外倾式斜幕墙分段内拉吊篮施工技术

1工程概况

安阳市游客集散中心项目是安阳市的重点工程，该建筑为装配式钢结构框架综合体，主要由地上2栋对称布置的塔楼、裙房（商业）及地下车库等组成 （图1）。该建筑地下2层、地上9层，建筑高度50m，总建筑面积72533.37m2，总用钢量约8900t。

图1安阳游客集散中心

本工程4~9层穿孔铝板幕墙设计外倾斜83°，面板形式为3mm厚穿孔铝单板，双面氟碳喷涂，穿孔铝板尺寸2200mm×900mm，单片穿孔铝板重约16kg；7~9层铝板造型+玻璃幕墙设计外倾斜68°，面板形式为2.5mm厚氟碳喷涂铝单板，6mm（单银Low–E）+12Ar+6mm中空钢化玻璃，玻璃尺寸1050mm×750mm，单片玻璃重约24kg。

2施工方案选择

为保证外倾式斜幕墙施工质量及安全，对比了以下3种施工方案。

（1）搭设外脚手架方案。在F2、F3层裙房屋面搭设脚手架，由于外倾斜角度大，基本上需搭设满堂脚手架。研究建筑外边线周长较长，满堂脚手架工程量大。本项目采用满堂脚手架方案的限制条件：满堂脚手架工程量大、搭设周期较长，施工较为烦琐，幕墙施工工期无法满足工期要求；搭设满堂脚手架成本费用高，不利于项目成本控制。鉴于以上原因，研究未采用满堂脚手架方案。

（2）安装吊机方案。设计在安装楼层上使用起重机将玻璃、穿孔铝板吊至安装楼层，室内人员一起协作将玻璃、穿孔铝板放在安装位置上，推进至安装位置，然后由室外操作人员进行固定安装。本项目采用安装吊机方案的限制条件如下。1）外倾斜幕墙的倾角外倾，使用起重机吊装玻璃、穿孔铝板时，距离主体距离较大，室内安装人员需牵引玻璃、穿孔铝板至结构边缘，牵引时的动能易造成碰撞、摔落等安全问题。2）将起重机安装至玻璃、穿孔铝板的上部相近楼层，虽然可减少距离主体的间距和安全隐患，但是安装几块玻璃、穿孔铝板就需要重新调整起重机的位置，不仅增加了人力，也降低了吊装的效率。鉴于以上原因，研究未采用安装吊机方案。

（3）分段内拉吊篮方案。为了解决外倾式斜幕墙施工作业难的问题，在工程实践的基础上，对常规吊篮系统进行了改进，研发出外倾式斜幕墙分段内拉吊篮施工技术。该技术应用在保证安全的前提下，不影响其他专业的施工作业，施工成本较低，幕墙施工质量可控。经过对比分析，最终选用分段内拉吊篮 方案。

3工艺原理与结构验算

吊篮安装在标高47.600m的屋面，根据施工需要，在5~9层主体结构楼板边设置水平导向杆，在水平导向杆前段安装滑轮组，将吊篮钢丝绳和安全绳穿过滑轮组，通过调整滑轮组的标高，控制吊篮与每层斜幕墙之间的水平距离，满足外倾式斜幕墙的施工条件。吊篮分段内拉如图2所示。

图2吊篮分段内拉示意

3.1水平导向杆设置

水平导向杆构造作法为悬挑的方钢，方钢前端焊接有螺栓孔的连接板，方钢通过焊接与主体结构上的埋件进行固定（图3）。

图3水平导向杆模型示意

3.2滑轮组构造

滑轮组的功能是改变力的方向，由8mm厚钢板和2个定滑轮组合而成，滑轮组通过4个M12螺栓与水平导向杆端部连接，吊篮钢丝绳穿过内侧滑轮，吊篮安全绳穿过外侧滑轮（图4）。

图4滑轮组模型示意

3.3结构分析验算

装置设计之初，对吊篮的各种工况进行了充分分析。吊篮安全计算包括钢丝绳计算、抗倾覆安全系数计算、吊篮受荷分析、主体钢梁做前支架竖向受力计算、主体钢梁做前支架抗剪计算、水平导向杆构件强度计算。通过验算，结果符合规范要求。

4施工工艺流程及操作要求

4.1工艺流程

施工准备→水平导向杆安装→吊篮安装、吊篮钢丝绳与滑轮组连接→吊篮调试、验收→后置埋件安装→幕墙主、次龙骨安装→穿孔铝板、铝板造型、玻璃安装→保温、防火岩棉安装→硅酮耐候密封胶注胶→验收。

