單元式幕墻是工廠標準化生產,幕墻的重要指標水密性、氣密性等方面能得到較好保證。單元式幕墻現場安裝工期短,能較好符合建設項目總工期的要求,它是高檔建筑外圍護的潮流趨勢。城市建筑超高、造型新穎的特性也給單元式幕墻安裝帶來挑戰。本文以高198米、外型似船帆的源昌凱賓斯基大酒店工程為對象,側重單元式幕墻在超高層雙曲弧面建筑結構中的安裝,在測量控制、吊裝、拼裝及水密性控制等施工難點的技術進行探討。
1 工程概況
源昌凱賓斯基大酒店工程地上47層,高度為198米,總建筑面積為80462.96m2。位于廈門的主要交通要道湖濱南路及湖中路交叉口東北側,緊臨廈門主要景點白鷺洲公園及筼筜湖。外形為獨特新穎的“雙帆”造型。
立面主要為單元式隱框幕墻系統,玻璃單元式幕墻20782.7m2,石材及百葉單元式幕墻890m2,單元式幕墻系統共計21672.7m2。
2 施工流程
施工準備 → 預埋件埋設 → 安裝吊裝設備 → 校核單元轉接件的準確度 → 設置安全警戒區 → 運送單元件 → 單元件吊裝 → 單元件拼裝 → 單元件微調 → 構造水密封膠 → 下一片單元件安裝 → 驗收
3 測量控制技術
3.1 測量準備
3.1.1 基準點、線的確認
幕墻測量放線依據建設單位提供的測量控制點及基點布置圖,對控制線、軸線、起始標高以及底層的基準點進行檢查確認。并填寫軸線、控制線記錄表,請監理單位給予認可。
3.1.2 標準層的設立
依據整個大樓首層的基準點,在首層、四層、八層等每隔四層作標準控制層。底層基準控制點作為一級控制點,采用鉛垂儀傳遞基準點,從底層通過光孔直接傳遞至頂層,作出各標準層的中心控制點。
3.1.3 內控線的布置
將結構控制線進行內移,內控線離結構面為1000mm。
3.1.4 結構外圍分隔控制線的測量
以軸線、基準點、控制線作為一級基準點,在底層投出外圍控制線,用測距儀測出外控制線的距離,用全站儀測出各外控制線延長線的交匯點,通過確定延長線上的交匯點加密二級控制點,各二級控制點之間互相連線成閉合狀,形成二級控制網。
3.2 平面測量放樣
本項目工程的幕墻平面由直線段、弧線段及弧直過渡段三部分組成。考慮到直線段測量放樣技術較成熟,本文不進行說明。
3.2.1 弧線段放樣
本工程弧線段放樣采用直線漸變弧線放樣方法,即以單元件的寬度為弦長擬合建筑外形的弧線。借用cad輔助放樣,出大樣詳圖給安裝工人使用,確保弧面放樣達到安裝要求。
3.2.2 直線與弧線相接處放樣
直線與弧線相接部位采用弧直交匯法放樣,依據直線在外弧的內側和外側按下面兩種方法分別進行放樣。采用cad輔助出大樣圖給安裝工人使用。
⑴ 直線段在弧線外側時采用外弧相切法。
從弧直交接處開始用單元件的寬度相切弧線段,逐片單元件相切弧線外弧面進行擬合。
⑵ 直線段在弧線內側時采用內弧相拼法。
從弧直交接處開始用單元件的寬度作弧線段的內拼弦,逐片單元件內拼弧線的內弧面進行擬合。內拼的結果比照設計圖進行確認。
3.3 高程測量放樣
3.3.1 層間標高的設置
通過激光測距儀把高程打到標準層上。其它樓層通過外立面上懸掛10kg重物的鑒定鋼卷尺,用大力鉗把鋼卷尺夾緊,靜置后用等高法分別測量計算出各樓層的實際標高。每層設立1米水平線作為作業時的檢查用線,并將各層高度分別用油漆記錄在立柱或剪力墻的相應位置處。
3.3.2 單元件安裝的標高控制
⑴ 每隔3～4片單元件設高程控制標線,標線處的高程控制采用紅外線三維定向水平儀進行控制。
