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【摘要】以中交集團(tuán)南方總部超高層建筑為背景，提出一套可行的吊裝方案，在工程中將屋面幕墻鋼結(jié)構(gòu)作為核心支撐構(gòu)件，于上方安裝環(huán)形軌道等一系列吊裝輔助裝置，通過(guò)高效的方式完成大批量玻璃幕墻的吊裝與安裝，確保了吊裝效率，將施工風(fēng)險(xiǎn)控制到最低，整體質(zhì)量良好，彰顯出了優(yōu)良的效益性。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；玻璃幕墻；吊裝技術(shù)

1工程概況

中交集團(tuán)南方總部大樓總高度195.8m，采用了外立面幕墻形式，整體構(gòu)成較為復(fù)雜，于屋面層下部設(shè)置框架式幕墻，同時(shí)在其上部設(shè)置單元式幕墻，在屋面安裝穩(wěn)定性良好的幕墻鋼結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。幕墻系統(tǒng)首層為點(diǎn)玻幕墻；3#、4#核心筒6～33層以及東塔5層為框架幕墻；東西塔2～40層、上下連體南北立面為單元式幕墻。上下連體下吊頂鋁板，首層核心筒部分為石材幕墻。

2施工難點(diǎn)及方案比選

基于本工程需求，幕墻吊裝體量相對(duì)較大，采用的是塔式起重機(jī)吊裝的方式，在屋面安裝吊裝系統(tǒng)。雖然此方式理論上可行，但存在施工效率低下、成本過(guò)高的局限性，且在施工中易對(duì)其他工程造成不良影響。對(duì)此，本工程使用了屋面幕墻鋼結(jié)構(gòu)，可發(fā)揮出支撐構(gòu)件的效果，適配了綜合吊裝體系，覆蓋至垂直（水平）運(yùn)輸、吊籃等多個(gè)子系統(tǒng)，彼此之間協(xié)作，有效完成組合式玻璃幕墻施工作業(yè)。關(guān)于本次吊裝系統(tǒng)的設(shè)置方案，具體如圖2所示。

