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1、智慧型“挂钩式”幕墙施工工法1 前 言建筑幕墙系统自问世以来,经历了多次的更新换代,如何使幕墙系统安装更加方便快捷而又牢固耐用,一直是幕墙工作者们追求的目标。 “挂钩式”建筑幕墙是我公司吸取以往幕墙结构的优点,再结合多年的设计与施工经验,经过大量的研究、设计与试验,而成功开发出的一套安装快捷、牢固耐用且具有较好节能保温效果的建筑幕墙系统。智慧型“挂钩式”建筑幕墙系统具有设计科学、结构简单、安装方便、成本低廉的优点,以其完善的性能比广泛应用于全隐、半隐、明框玻璃幕墙工程,满足建筑师对幕墙形式不同的装饰要求,并且具有较好的科学性、规范性、安全性、便捷性、经济性与通用性。该幕墙系统极大地减轻了制作安
2、装人员的劳动强度,明显地节省了成本,大大地缩短了施工工期,符合当今国家提倡“节约型社会”的要求。智慧型“挂钩式”建筑幕墙是在构件式幕墙的基础上逐渐形成的一种新的幕墙施工工艺。主要工艺包括幕墙与主体结构连接预埋件的安装、构配件工厂制作、幕墙的现场安装,其中“建筑幕墙横梁与立柱的连接结构(专利号:ZL 200610122081.8)”和“玻璃幕墙的玻璃支撑方法及结构(专利号:ZL 200410027670.9)”均获得国家发明专利。经省住房和城乡建设厅组织专家鉴定,智慧型“挂钩式”幕墙施工技术达到国际先进水平。该施工工艺具有质量安全可靠、施工速度快、环保节能的优点。因此对幕墙深化设计、自主研发创新
3、形成智慧型“挂钩式”建筑幕墙施工工法具有广泛的应用价值。2 工 法 特 点2.0.1 智慧型“挂钩式”幕墙改变了“构件式”幕墙须把立柱与横梁一根根安装完毕后,再将各种板块通过压板及螺钉连接在立柱、横梁上的传统工艺,该系统实现了立柱安装一支或一层时,随时将横梁与立柱、各种面板、开启窗扇及托条安装完毕,并且相邻板块可单独安装、更换,施工可由上而下、由下而上、由左而右、由右而左、由中部往四周安装。2.0.2智慧型“挂钩式”幕墙系统各构配件制作简单、安装方便,横梁与立柱、单元板块与铝合金主框架、开启窗扇及玻璃托条的安装极为方便。传统的压板方式安装耗时长,且每个压板安装同时又要顾及相邻板块,非常烦琐。智
4、慧型“挂钩式”幕墙系统与之相比,极大地缩短了安装时间,明显地提高了施工进度和效益。同时,单元板块在安装时相互之间无干扰,并且可以在室内外单独安装。3 适 用 范 围本工法适用于全隐、半隐、明框玻璃幕墙工程的安装施工。4 工 艺 原 理4.0.1 横梁与立柱采用“挂钩扣合式”连接结构(见图5.3.6-1),立柱上通过螺钉固定门型(或口型)连接件,通过该连接件上预先设置的两个槽口与横梁内腔上的两个反向槽口相互扣接,侧边用卡紧件卡住固定,形成一个稳固的连接体将横梁和立柱连接在一起。该结构制作安装方便,抗扭性能大大增强,解决了行业内幕墙横梁与立柱传统安装结构不够合理和安装不方便的问题。4.0.2 单元
5、板块与立柱、横梁连接安装采用“挂钩插接式”连接结构(见图5.3.7-1),利用立柱、横梁上的挂连机构,将单元板块四周挂钩全部插入立柱与横梁相应的槽口内,并且槽口内嵌胶条柔性连接,起到弹性缓冲和防止噪音产生,很好地满足幕墙整体的抗震、抗强风压、抗热应力的作用。这种“挂钩插接式”连接结构避免了采用传统压板方式导致的压板漏压和采用自攻螺钉固定压板在负风压的作用下容易造成的安全隐患及施工困难,又解决了压板式隐框玻璃幕墙、隐框窗等边部与墙体连接部位及转角处的压板难以施工及难以压紧板块的安装困难。4.0.3 独特的开启窗结构(见图5.3.7-2):开启窗扇顶部内侧设置挂钩,与玻璃支撑托板斜向支撑的挂槽挂连
