大悬挑铝板幕墙模块化整体提升施工技术.pdf

156820238BuildingConstructionSTRUCTURECONSTRUCTION施结构大悬挑铝板幕墙模块化整体提升施工技术华国飞刘燕中天建设集团有限公司浙江杭州310008摘要：结合工程重点与难点，对鄂州机场转运中心工程屋面檐口大悬挑铝板幕墙施工方案进行了比选和总结。在对方案进行对比后，选择模块化整体提升方案，对檐口铝板幕墙进行深化设计，将其拆分为模块化单元，每个单元板块在地面拼装完成，后整体提升至设计标高后安装。该方案施工效率高，在同类项目中具有广泛的适用性，可在类似工程中推广应用。关键词：大悬挑；铝板幕墙；地面拼装；模块化提升中图分类号：TU758文献标志码：A文章编号：1 0 0 4-1 0 0 1(2 0 2 3)0 8-1 56 8-0 3DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.020Modular Overall Lifting Construction Technology forLargeOverhangAluminumPlateCurtainWallHUAGuofei LIU YanZhongtian Construction Group Co.,Ltd.,Hangzhou 310008,Zhejiang,ChinaAbstract:Based on the key and difficult points of the project,a comparison and summary of the construction plans forthe roof eaves large cantilever aluminum plate curtain wall of the Ezhou Airport Transfer Center project are conducted.After comparing the plans,a modular overall lifting plan is decided to deepen the design of the aluminum plate curtainwall at the eaves,dividing it into modular units.Each unit block is lifted to the design elevation after the ground assemblyis completed,and then installed.This scheme has high construction efficiency and wide applicability in similar projects,which can be promoted and applied in similar projects.Keywords:large overhanging;aluminum plate curtain wall;ground assembly;modular liting铝板因其质感独特，色泽丰富、持久，而且外观形状可以多样化，并能与玻璃幕墙材料、石材幕墙材料完美结合，越来越多地被业主方青睐，其外观完美、品质优良、自重极轻（仅为大理石的1/5），大幅度减少了建筑结构和基础的负荷，而且维护成本低，性价比高，目前已成为众多建筑物外立面装饰的优先选择。但大悬挑屋面铝板幕墙的施工难度大、周期长，同时可能产生较大的质量隐患。为解决上述问题，依托新建湖北鄂州民用机场转运中心工程主楼施工总承包工程项目，对大悬挑铝板幕墙施工工艺进行研究，对传统方式进行技术攻关和创新，研发出一种大悬挑铝板幕墙半装配式整体提升施工技术。该技术采用地面拼装为单元板块，整体提升到位后定位安装方式，解决施工难度大、周期长的问题。