3吊裝體系設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)原則。合理設(shè)置吊裝體系，需與工程規(guī)范相符，兼顧質(zhì)量、效率、安全等多方面因素，確保受力驗(yàn)算的合理性。3.2設(shè)計(jì)思路。設(shè)置屋面玻璃幕墻鋼結(jié)構(gòu)，是尤為關(guān)鍵的承重構(gòu)件，在其上方設(shè)置環(huán)形軌道等各個(gè)與吊裝有關(guān)的子系統(tǒng)，在電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)輔助下有效吊起玻璃幕墻并使其轉(zhuǎn)移置環(huán)形軌道上，隨后在行走式電動(dòng)葫蘆的輔助下，沿著既有的環(huán)形軌道最終轉(zhuǎn)移至指定區(qū)域?？紤]到框架式幕墻的基本特點(diǎn)，借助高空吊籃并通過(guò)人工作業(yè)的方式有效安裝。具體流程為：（1）在電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引作用下，沿著導(dǎo)向定滑輪實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃幕墻的垂直運(yùn)輸作業(yè)；（2）順著環(huán)形軌道，通過(guò)行走式電動(dòng)葫蘆的牽引，可實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃幕墻的水平運(yùn)輸作業(yè)；（3）在吊籃系統(tǒng)的支持下，做好各細(xì)部的安裝作業(yè)。4施工技術(shù)要點(diǎn)。4.1施工流程。分別安裝如下結(jié)構(gòu)：屋面幕墻鋼結(jié)構(gòu)→懸臂支架→環(huán)形軌道及其配件→吊籃系統(tǒng)→電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，隨后試吊裝，無(wú)誤后即可進(jìn)入到正式安裝環(huán)節(jié)。4.2技術(shù)要點(diǎn)。4.2.1安裝屋面幕墻鋼結(jié)構(gòu)。在塔式起重吊機(jī)的輔助下，順利完成屋面幕墻鋼結(jié)構(gòu)的吊裝作業(yè)，安裝順序尤為講究，具體為：鋼立柱（250mm×150mm×10mm）→斜拉桿（規(guī)格與前述相同）→橫向鋼梁（150mm×150mm×8mm），通過(guò)焊接的方式處理鋼立柱與斜拉桿，使其與幕墻基礎(chǔ)預(yù)埋件有效連接起來(lái)，并在鋼柱之間增設(shè)2道橫向鋼梁，以達(dá)到固定的效果[1]?？紤]到幕墻高度不足的基本狀況，需對(duì)鋼立柱適當(dāng)加高，使其能夠與環(huán)形軌道吊裝配合使用。經(jīng)過(guò)加高處理后的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)再次檢驗(yàn)受力狀況。4.2.2安裝懸挑支臂懸挑支臂采用的是I22a工字鋼，長(zhǎng)度均為3m，參考幕墻鋼立柱之間的距離，要求支臂間距與之相同，且要設(shè)置在鋼立柱頂部，在鋼墊板的輔助下調(diào)節(jié)標(biāo)高。需要在懸挑支臂內(nèi)外側(cè)分別增設(shè)抗傾覆斜拉桿（100mm×100mm×5mm）以及卸壓桿（規(guī)格與前述一致），通過(guò)焊接的方式將桿件一端有效固定于懸挑支臂上，余下的一端則穩(wěn)固焊接于鋼立柱，要求懸挑支臂具有足夠的穩(wěn)定性。4.2.3安裝環(huán)形軌道及配套設(shè)備以工字鋼為基礎(chǔ)材料，彼此連接并形成環(huán)形軌道，利用螺栓與懸挑支臂下翼緣連接成穩(wěn)固的整體，經(jīng)處理后使得下翼緣足夠光滑，不可出現(xiàn)卡車(chē)輪現(xiàn)象。關(guān)于可行走式電動(dòng)葫蘆，需將其牢固安裝于環(huán)形軌道上。4.2.4安裝吊籃系統(tǒng)。安裝吊籃系統(tǒng)的具體內(nèi)容如下：1）吊籃支架橫臂：采用大方鋼與小方鋼（各1條）的組合方式，彼此之間通過(guò)螺栓連接。2）穩(wěn)固吊籃支架橫臂：通過(guò)抱箍的方式，將其固定在懸挑支臂上，其中大方鋼為前挑臂，剩下的小方鋼則作為后臂。需將槽鋼與栓頭螺桿套好，在此基礎(chǔ)上將懸挑支臂置入預(yù)先設(shè)置的U形抱箍?jī)?nèi)，再完成上部槽鋼的安裝作業(yè)，利用雙螺帽做進(jìn)一步穩(wěn)固處理，螺栓端部預(yù)留適當(dāng)距離，以2～3個(gè)帽距為宜。3）旗桿位置調(diào)整：需要合理調(diào)節(jié)旗桿的位置，以滿(mǎn)足吊籃運(yùn)行需求；需設(shè)置攀繩組件，單獨(dú)設(shè)置工作鋼絲繩與安全鋼絲繩，各自通過(guò)繞掛的方式置于支架上，且均使用3個(gè)繩夾提升其穩(wěn)固性。