超高層單元復習計劃式幕墻施工工法課件

超高層單元式幕墻施工工法

1．前言

單元式幕墻是在框架式幕墻的基礎上逐漸形成的一種新的幕墻施工工藝。主要工藝包括幕墻與主體結構連接預埋件的安裝、單元式幕墻的工廠制作、單元式幕墻的現(xiàn)場安裝，該施工工藝具有工廠化作業(yè)程度高、施工速度快、質量安全可靠、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點。

2．工法特點

單元式幕墻是在車間內將加工好的各種構件和飾面材料組裝成一層或多層樓高的整體板塊，然后運至工地進行整體吊裝，與建筑主體結構上預先設置的掛接件精確連接，必要時進行微調即完成幕墻安裝。與傳統(tǒng)的框架式幕墻相比較，單元式幕墻具有以下特點：

2.1單元板塊全部在工廠車間內進行組裝完成，組裝精度高。

2.2安裝速度快，施工周期短，便于成品保護。

2.3可與土建主體結構同步施工，有利于縮短整體建筑施工周期。

2.4板塊之間采用插接方式連接，抗震能力強。

3．適用范圍

該工法適用于高層、超高層外墻裝飾面積比較大的辦公樓、寫字樓等建筑工程。

4．工藝原理

單元式幕墻結構的工藝原理是：根據(jù)建筑設計效果分格確定單元板塊的寬度，根

據(jù)樓層高度確定單元板塊的高度，并在組裝廠中制成單元組件，一個單元板塊即為一

個受力單元。在工廠制作好的單元板塊運至施工現(xiàn)場，吊裝與主體預埋件連接，完成

幕墻的安裝。

5．施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程5.2操作要點

5.2.1使用移動小吊車吊裝安裝步驟：

1）單元體板塊通過叉車運到安裝部位的一層地面并將固定單元體的繩子解開，將吊裝扁擔下側的鋼絲繩掛到單元體的掛鉤上，在沒有掛鉤的一端采用特制銷板插到

單元體水槽料內，掛鋼絲繩時要使各吊點鋼絲繩長度一致并根據(jù)單元體的大小及吊點位置的不同隨時調整扁擔上的吊點位置，以保證起吊后單元體平衡。

2）此時開動小吊車緩緩提升，單元體起吊端隨著運輸架的轉動逐漸上升，當單元架轉動至大約50度左右時，地面操作人員用繩索拉住運輸架配合完成單元體脫離

運輸架。

（3）單元體脫離運輸架后由專人扶穩(wěn)單元體以免單元體滑動，吊運速度應控制

在（5㎝/秒）內，待單元體離地面500mm時，為了防止單元體左右擺動，地面操作人員

將單元體板塊與起穩(wěn)定作用的鋼絲繩連接在一起。

（4）單元體離開地面后調節(jié)卷揚機轉速，先用快進檔提升，待單元體靠近安裝

區(qū)域后，在以慢進檔提升。

5）單元體板塊接近安裝區(qū)域后，卷揚機停止運行，處于鎖住狀態(tài)，地面操作人員松開攬風鋼絲繩手拉葫蘆，讓單元體板塊慢慢靠近結構面。待攬風鋼絲繩達到全部松開狀態(tài)后，地面操作工利用對講機通知軌道跑車操作工、單元體安裝工。安裝工根據(jù)單元體高度指揮移動小吊車操作人員運行吊車至安裝位置。（如下圖所示）

吊裝示意圖

纜風繩裝置示意圖

3、板塊就位及水平吊運

（1）單元體快要起吊到安裝位置后減緩吊速到5cm/秒，使單元體緩緩提升到安

裝標高以上50mm-100mm后停止提升。

2）放松炮車后端的手動葫蘆使前端小滑車受單元體的重力緩緩向內滑動，當單元體移至安裝面后停止放松手動葫蘆，施工時應注意小滑車不得頂?shù)胶笙尬话迳?。?）室內安裝工人扶穩(wěn)單元體后將下端控制單元體穩(wěn)定的掛鉤解開。