1工程概况鄂州机场工程位于湖北省鄂州市燕矶镇与沙窝乡之作者简介：华国飞（1 9 7 6 一），男，本科，高级工程师通信地址：湖北省武汉市武昌区中北路1 号（4 30 0 7 1）。电子邮箱：收稿日期：2 0 2 3-0 5-1 0间，建成后将成为全球第4 个、亚洲第1 个专业货运4 E级机场。转运中心作为鄂州机场的最大单体建筑，占地面积16万m，总面积达53.51 万m；主体4 层、局部2 层，为钢框架结构，项目总工期4 2 5d。本主楼屋顶四周主体为悬挑钢结构，采用铝板进行装饰，悬挑长度为5.6 5m，铝板幕墙底标高37.8 0 m。其中，东西檐口铝板幕墙每个面施工长度达6 8 2 m，项目铝板幕墙工程量约为1 9 6 0 0 m。幕墙为框架式铝单板结构，由钢通、铝通框架与厚3mm铝单板组成，幕墙整体与钢结构桁架刚接（图1、图2）。图1铝板幕墙檐口图2 铝板檐口范围平面模型示意（红框区域）2安装方案2.1方案提出檐口铝板幕墙可分为2 个部分，上部铝板幕墙可在钢构建筑施工第4 5卷第8 期1569华国飞、刘燕：大悬挑铝板幕墙模块化整体提升施工技术主体上设置作业面进行安装，主要施工重难点为下部铝板幕墙吊顶部分。针对下部铝板吊顶部分，拟定3个方案。2.1.1搭设满堂架，高空散拼（方案1）按照常规做法，在施工铝板幕墙时从地面搭设满堂落地操作架为铝板幕墙安装提供操作面。满堂操作架采用承插型盘扣式脚手架架体，架体搭设高度约36.6 m，脚手架立杆纵横间距1.5m，步距1.8 m，顶部作业面满铺钢板网。2.1.2设置可移动的安装车或轨道式吊篮平台（方案2）在钢构主梁下部安装滑动轨道用来挂设吊篮，以吊篮为作业面安装铝板板块。吊篮使用5m宽吊篮，沿东西向（长向）设置轨道 2)。2.1.3深化拆分单元，模块化整体提升（方案3）对檐口铝板幕墙进行深化设计，将其拆分为模块化单元，每个单元板块在地面拼装完成，后整体提升至设计标高后安装（图3）。图3模块化整体提升方案示意需将若干块铝板拼装成一个整体的单元板块，板块过大可能会在吊装过程中产生变形，因此铝板幕墙单元板块划分是一个重要的环节。本项目主体结构跨度4 m，悬挑长度5.6 5m，其拆分可考虑两跨一吊、一跨一吊或一跨两吊几种模式，通过对比及实践，一跨一吊为最合适的吊装单元，其板块大小为4 0 0 0 mm5650mm。大面拆分为每跨1 个单元，单元板块大小4 0 0 0 mm5650mm，每单元质量约为6 53kg，设计4 个吊点进行提升，每个吊点使用1 台小型卷扬机，同步提升至指定标高后进行定位安装。2.2方案比选本项目体量大、工期紧、专业工程多、标段界面复杂，但项目总工期仅为4 2 5d，为确保总工期，项目总体部署采用全面平行施工，专业穿插施工的思路，因此在施工铝板幕墙时，其他专业也存在穿插需求。根据项目实际情况及具体需求，对3个方案进行对比分析，如表1 所示。表1 方案对比分析方案安全性工期影响措施费施工便利性操作架搭设拆除影脚手架搭拆人工及材料租方案1一般便利响地面工序穿插赁费，措施费高昂流水穿插，不影响方案2差吊篮租赁费，措施费较低困难关键工期流水穿插，不影响方案3一般卷扬机自有，措施费极低便利关键工期对于方案1，本项目屋面檐口铝板幕墙吊顶离地高度为37.8 0 m，施工时，其下方正在进行场道地坪、市政等专业施工，立面多专业交叉施工，现场情况复杂，安全保障难度大。若采用该常规施工方法，在檐口钢结构施工完毕后，按部就班地搭设满堂架，再进行铝板幕墙安装，搭设与拆除满堂架体耗时过多，无法满足总体进度要求，且会产生高昂措施费，因此不建议采纳本方案。对于方案2，采用轨道式吊篮本身安全性较低，且本项目体量大，施工过程中的安全风险可控性差。同时为了保证吊篮一次施工完成无后续修补措施，吊篮必须悬挑布置，安全风险进一步加大，因此不建议采纳本方案。对于方案3，其参考单元式幕墙施工方案，安装快，安全性高，且提升安装完成后，下部地面可立即穿插其他工序作业，不影响后续工序的开展。因此，最终确定实施方案3。3施工工艺采用模块化整体提升方案，其工序主要为：施工准备地面拼装整体提升定位安装吊具移位接缝处理上部铝板散拼。