苏小勇

摘    要：单元式幕墙是由许多独立的单元组合而成，每个独立单元组件内部所有板块安装、板块间接缝密封均在工厂内加工组装完成，是工厂化程度最高的幕墙类型，减少了现场施工的工作量，降低施工现场人为因素对工程质量的影响。文章结合实例重点就单元式幕墙垂直运输与吊装技术的应用进行分桁。

关键词：单元式幕墙;垂直运输;吊装技术

1  单元式幕墙的特性

单元式幕墙作为建筑工程的外墙装饰架构，不仅具有防火、隔音效果，而且对美化楼体外观起到至关重要的作用。建筑幕墙主要通过柔性链接物件对主体结构产生一定的支撑作用，幕墙包括两部分结构，其一是由人造板、石板、金属板以及玻璃等材质组成的面板结构;其二是钢结构的支撑架构，支撑架构的稳定性、安全性较高。支撑架构与面板之间通过螺栓等介质连接，而二者之间事先预留了足够大的位移空间，通过这种连接方式，可以增强幕墙本身的抗变形能力。

1.1  节能环保、防雨水渗漏

单元式幕墙包括全单元式幕墙与半单元式幕墙。这种幕墙不仅具有防水、防风的功能，且也具有节能环保的特性。由于室内压力值大于室外压力值，二者之间形成一个较大的反差，使雨水倒灌入窗内，如果室内外压力值相同或者室外压力值远远小于室内压力值，即便存在接缝，也不会出现雨水渗漏的情况。而单元式幕墙可以有效解决这一问题，实现了等压效应，使内外压力值完全处在同一个水平上，有效防止了雨水渗透情况的发生。

1.2  安装过程省时省力

单元式幕墙无须借助于大型的脚手架、吊车等设备，主体框架的线条比较统一、均匀，单元体之间的结合特别紧密，因此，在实际安装过程中，在每一个楼层安装预埋件就可以完成幕墙结构件的安装，不需要大量的人力资源，同时也节省了大量的安装时间。

1.3  现场管理简约化

由于单元式幕墙被分割成若干个单元，因此，现场管理人员只需对每一个单元板块进行管理而不用考虑其它因素。管理人员的配备也进一步得到优化，对材料及相关附件的应用也相对减少，这些优势大幅降低了投入成本。

2  单元式幕墙垂直运输与吊装技术的应用实例

2.1  工程概况

某建筑工程项目总建筑面积215357m2，地上部分总面积为97760m2，地下建筑面积117597m2。本项目共计幕墙面积115500m2，A、B、C、D、E、F六栋主楼以单元幕墙为主，东立面为边部飞翼，中间横明竖隐单元系统;南北立面三角型铝板单元和玻璃穿孔板组合单元系统;西立面双层呼吸式玻璃幕墙系统;阳台部分为阳台单元和玻璃栏杆，本工程单元板块共计5635件，最重板块重1T。

2.2  垂直运输与吊装技术

2.2.1  悬臂桁架起重机械

桁架材料参数确定悬臂桁架起重机械类似是塔式起重机的上半身固定在楼

层内，工程选用的成品悬臂桁架起重机械，由4节标准臂组成（7.5m×4），额定起重量为8t。臂高1.32m，宽1.51m，上弦为120mm×8mm圆管，下弦为105mm×8mm方管，斜腹杆为60×4mm，40×3mm钢管组成，水平腹杆为40×3mm的钢管及角钢组成。臂架上弦采用直径60mm的销轴连接，下弦采用直径45mm的销轴连接。小车有效行走范围为11.5m。

（1）安装顺序。楼层定位，钻直径50mm孔→安装起重臂总成（包括起重臂、起重臂攀拉绳、载重小车）→安装起升机构（卷扬机）→安装电力控制箱→安装安全装置（起升高度限位器、幅度限位器、起重量限制器）→验收前调试（空载试验、在最大幅度处分别吊对应额定起重量的25%，50%，75%，100%负荷、超载25%静态试验）。

（2）安装要点。通过直径39mm高强螺栓，悬臂桁架前端、后端与结构工字钢梁固定，悬臂桁架下方垫10mm厚2000mm×1000mm钢板，目的是将荷载均匀传递至结构。在悬臂桁架后端安装起升机构（卷扬机），使用4个直径39mm高强螺栓抱箍主体结构径向钢梁，钢丝绳通过固定导向滑轮转接到大臂前端可滑动的小车上。直径24mm钢丝绳将大臂牵拉到高两层的劲性柱上，作为二次保护措施。