4.2.5安裝電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)及纜風(fēng)繩。準(zhǔn)確劃定幕墻的吊裝區(qū)域，在該處增設(shè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，確保所用鋼絲繩可與吊裝環(huán)節(jié)的受力需求相符，在卷?yè)P(yáng)機(jī)的下方安裝1個(gè)二次防護(hù)鋼筋籠，將其穩(wěn)固置于屋面結(jié)構(gòu)上，不可對(duì)原有的屋面結(jié)構(gòu)造成不良影響。關(guān)于卷?yè)P(yáng)機(jī)導(dǎo)向滑輪的設(shè)置，應(yīng)固定在懸挑支臂上。為確保幕墻吊裝過(guò)程中不出現(xiàn)明顯波動(dòng)，需在卷?yè)P(yáng)機(jī)的兩側(cè)分別設(shè)置1根纜風(fēng)繩，將其上端連接于懸挑支臂上，隨后將下端與首層地面穩(wěn)固連接起來(lái)。在夾起玻璃幕墻時(shí)，纜風(fēng)繩相對(duì)松弛；此后，在板塊起吊過(guò)程中，纜風(fēng)繩則相對(duì)緊繃。4.2.6試吊裝。接通電源，分析電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向，將其與控制按鈕方向?qū)Ρ龋S后展開(kāi)無(wú)荷載試驗(yàn)、靜載試驗(yàn)與動(dòng)載試驗(yàn)，分析線(xiàn)路連接狀態(tài)，判定各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀況。4.2.7正式安裝。正式安裝玻璃幕墻分3個(gè)步驟，具體內(nèi)容有：1）起吊玻璃幕墻。將工程所需玻璃幕墻板塊運(yùn)輸至指定起吊區(qū)域，并與玻璃幕墻連接。2）換鉤。通過(guò)垂直吊裝的方式將玻璃幕墻轉(zhuǎn)移至與環(huán)形軌道相距1m的下方區(qū)域，隨即暫停作業(yè)，并換鉤。3）安裝玻璃幕墻。在上述基礎(chǔ)上，合理調(diào)節(jié)玻璃幕墻高度，要求超出安裝位置200mm[2]，在電動(dòng)葫蘆的輔助下完成安裝作業(yè)。關(guān)于框架式幕墻，需要將板塊吊運(yùn)到特定的施工樓層，通過(guò)人工作業(yè)的方式安裝各個(gè)細(xì)部。4.2.8拆除吊裝設(shè)備及防護(hù)外架結(jié)束玻璃幕墻的安裝作業(yè)后，可在吊籃的輔助下將環(huán)形軌道等輔助性工具拆除，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)緩慢下放至地面，隨后拆除吊籃支架，將加高部分的鋼立柱切除。做好上述工作后拆除屋面卷?yè)P(yáng)機(jī)，利用建筑電梯轉(zhuǎn)移至地面。4.3安裝質(zhì)量控制。幕墻、門(mén)窗等部件的安裝作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙展開(kāi)，需達(dá)到垂直、轉(zhuǎn)角水平的效果，且各個(gè)相鄰部件均要完全對(duì)中。做好組件的錨固工作，針對(duì)與磚石接觸的部分采取防護(hù)措施。幕墻工程存在一定范圍的外露金屬表面，該部分應(yīng)足夠平直；各組件之間構(gòu)成平面，不出現(xiàn)歪扭等不良問(wèn)題。在幕墻安裝過(guò)程中，不可采取切割措施，否則會(huì)對(duì)幕墻的整體剛度造成影響，無(wú)法保障幕墻使用性能。合理設(shè)置滴水線(xiàn)、排氣孔等，需設(shè)在不顯眼的區(qū)域。合理設(shè)置排水設(shè)施，確保幕墻框架內(nèi)的積水可以有效排至外界，且要避免位移與噪聲現(xiàn)象。所用到的鋼扣件需鍍鋅并刷涂防銹漆，值得注意的是其他鋼材的處理，除鍍鋅外還需刷涂2層底漆。受焊接作業(yè)的影響，將會(huì)出現(xiàn)焊口，該處需刷涂2層防銹底料。錨固構(gòu)件可提升玻璃幕墻的密閉性，有效抵御外界風(fēng)雨。在施工圖紙中對(duì)接縫寬度做出明確說(shuō)明，需遵循具體方案執(zhí)行，其余均采用線(xiàn)狀接口連接的方式，增強(qiáng)構(gòu)件的不透性，符合工程提出的不透風(fēng)雨要求。

5結(jié)語(yǔ)

本文以高層建筑為背景，針對(duì)玻璃幕墻施工中所用到的吊裝技術(shù)展開(kāi)探討，創(chuàng)建了幕墻吊裝系統(tǒng)，涉及垂直（水平）運(yùn)輸系統(tǒng)、吊籃系統(tǒng)等多個(gè)部分，在彼此協(xié)同下可高效完成組合式玻璃幕墻的安裝作業(yè)，整個(gè)施工環(huán)境足夠安全，效率優(yōu)良且成本得到有效控制，具有一定的參考價(jià)值。

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作者:蘇海波 單位:中交四航局珠海工程有限公司