3.1施工准备3.1.1深化设计准备阶段的首要环节是对悬挑铝板幕墙进行二次深化 3。基于项目施工BIM模型，对悬挑铝板部分进行深化拆分。根据悬挑铝板幕墙尺寸，按照便于拼装施工及整体提升原则，将整个悬挑檐口部分拆分为若干单元板块。3.1.2测量放线前道工序施工完毕后，在屋面檐口拟安装铝板范围采用全站仪放出檐口铝板幕墙控制轴线以及结构中线。现场采用全站仪，以钢结构轴线作为参照，符合檐口钢结构位置，确定东西向轴线和南北向轴线。以结构纵向轴线为基准，沿纵向轴线用钢尺对称设置前后位置线，垂直纵向轴线用钢尺对称设置左右位置线。校核现场定出悬挑铝板幕墙安装点位。3.2地面拼装屋面钢结构檐口为整体提升安装，在檐口主体结构施工完毕后，即按照拆分单元开展铝板地面拼装工作。157020238BuildingConstruction华国飞、刘燕：大悬挑铝板幕墙模块化整体提升施工技术考虑铝板本身刚度低，无法整体提升，因此在地面拼装时，将龙骨同时进行拼装整体提升。龙骨采用50 mm50mmX4mm方管，为方便后续上部铝板拼装，拼装时无需俯拼，将侧部结构在地面一次拼装完成。龙骨焊接完成后，移动至实际待吊装部位下方，进行铝单板安装。单元板块内各铝板间使用胶条塞缝，胶条本身具备一定的变形能力，若在吊装过程中，幕墙单元板块出现小范围的变形，可通过胶条变形进行消化，避免打胶可能产生的开裂问题。3.3整体提升在完成檐口单元成品检查及吊装准备工作后，方可进行本段檐口单元安装。吊装采用卷扬机进行吊装，卷扬机固定在钢结构主梁上。铝板幕墙吊顶单元板块通过绑带U形环与卷扬机吊钩进行连接，卷扬机对铝板吊顶4 个吊点进行同步吊装。吊装过程中注意铝板吊顶提升速度不得超过2 0 m/min，防止铝板吊顶4 个吊点因不同步造成的倾斜。铝板吊顶两侧设置牵引绳，减少风力对吊装的影响。吊装区域下方满拉安全兜网，吊装区域底部设置警示区域，警戒区域禁止行人随意穿行。4 级以上大风天气不得进行吊装。由于本方案吊装使用4 个卷扬机同时吊装时，为保证起吊的同步性，在卷扬机卷筒边缘安装带有凸台的码盘与接近开关，当卷筒旋转时，卷扬机侧面码盘上的凸台和缺口连续通过接近开关，接近开关发出的通、断信号进入控制器。控制器将脉冲信号进行累计计数，计算出各卷扬机的转角，经积分处理后便得到每个卷扬机的收、放绳量，以实现同步控制。3.4定位安装安装前，将檐口单元安装范围做前期施工区预处理，按照前期设置铝板单元板块装饰轮廓线，对应拟安装主体钢梁上的连接件位置，准确标示在单元桁架梁上，在结构上架设全站仪，用于安装位置控制。铝板吊顶吊装到待安装高度后使用e14mm钢丝绳在钢结构桁架之上，使用手拉葫芦进行精调调节；底部采用全站仪进行安装点位复核后焊接连接件至钢梁上，确保铝板幕墙单元板块精度。3.5吊具移位铝板幕墙吊顶单元板块安装就位后，将2 台卷扬机拆除，移动至下一板块安装吊点位置，开始进行下一板块安装准备。3.6接缝处理全部或一个施工段单元板块安装完毕后，进行板间接缝处理。单元板块间的接缝采用登高车进行处理。处理时，采用与板块内铝板接缝处相同胶条进行塞缝，确保拼接缝处理到位。3.7上部铝板散拼待铝板幕墙吊顶安装完成后，在钢结构主体内搭设操作架拼装上部铝板，直接高空散拼即可完成。拼装过程中，工人应系挂好安全带，不得直接站在吊顶龙骨上。4要点分析结合本次鄂州机场转运中心工程檐口大悬挑铝板幕墙施工，对此次拼装过程中的优秀做法和不足之处，总结如下几点 4-,1）针对大型钢结构主体无脚手架工程情况，采用模块化整体提升做法可以最大程度地提高施工效率，保证施工质量，并且在一定程度上节约措施费，该做法具有广泛的适用性。2）单元板块的划分是影响铝板幕墙安装速度的关键因素，需考虑单元板块在吊装过程中不发生变形的情况下，选择施工最便利的单元。3）吊点的选择可考虑4 个或6 个，由于本项目钢结构主体跨度为4 m，单元板块尺寸及质量适中，可使用4 个吊点起吊，若跨度增大，可适当考虑使用6