（4）拉緊扁擔與起吊掛鉤中間的手動葫蘆使單元體上升100cm-200cm，然后將跑

車放松使單元體下降至安裝標高以上50cm-100cm處。直接進行單元體板塊安裝或者將工字鋼軌道的吊具掛到扁擔的吊具上，利用軌道進行單元體板塊的水平運輸。

5）放松炮車及炮車與起吊掛鉤中間手動葫蘆，使鋼絲繩與手動葫蘆鎖鏈處于自由狀態(tài)，將吊裝單元體的鋼絲繩卸下來。樓層安裝工指揮卷揚機操作工將吊具放下，

進行下一塊單元體板塊的吊裝工作。(如下圖所示）

移動小吊車與環(huán)軌電動葫蘆換鉤示意

5.2.3預埋件安裝

幕墻與主體結構連接的預埋件采用哈芬槽式埋件，在主體結構施工時按設計要求埋

設。根據(jù)前期軸線測量結果將預埋件平面位置引測并標記在主體結構模板上，再用卷

尺根據(jù)框架梁底模確定預埋件高度，將預埋件放入框架梁鋼筋之后與梁體主筋固定牢

固。預埋件安裝詳見圖5.2-3：

圖5.2.3：預埋件安裝圖

5.2.4單元體轉接件安裝

1．先對工程整體進行測繪控制線，依據(jù)軸線位置的相互關系將十字中心線彈在預

埋件上，作為安裝支座的依據(jù)。

2．幕墻施工為臨邊作業(yè)，應在樓層內將鍍鋅鋼板與埋件連接，依據(jù)垂直鋼絲線來

檢查轉接件的垂直度與左右偏差，如圖5.2.4-1所示：

圖5.2.4-1

3．為保證轉接件安裝精度，除控制前后左右尺寸后，還要控制每個轉接件標高，

用水準儀進行跟蹤檢查標高，如圖5.2.4-2所示：

圖5.2.4-2

5.2.5單元板塊就位安裝

1．單元板塊的下行過程由板塊吊裝層的上一層的指揮人員負責指揮。

2．單元板塊在下行過程應確保在所有經(jīng)過層都有人員傳接板。

3．單元板塊的插接就位。

1）單元板塊的插接就位由單元板塊吊裝層及上一層人員共同完成。

2）單元板下行至單元體掛點與轉接高度之間相距200mm時，命令板塊停止下行，

并進行單元板塊的左右方向插接。

3）在左右方向插接完成后，板塊坐到下層單元板塊的上槽口上，防止板塊在風力

作用下與樓體發(fā)生碰撞。

5.2.6單元體標高檢查

單元板安裝后，對單元板標高以及縫寬進行檢查，相鄰二單元板標高差〈1mm，縫

寬允許±1mm。操作如圖5.2.6。圖5.2.6

5.2.7防水壓蓋安裝

單元體標高符合要求后，首先清潔槽內的垃圾，然后進行防水壓蓋的安裝，用清潔

劑擦干凈再進行打膠工序，打膠一定要連續(xù)飽滿，然后進行刮膠處理，打膠完畢后，

待硅膠表干后進行滲水試驗，合格后，再進行下道工序。

5.2.8幕墻收口

單元式幕墻的安裝順序為自左向右，由下往上，最后一個單元板塊從空位的上方向

下插入，以實現(xiàn)一層收口的目的。然后用此方法從下至上進行收口。

6．材料與設備

6.1安裝設備

設備名稱規(guī)格數(shù)量總功率用于施工部位型號（臺）2.5叉車CPD25HA3用于運輸單元板塊汽車吊2噸位：50T吊裝單元板空氣壓縮機EPSOS241KW氣動設備輸氣設施電動玻璃吸盤BOLE6功率：1.8千瓦運輸及安裝玻璃手動玻璃吸盤15運輸及安裝玻璃電焊機BX6-300-130功率：3千瓦焊接轉接件及其它手動鏟車CPCD304用于卡車裝卸貨，可鏟1噸重量MD206M41T/50米吊運單元板及其他材料

電動葫蘆

MD206M82T/100米吊運單元板及其他材料

卷揚機5噸8垂直運輸臺鉆Z516A型3功率：0.6千瓦用于鐵件打孔，扦孔用有倒順轉，配上十字頭或套筒能電ED10PT50功率：0.05動手槍鉆千瓦

緊螺栓，又能鉆孔

CF315功率：0.5用于金屬打磨表面或較難打磨地角磨機千瓦方電錘GBH5-38D10功率：0.8千瓦拆除不合理結構氣動膠槍20玻璃打膠電動吊籃ZLD8020荷載：800公斤為工人提供作業(yè)空間