6、实现线荷载受力,安装方便,每扇窗扇都能实现室内外安装。在水平托板的外端部设置斜向劈雨板,下雨时防止雨水进入开启窗的内腔和室内。4.0.4 玻璃托板设计(见图5.3.7-1和图5.3.7-2):玻璃支撑托板由水平面的托板和斜向的支撑板构成,斜向的支撑板端部支撑在横梁上,水平托板用以支撑玻璃的重量。支撑托板与横梁设有挂连机构,该挂连机构由横梁纵向部位设置的下端半封口的凹槽和水平托板端部纵向弯曲端构成,纵向弯曲端挂接在半封口的凹槽内。此外可在水平托板的外端部设置斜向劈雨板,以及在支撑托板的斜向支撑板上设置挂槽,用于挂连开启窗窗扇。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺总流程幕墙构配件工厂预制幕墙
7、构配件运输幕墙构配件垂直吊运预埋件安装测量放线测量放线连接件、立柱、横梁安装幕墙单元板块安装检查、验收5.2 施工工艺详细流程5.2.1 预埋件的安装工艺流程熟悉图纸及技术交底熟悉施工现场寻准预埋铁件对准立柱线拉水平线控制水平高度及进深位置点焊加焊防腐记录5.2.2 测量放线工艺流程熟悉了解建筑结构与幕墙设计图对整个工程进行分区、分面确定基准测量层确定基准测量轴线确定关键点放线测量记录原始数据更换测量立面(或层次)重复上面程序整理数据分类处理或上报设计5.2.3 连接件的安装工艺流程准备材料材料就位检查质量清理预埋件焊接连接件调整收紧5.2.4 立柱的安装工艺流程检查立柱型号、规格对号就位安装
8、三维方向调整校正与验收立柱保护膜的包装5.2.5 横梁的安装工艺流程施工准备检查各材料质量就位安装检查5.2.6 单元板块的安装工艺流程施工准备检查验收单元板块将单元板块按层次堆放安装验收5.3 操作要点5.3.1 幕墙构配件工厂制作与运输 1. 幕墙构配件在加工厂加工成型,加工设备先进、操作工人技术娴熟,在工厂内无尘化生产。立柱、横梁、连接件、副框、托条等均实现一次性切割,不需要二次铣切加工。2. 幕墙构配件发至现场后,用叉车将构配件运至吊装区域并安放于转运架之上,叉车运输过程中应安排专人指挥,轻拿轻放,避免损伤构配件。 5.3.2 预埋件安装 “挂钩式”幕墙与主体结构连接的连接件采用预埋件
9、,在主体结构施工时按设计要求埋设。根据前期轴线测量结果将预埋件平面位置引测并标记在主体结构模板上,再用卷尺根据框架梁底模确定预埋件高度,将预埋件放入框架梁钢筋之后与梁体主筋固定牢固。预埋件安装图详见图5.3.2-1。图5.3.2-1 预埋件安装图预埋件安装的注意事项有:1. 先对工程整体进行测绘控制线,依据轴线位置的相互关系将十字中心线弹在预埋件上,作为安装支座的依据。 2. “挂钩式”幕墙施工为临边作业,应在楼层内将镀锌钢板与埋件连接,依据垂直钢丝线来检查转接件的垂直度与左右偏差。3. 为保证预埋件安装精度,除控制前后左右尺寸后,还要控制每个预埋件标高,用水准仪进行跟踪检查标高。5.3.3测
10、量放线1. 对主体已完成或局部完成的建筑物进行分区、分面、外轮廓测量,然后进行综合,测量区域的划分在一般情况下遵循以立面划分为基础、以立面变化为界限的原则,全方位进行测量。根据测量结果确定幕墙的结构误差及处理方法提供给设计作出设计更改。2. 确定了基准测量层后即要确定基准测量轴线。首先要与土建共同确定基准轴或复核土建的基准轴线。关键层、基准轴线确定后,在基准轴上确定不低于两个的关键点。放线从关键点开始,先放水平线,用水准仪进行水平线的放线,一般的铁线放线采用花篮螺丝收紧,然后吊线(垂直),放线时要注意风力大于4级时不宜放线,同时高层、超高层建筑一般要采用高精度激光经纬仪器放线,再配以铁线吊线的
11、方法进行放线。5.3.4 幕墙构配件吊运利用安装于楼层位置的屋面吊,再配合卸料平台将构配件吊至需安装楼层,地面转运组将吊绳挂在吊钩上,扶住块材转运架,防止晃动,悬臂起重机开始提升,升高 0.5m,确认正常后,人员应从起吊点撤离,悬臂起重机提速上行,启动时应低速运行,然后逐步加快达到全速。起钩后将构配件提升至存放构配件的楼层,稳定后再落钩降至安装楼层后对各配件进行安装固定。5.3.5 连接件、立柱的安装预埋铁件的作用就是将连接件固定,使幕墙结构与主体砼结构连接起来。由于“挂钩式”幕墙系统的立柱需要安装精准,使得玻璃副框装饰面与立柱结合更加平整美观,保证下步工序的顺利安装,达到理想效果,幕墙立柱安
