尤其塔帽吊装过程中，涉及塔吊和汽车吊配合，地面和高空配合，吊装区域设置警戒线，严禁无关人员进入，项目经理、总工、专业工程师和安全工程师全程旁站监督，随时注意突发事件和天气状况，确保吊装安全、顺利进行。

最后是吊装完成。吊装到位后，进行焊接固定，固定完毕经验收合格加固牢靠后方可进行塔吊的卸载和松钩，然后进行下一单元体的吊装，直至全部吊装完毕。

6 结 语

该建筑造型独特，底部采用混凝土结构构成七个大开间“花瓣”，顶面采用钢结构作为屋面支撑结构，屋面分别采用金属屋面及玻璃采光顶进行覆盖，中间采用造型铝板作为装饰幕墙，塔身采用翠绿色仿石材铝板，塔身外围四条曲线型钢结构飘带，中间连接金色镂空铝板，塔顶观景平台同样采用造型铝板与中间造型相呼应，塔帽同样设计为造型铝板。独特的造型设计美感十足，但同时也为施工增加了很多难度。应用本工法，采用预拼装分单元吊装施工，节约了高空作业平台搭设时间及成本，大大缩减了高空作业时间，降低了高空作业风险，大大提升了施工效率。