6.2測檢備設

設備名稱型號數(shù)量（臺）

全站儀230R1

水準儀AL3324

空氣加縮機W-0.8/102

激光經(jīng)緯儀DJJ2-21

水準儀DZS3-15

電儀子經(jīng)緯ET-05B2

激光垂準儀DZJ3-L1

游標卡尺150mm4接地電阻試測儀ZC29B2相容性實箱驗YS150型4涂層儀厚測6000-F3深度游標卡尺0~200mm3驗檢接焊規(guī)5組合檢測尺3

6.3使用材料

6.3.1型鋁材

1．長度≤6米允許，偏差+15mm，型材端頭切斜度允許偏差≤3°，型材端頭允形變許

度，其縱向度長≤20mm。

2．型材彎曲度應符合表中規(guī)定

3．型材扭擰度符合表中規(guī)定（型材長度6m）

表面質量

型材表面允許有微輕缺陷，其指標應符合表中的定規(guī)。

5．氟碳噴涂

涂層外表面每平米內劃傷、擦傷應符合表中定規(guī)：

6.3.2玻璃

1．出廠檢驗

1）尺寸及公差

中空玻璃的邊偏許允長差（mm）

度長允許偏差

L<1000+1.0，-2.0

1000≤L≤2000+1.0，-2.5

2000≤L＜2500+1.5，-3.0

2）外觀量質顏色均勻性膜鍍玻璃的色差不應大于3CIELAB位單。

6.3.3中空玻璃

1．尺寸偏差

中空玻璃長、、寬角對和線密封膠層寬度尺寸偏差用精度為1mm的金屬尺寸測量，測

量長、尺寬寸時，選應全擇部邊上距測量等邊距的兩點測量，對角偏線差測量兩對角度長線

差、長度及寬度偏差在±0.5mm。厚度偏差用精度為0.02mm的卡尺在玻璃四周邊各取兩點

測量的最大偏差表示，厚度偏差控制在±1mm。

中空玻璃密封膠層厚度和寬度合片后，里層密封膠厚度偏差為0.3-0.4mm，寬偏差

3.5-5mm。合片后外層密封膠寬度偏差為±1mm。

2．外觀量質

在適當光線下，檢查等距中空玻璃正面約1米處用肉眼進行查檢，有尺寸要求的目項，

用精度為0.5mm的金屬尺測量。

3．性能

按GB7020定規(guī)。驗檢

4．中空玻璃磨邊要求

中空玻璃合片前必須進行磨，邊磨邊后玻璃邊光須必緣滑，不允許有邊飛，精磨倒邊角

要求為0.5×45°，鍍膜玻璃精磨倒角要求為0.8-1×45°。

5．玻璃在鋼化前應完成切裁、磨邊、孔鉆等加工工序。

6．鋼化玻璃的自爆率≤0.3%

7．平面鋼化玻璃的彎曲度：弓形時≤0.2%；波形時≤0.1%。

6.3.4板單鋁本工程選用的3mm厚鋁合金單板，表面氟碳噴涂理處。

1．金屬板幕墻組件中裝板飾面處理平層均厚度應滿足下表要求：

表面處理方法厚度T陽極氧化著色30>T≥25靜電粉末噴涂T≥25氟碳噴涂T≥40聚胺脂噴涂T≥60電泳涂漆T≥212．裝飾表面每平方米內的劃傷、擦傷應符合下表要求：項目要求擦傷、劃傷深度不大于表面處理厚層度劃傷總度長≤70mm擦傷≤積面總340mm3劃傷、擦傷總數(shù)處≤36.3.5材鋼幕墻構件的鋼材符應合中國國家現(xiàn)行準標《碳素結構》鋼GB700和《低合金高強度構結鋼》GB1597中的有關規(guī)定。6.3.6構結膠及密封膠所有產(chǎn)品必須符合《建筑用硅酮結構密封膠》（GB16776-97）和《硅酮建筑密封膠》（GB/T14683-92）規(guī)范中的有關要求。6.3.7密封墊和密封膠條