⑵ 其它部位的單元件高程采用水平尺進行控制。依據標線處的單元件通過水平尺控制相鄰單元件的標高。
3.4 外立面豎向拼縫控制
采用外側雙經緯儀控制安裝軸線標線,并在建筑外墻彈墨線標識。從而引導精確安裝施工用;
4 單元件吊裝及拼裝技術
4.1 單元件吊裝
4.1.1 吊裝設備
設計并定制吊裝小吊車。通過設計計算、制作吊裝專用小吊車三臺。在吊裝小吊車正式起用之前請專家進行論證、并報監理及業主批準通過后使用。在使用前組織專人對小吊車進行現場專項檢查。在正式吊裝前進行試吊裝。針對現場單元件在0.4噸至1噸的重量,按0.75噸、1噸、1.3噸三個重量進行試吊裝,試吊裝時按每個試吊重量分別采用上升2～3米高后讓其自由下落三次,從而檢測小吊車的安全性,試吊裝結果表明小吊車能充分符合現場最大單元件1噸的起吊工作。
4.1.2 較低樓層吊裝
較低樓層的單元件吊裝。借用吊裝專用小吊車緩慢吊升單元件,在單元件的下端采用兩人分別在兩側手拉纜風繩進行穩定單元件。風力較大時停止吊裝工作。
4.1.3 七至二十層吊裝
七層至二十層采用小吊車兩側設鋼索纜風繩的方式吊裝。兩根鋼索纜風繩的下端離幕墻距離1.5～2.5米(視實際吊升高度而定),上部分別固定在吊裝小臺車兩側。
單元件的下端采用兩根引導固定滑索連接在鋼索纜風繩上。由于單元件吊升時有一定傾斜角,在單元件自身重力作用下,形成吊點及下端兩約束點的三點穩定狀態。通過本工程實踐表明這個方式單元件能安全穩定地吊升到相應部位。
單元件吊升時下端固定在兩側的鋼索纜風繩上,而鋼索是柔性的。為此在單元件吊升過程中要通過不斷調節下部的手拉葫蘆來拉緊纜風繩,從而確保單元件吊升符合要求。
4.1.4 二十一層以上吊裝
二十一層以上采用室內小推車輔助吊裝的方式吊裝,吊裝步驟如下:
⑴ 吊裝準備。將準備吊裝的單元件用平板小車運輸至吊裝位置,單元件兩側掛點掛在吊車起吊扁擔兩側;兩輛平板小車放在單元件前后適當位置。單元件要求放置平穩。單元件的中心線、前進方向及起吊線盡量在同一個面上,防止單元件起吊時側向傾覆。
⑵ 單元件起吊。采用變速卷揚機緩慢起吊,單元件前端離地時取走前端平板小車;后端平板小車隨單元件起吊緩慢前行。
⑶ 單元件出樓。單元件接近結構邊緣時操作人員應用手扶或拉牽引繩防止單元件突然離地晃動,要設有限位裝置避免平板小車隨單元件一起竄出樓外;
⑷ 單元件旋轉。由于單元件在室內運輸時是玻璃面朝上(防止吊升過程中磨損玻璃面),這造成單元件起吊出樓后是室外面對結構,為此需旋轉半周使單元件的玻璃面朝外,旋轉過程應注意不要碰傷單元件,并且防止對已安裝的幕墻成品碰傷;
⑸ 換鉤。將起吊扁擔上的掛鉤轉換到懸掛在結構邊緣的手動葫蘆上,緩慢拉緊葫蘆放松卷揚機使單元件靠近結構;
⑹ 單元件安裝。通過手動葫蘆調節板塊高度到適當位置,然后借助手動拉升器來安裝到轉接件上,保證單元件的空間位置符合要求。
4.2 單元件拼裝
4.2.1 水平縫拼接
水平縫拼接主要通過調節單元件左右兩端的上、下微調螺栓來實現。從而實現同一樓層的水平縫符合規范要求。圖4-4為水平縫拼接示意圖。
4.2.2 豎向縫拼接
選擇和采購機械助力調節安裝設備(手動拉伸器),手動拉伸器拉力能達2噸,符合單元件現場安裝時豎縫調節使用的要求。安裝時在單元件的上下兩端均采用手動拉伸器調節安裝。采用手動拉伸器進行一次拉伸到位。實踐效果證明使用方便、安裝后豎縫效果明顯。圖4-5為豎向縫拼接示意圖。