12、装采用三维调节节点法。1. 连接件与立柱连接的三维调节法:先将连接件1或3统一焊接在相对应的埋件上,再将立柱前后准点定位在连接件1或3上部面,另将连接件2与立柱连接后,再将连接件2与连接件1或3相连,通过长形孔实现三维调节。幕墙立柱安装三维调节节点图(如图5.3.5-1所示)。图5.3.5-1 幕墙立柱安装三维调节节点图连接件与立柱连接的三维调节法具体做法如下:1)小角钢(或小槽钢)与大角钢结合面设有12个竖向长形孔。大角钢的两面也均开设2个横向的长形孔,对应小角钢(或小槽钢)面的12个长形孔中心点与小角钢(或小槽钢)对应的12个长形孔的中心点用螺栓连成一体。小角钢(或小槽钢)比大角钢结构的高
13、度尺寸要大于调节高低的调节量,以方便下一步工序焊接。2)将连接成一体的组件用2个螺栓对应大角钢与立柱结合面的长形孔中心点,同时进行连接在立柱的两侧面,且在组件与立柱的接触面垫上橡胶片(绝缘垫)。3)将立柱连接上两个组件后,组件中的小角钢(或小槽钢)与预埋铁板的接触处,分别用电焊焊接牢固。4)将小角钢(或小槽钢)与大角钢连接或大角钢与立柱连接的螺栓松开,再开展所需要的立柱前后、左右、上下三维调整。5)调整准确后扭紧螺栓,再将大小角钢连接的上下端部位和采用1个螺栓时的另一个螺栓孔部位用电焊焊接牢固。6)最后再将焊接时被破坏角钢的镀锌部分用防锈漆涂上,进行防锈保护。2. 立柱的安装方法:立柱安装一般
14、由下而上进行,带芯套的一端朝上。第一根立柱按悬垂构件先固定上端,调正后固定下端;第二根立柱将下端对准第一根立柱上端的芯套用力将第二根立柱套上,并保留20mm的伸缩缝,再吊线或对位安装立柱上端,依次往上安装。若采用吊车施工,可将吊车在施工范围内的立柱同时自下而上安装完,再水平移动吊车安装另一段立面的立柱。立柱安装后,对照上步工序测量定位线,对三维方向进行初调,保持误差1mm,待基本安装完后在下道工序中再进行全面调整。3. 立柱校正与验收:立柱安装用螺栓固定后,对整个安装完的立柱进行校正,在立柱校正时首先要放基准线。所有基准线的放置要求准确无误,先要吊垂直基准线,每隔3-4根立柱要吊一根垂直基准线
15、,垂直基准线放好后要用经纬仪,测定基准线的准确度,要保证基准线的自身的准确。同时为了防止基准线受风力的影响,在经纬仪测定时要将基准线端固定好,基准线垂线位于立柱的外侧面。在垂直基准线放好后,要每隔2-3层打一次闭合水平线,水平线用水准仪抄平固定,水平线位于立柱的外侧面。在基准垂线与基准水平线确定后,在立柱外侧面就形成了一个基准面,基准面确定后,要检查每一根立柱的外侧面是否在基准面上,测量出误差并记录登记,同时对水平线垂直误差进行测量,在测到平面误差后,对有平面外误差的立柱进行调整,调整时用木块轻击立柱,注意不能损伤铝表面氧化膜,必要时将螺栓松开调整,如仍然调整不好就要将立柱拆下重新安装。在立柱
16、调整后要用经纬仪进一步测量误差调整情况。所有调整完成并用经纬仪测试都符合要求后,立柱定位完成。4. 立柱保护膜的包装:立柱安装加固后,由于建筑施工现场污染严重,故对铝型材要进行保护。对于铝材的保护有两种:一种是在工厂内保护,即过塑保护;一种在施工工地用保护膜进行保护。两种方法目的都有是避免铝型材受到损伤及防止污染。不同的立柱要选择不同规格宽的塑料膜,在包装立柱前要清洁铝型材表面的杂物用白布将铝型材表面抹净。立柱包装要两人同时施工,从内向外面包装,包装时要注意美观不能出现塑料布到处飘的现象,一般情况下一层为一个包装段,每个包装段间接头要接好,但不能重叠,要保证清除某一层不能影响其它层的包装。用胶粘带将塑料