2.2.2  卸料平台

与一般工程中使用的卸料平台不同，转运单元体的卸料平台上表面应平整，满足工人使用平板小车运输单元板块进出楼层的需要。荷载计算包括两块单元体，货架、转运小车、4名工人、平台自重;经计算确定卸料平台宽为3.0m，悬挑长度5.0m，锚固长度3.0m。主、边龙骨为28a号槽钢，间距1000mm，次龙骨为16号槽钢，间距1250mm，平台板为6mm厚钢板;牵引、保险绳为直径直径28mm钢丝绳。吊耳和加劲肋板材质为Q235B，厚度12mm，焊缝高度10mm。安装工艺流程：平台底座组装→栏杆组装→踢脚板、侧板防护→楼板定位打孔→吊装就位→固定锚固端→安装钢丝绳。

2.3  环形轨道的设计和布置

（1）材料参数的选择。环形轨道由悬挑支臂和路轨组成，材料选用见表2，悬挑支臂标准分格3.0m，角部采用圆弧形式（半径大于7m）布置，分格小于3.0m，路轨工字钢长度为两个悬挑支臂中心间距。

（2）安装顺序。定位→悬挑支臂工字钢（利用下一楼层的架手架）→支臂工字钢后端固定→钢丝绳上端与钢挂件固定、下端通过U形环与支臂工字钢耳板固定→轨道工字钢与悬挑支臂工字钢安装→调节钢丝绳上花篮螺栓装置→单轨吊车安装→环形轨道验收。

（3）悬挑支臂固定方式。工字钢下面焊接12mm厚钢板，与预埋件上两个M16螺栓固定;另一个点是在楼板上打孔，利用100mm×100mm× 5mm钢垫片、M20螺栓固定。

（4）轨道工字钢与悬挑支臂连接。①在悬挑支臂工字钢底部焊接12mm厚钢板，在钢板上开圆孔。②在轨道工字钢上部焊接12mm厚钢板，在轨道工字鋼和钢板上分别开长圆孔。③通过M12的高强螺栓将轨道工字钢与悬挑支臂连接。

（5）耳板与工字钢连接。厚度12mm的钢板与工字钢进行满焊，焊缝高度为10mm，耳板上开直径56mm圆孔;在耳板对应位置的工字钢上焊接8mm厚的加劲肋，加强节点承载能力。耳板上采用两道直径19mm钢丝绳进行斜拉，吊装轨道上为主受力绳，另作为二次保险绳，利用花篮紧固螺栓将钢丝绳调整松紧。

（6）吊装扁担及吊装卡具的设计。吊装扁担采用20mm厚钢板，通过受力计算确定扁担的吊点位置，避免吊装时偏心;在单元体挂钩上打孔，穿U形卡环，用钢丝绳连接，作为二次防坠措施。为防止上横梁位置吊具从侧向滑出，在设计时利用两个M16螺栓顶在单元体上横梁的水槽面，在螺栓与水槽之间垫4mm胶垫。

2.4  单元体吊装

在加工厂，按照优先安装单元板块的序列号装车，单元体进入施工现场后，用叉车将货架内的单元板块转运到起重机械吊装半径范围内，使用悬臂桁架起重机械将单元板块从地面转运到提前预定的储存层进行存储（低楼层单元体从地面起吊）。安装时，垂直方向以层为单位，从下而上逐层、按序、插接安装。将单元体板块放在平板小车内从楼层内推出至卸料平台，使用悬臂桁架起重机械将单元体板块从储存楼层吊出，然后通过二次倒钩，再使用环形轨道水平运输至待安装部位。安装工艺流程：测量放线→地台码安装→起底料安装→打胶→闭水试验→实时复核→就位安装。

3  结束语

总之，单元式幕墙的加工由工厂完成，运至现场后，选用悬臂桁架楼层起重机械代替塔式起重机，将板块有序吊转运至楼层，降低了施工成本，提高了垂直运输效率;环形轨道吊装技术能够克服场地狭小、起吊点少等客观因素限制，安装操作灵活，安装质量有保证，经济、安全效益明显。因此，垂直运输和吊装技术成功运用于超高层幕墙施工，工程案例可借鉴，值得推广。

参考文献：

[1] 张裕星.超高层建筑外幕墙工程环形双轨道吊装施工技术[J].施工技术，2018（S4）.