4.2施工操作要点

4.2.1施工准备

（1）吊篮安装和拆除必须由专业的安装单位进行施工。施工人员必须持证上岗，进行吊篮作业前要经过安全培训和安全技术交底。

（2）确定吊篮安装时间和现场安装条件，每个工作面均要考虑周全（立面、转角），确保施工无死角、无盲区。

（3）按分段内拉吊篮设计要求，确定每层水平导向杆长度，按图纸预先制作好水平导向杆和滑轮组。

4.2.2水平导向杆安装

按照吊篮平面布置图，测量确定每层水平导向杆的安装位置。根据测量定位在主体结构楼板相应位置安装后置埋件。然后根据吊篮与每层斜幕墙之间的水平施工距离，调整水平导向杆悬挑长度，再通过焊接与主体结构中的后置埋件进行固定。

4.2.3吊篮安装

根据工程实际情况，吊篮悬挂机构安装时不采用前支架，直接将中梁固定在钢结构钢梁上。工作钢丝绳通过滑轮组与吊篮电机连接固定。安全钢丝绳通过滑轮与自控锁连接固定。根据施工作业面要求，将吊篮两侧的滑轮组通过螺栓与相应标高的水平导向杆端部连接，控制吊篮与斜幕墙间保持适当的水平间距。

4.2.4吊篮调试、验收

吊篮安装完成必须组织监理、安装、施工等单位逐台逐项验收，并经空载运行试验合格后方可使用。

4.2.5后置埋件安装

（1）钢梁侧面预埋件已在钢梁加工制作时焊接完成，现场施工人员必须根据幕墙图纸认真核对埋件位置，若埋件位置和图纸不符，需现场重新焊接埋件。

（2）主体结构楼板为后置埋件，后置埋件采用 300mm×250mm×8mm热镀锌Q235B钢板，配4个M12×160化学锚栓和300mm×250mm×10mm热镀锌Q235B钢板，配4个M14×160化学锚栓，锚栓有效锚固深度大于110mm。后置埋件在结构的位置与标高均以埋件锚板面的中心为准，根据幕墙深化设计图纸要求，精准测量定位埋件位置。锚栓承载力是否满足设计要求应由现场拉拔试验确定。

4.2.6幕墙主、次龙骨安装

（1）幕墙主龙骨下端设置钢插芯、上端设置转接件，并按照图纸技术要求在车间加工制作。

（2）根据幕墙深化图纸要求，准确定位钢插芯和转接件位置，下端钢插芯与主体楼板上的后置埋件采用焊接刚性连接，上端转接件与钢梁侧面的预埋件采用焊接刚性连接，主龙骨与钢插芯、连接件采用螺栓铰接。

（3）主龙骨安装完成后，在主龙骨表面根据板材竖向分格尺寸弹次龙骨水平定位线，然后将次龙骨按水平定位线与主龙骨满焊连接。

（4）幕墙主、次龙骨整体安装完成后应进行报 验，验收合格后对焊点做防腐处理。

4.2.7穿孔铝板、铝板造型、玻璃安装

（1）在主体结构井道内安装卷扬机。采用卷扬机将铝板造型、玻璃板块垂直吊运至各楼层。先安装铝板造型，后安装玻璃。室内操作人员将铝板造型、玻璃搬运至待安装位置，配合吊篮内操作人员进行铝板造型、玻璃安装。

（2）穿孔铝板幕墙内侧设计有硅酸钙板内墙，穿孔铝板采用吊篮吊运至安装位置，吊运过程中应注意保护表面涂膜，并按照铝板上角码位置进行固定，不得漏打自攻钉。

4.2.8保温、防火岩棉安装

（1）幕墙层间防火封修采用100mm厚防火岩棉封堵。防火岩棉应采用1.5mm厚的镀锌钢板承托或包裹，镀锌钢板与结构间缝隙采用防火密封胶密封，确保与楼板或墙体形成全封闭的隔离带，防止串烟。

（2）铝板造型+玻璃幕墙采用100mm厚的保温岩棉，穿孔铝板幕墙采用130mm厚的保温岩棉。

4.2.9硅酮耐候密封胶

铝板造型、玻璃安装完成后，清理缝隙基材表面，在缝隙两边贴美纹纸，缝隙间塞泡沫棒，注入硅酮耐候密封胶。

4.2.10验收

幕墙工程施工完成后，由施工单位进行自检，在自检合格的基础上方可报监理单位验收。

5结束语

随着社会经济的发展和科技水平提高，市场上出现越来越多形式新颖、造型奇特、功能强大的建筑物，外倾式斜幕墙为新型建筑风格的实现拓宽了思路。研究结合现场实际情况，通过合理的施工工艺分析，采用分段内拉吊篮进行外倾式斜幕墙施工，实现了施工过程有序可控、施工速度快、成本低、质量好的目标。