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浅谈铝板钢架单元体系统在工程中应用

2021-11-01郭玉亭

城市建设理论研究(电子版) 2021年22期
关键词:单元体牛腿铝板

郭玉亭

北京中信渤海铝幕墙装饰工程有限公司 北京 100027

1 工程概述

澳门新濠影汇座落于澳门路氹地,毗邻连接中国内地横琴岛的莲花桥口岸,新濠影汇为一以电影为主题的综合娱乐、购物及博彩度假村项目。该项目建筑面积约43万m2,建筑高度塔楼约为160m,共45层,塔楼幕墙主要形式有单元式玻璃幕墙,铝板钢架单元体幕墙(D系统)等。

2 铝板钢架单元设计理念及存在问题

2.1 D系统位置介绍及设计理念

D系统所处位置建筑平面的转角区,铝板为开缝形式。起初的方案考虑采用铝合金单元式骨架外加铝板设计,但由于铝板分格尺寸较大,并且造型呈渐变关系,根据受力要求铝型材的截面尺寸会很大,这样会大大增加工程成本,并且结构的安装面和幕墙面不平行,不利于常规单元体的安装调节,后续设计方案调整成采用独立钢架固定铝板;其两侧的单元式玻璃幕墙做好侧部防水封堵,使D系统处于独立开放的空间中,只需做好其后的主体结构的防水即可。为节约现场安装的人力成本并缩短工期,钢架和其上的铝板设计成整体单元形式[1]。

2.2 铝板钢架单元存在问题及解决办法

(1)首先,需考虑钢架与主体结构的连接形式,从而确定钢架的整体受力体系。由于主体结构的安装面和幕墙面不平行,导致幕墙的进出位和左右位的调节要同时进行,设计采用了用钢牛腿托钢架横梁的固定形式,钢横梁上焊接钢销插入钢牛腿中,牛腿上的孔为现场配钻。根据结构计算钢架的重量远大于牛腿处的支座反力,所以整体钢架单元不会脱出牛腿。

(2)其次,需考虑钢架的加工精度问题,由于钢架采用插接连接,就要求每榀钢架的加工精度必须在设计允许范围内,才能保证现场的安装顺畅。首先设计出一套工装,一式两份,加工厂一份,现场一份,采用统一的开孔标准。并且要求钢架在出厂前预安装,调试孔位。每一批厂家保留一个板块做为下一批的基准[2]。

(3)再次、铝板和钢架组装后的精度控制。此部分控制在项目部完成。由项目部在现场划分出一个固定安装场地,按工程进度计划同批次的钢架和铝板在该场地进行准确测量、安装,保证组装精度,确保各个板块分格尺寸的准确性。

3 铝板钢架单元施工安装方案

3.1 钢牛腿的安装

本工程采用了预埋件,预埋件由喜利得的钢槽和材质S355的钢板焊接而成,圆柱头焊钉采用M15钢牛腿采用喜利得的T型螺栓和预埋件连接,保证的牛腿高低的调节,调节到位后用弹簧销销住预埋件和牛腿。牛腿上的钢架插接孔用磁力钻现场配钻,以调节钢架安装时的进出和左右位。配钻时以钢架的工装为依据。

3.2 钢架的组装

由于铝板分格加大,在建筑底层位置的钢架板块较大,设计的钢架整体尺寸已经超出运输车辆的最大尺寸限制,钢架的宽度要控制在2.8m,长度最大位置4.575m,厚度在1.5m左右,超过此尺寸的钢架要拆分成2个部分,在现场用螺栓连接成一个整体。组装时使用手动葫芦,结合门字架或者使用塔吊将钢架立方,如图1所示。

图1 钢架插接安装示意

3.3 铝板和钢架的拼装

铝面板的主要平面外形为L型和J型,铝板的标准固定方式为不锈钢自钻自攻钉(复合式钉体)固定铝板竖向上的铝角码(顶部第一个角码上开圆孔,其他为长圆孔),对于J型铝板位置增加竖向通长的T型加强连接件,上下铝板之间采用铝板折边上下搭接,见3示意图。铝板的厚度为3mm,表面氟碳喷涂。由于工程在沿海地区,所以自钻自攻钉钉体采用不锈钢316材质,但316材质较软,所以钉头采用410材质以保证钉头的硬度,所以此钉安装完后将缝隙间的胶条固定在装饰型材上,如图2所示。

图2 L型和J型铝板安装示意

图3竖向搭接示意

3.4 板块的吊装与安装

(1)吊装的设备

吊装的设备有塔吊、手动葫芦、吊装带、U形环、尾声、手动扳手、移动小板车、叉车、龙门架等。

(2)现场吊装方案

使用吊装带固定在D系统框架顶端位置(通过计算或是试吊确定吊运过程中平衡),吊篮架设在L31层或是楼顶位置,每个位置架设吊篮为2部,分布在D系统左右两边。吊船移动到下方转接件位置,安装框架单元体下端与转接件连接,然后往上移动吊篮,安装上方的转接件。安装框架单元体上端与转接件连接,最后调整框架单元体,保证上下铝板间隙符合设计要求。

4 铝板钢架施工控制要点

4.1 合理安排施工计划

D系统具有造型渐变、工期紧、质量要求高等特点,为此,必须在施工设计、材料采购、加工、运输及施工安装等多方面考虑统筹规划,合理分配,从多方面同时开展工作,以确保在安全、质量、工期基础上圆满完成施工任务。根据本系统特点及项目情况合理安排该工程施工计划。

根据系统部位特点及建筑层数划分为20个批次,每个批次安排设计计划周期为21天,采购计划周期为35天,生产周期为20天,运输周期7天,现场组装周期为15天,施工时间计划2个月。

4.2 划分施工顺序

在垂直安装方向上,我们根据施工计划要求安排从下往上顺序组织施工,划分为三个施工区段。其中,3~15F为第一区段;16~25F为第二区段,26~Roof为第三区段。在水平方向上,铝板钢架单元系统是一个整体,不需要过多考虑水平方向的施工顺序。

4.3 施工质量控制

影响铝板钢架单元体板块施工质量控制的关键点主要依靠测量放线及转接件的准确性来控制,亦是本系统施工控制的难点。由于板块较大、异型,重量也很大,导致工人操作不便。安装时的为确保测量放线精度,我们采用电子全站仪、激光经纬仪等结合直角坐标法、CAD技术等方法针对不同部位进行测量放线,确保工程质量。转接件孔位的控制主要依靠钢架的工装件在现场配钻,确保钢架的安装控制孔位的准确性[3]。对工人进行安装培训,确保安装的熟练度的安装精度,专人专用,培养好队伍。

4.4 做好施工安全措施

(1)对施工人员的要求

施工人员必须按规定穿戴工作服,戴好安全帽、系好安全带、穿好防滑鞋等其他防护用品,配备专用工具包,所有工具存放在工具包内随身携带。经过培训合格的方可上岗。

(2)做好安全技术交底

施工安装作业前,由施工班组长对施工人员进行安全教育,并进行详细的安全技术交底。施工前认真检查安全设施是否牢靠稳固,做好防护措施。

5 结束语

通过对铝板钢架单元系统设计及安装的分析,开缝框架系统符合单元体幕墙设计规范,具有施工安装简便、组装精度高,相对造价低,同时也无需考虑如何避免常规单元体系统存在的防水问题等优点,能够在今后的实际工程中广泛推广和应用。

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