1．密封墊和密封膠條采用黑色高密度的三元乙丙橡膠（EPDM）制品，并符合中國國家

準標行現(xiàn)GB10711的有關規(guī)定。

2．密封墊擠成壓，塊密封膠條擠壓成條，邵氏硬度為70±5，并具有20%至35%的壓

縮度。

3．密封膠條邵氏硬度為70±5、延伸率≥200%、抗拉強度≥11Mpa，并應具有良好的抗

臭氧及紫外光性能，能耐-50℃～150℃的溫度，耐老化年限不少于30年。

6.3.8固緊件

1．連接件（包括不銹鋼接連件）應符合中國國家標準GB/T5277，GB/T818,和GB/T

3098。

2．工程的所有緊固件托架包括高級奧氏體不銹鋼外用型，符合強度、類型方面的所有

法律要求，在適當考慮到可能的熱位移基礎上，可以設計承受所有靜、動、風荷載。

7．質量控制

7.1四性試驗

為保證幕墻試驗符合玻璃幕墻工程技術規(guī)范，需進行空氣滲透性能試驗、雨水滲漏性能

試驗、風壓變形性能試驗、平面內變形能力試驗，即為四性試驗。

7.1.1試驗標準

幕墻性能試驗主要試驗內容一般為：雨水滲漏試驗、空氣滲透試驗、風壓變形試驗、平

面內變形能力試驗，試驗過程中嚴格執(zhí)行GB3035-96（2004年版）、GB/T15228-94、

GB/T15226-96、JG3035-96測試標準。

7.1.2幕墻試驗主要程序：確定檢測中心——取代表意義的單元——設計樣品制作——試驗室樣品安裝——空氣滲透試驗——雨水滲漏試驗——抗風壓試驗——平面內變形能力試驗——出具檢測報告。

7.2預埋件的檢查焊縫高度必須達到設計要求；焊角沒有咬邊現(xiàn)象；防銹漆涂刷是否均勻；所用材料是否符合設計要求；加工尺寸與圖是否一致。7.3預埋件的偏差處理7.3.1預埋件位置偏差過大或未預設埋件時，應制訂補救措施或可靠連接方案。7.3.2預埋件偏位采用化學螺栓錨固，但施工過程中必須嚴格按照廠家的標準要求進行施工。7.3.3當化學螺栓施工完畢后，不能立即進行下一步施工，而必須等到螺栓里的化學

藥劑反應、凝固完成后方可開始下步施工。

7.4單元體質量檢測標準

幕墻質量允許偏差和檢查方法

8．安全措施

8.1安全管理的措施

8.1.1落實安全生產(chǎn)制度，實施責任管理

8.1.2施工項目應通過監(jiān)察部門的安全生產(chǎn)資質審查，并得到認可。

8.2高空作業(yè)安全措施

8.2.1單元板吊裝區(qū)域的下方地面必須設置醒目的安全警界范圍，吊裝區(qū)域下方地面

的吊裝過程必須設置專人安全監(jiān)護。

8.2.2高空作業(yè)人員和現(xiàn)場監(jiān)護人員必須服從施工負責人的統(tǒng)一指揮和統(tǒng)一管理。

8.2.3電動吊籃在使用過程中，嚴禁在三層以上人員上下及物料裝卸，以防墜入和墜物。

五級（含五級）以上大風不得使用吊籃，雨天嚴禁使用吊籃施工。吊籃在每天開始使用前，

必須認真檢查后才可使用。

8.3單元體吊裝安全注意事項

8.3.1板塊吊裝前認真檢查各起重設備的可靠性，安裝方式的正確性，同時認真核實

所吊板塊重量，嚴禁超重吊裝。

8.3.2吊裝單元體現(xiàn)場安全員應全程跟蹤監(jiān)護其吊裝作業(yè)工作，起重工與起重機械操

作者認真配合，嚴防操作失誤。設備監(jiān)護員在吊裝過程不允許脫離崗位，如發(fā)現(xiàn)設備有不

正常情況，必須立即通過對講機通知吊裝組，并停機檢查。

8.3.3吊具起吊單元板塊時，吊鉤上應有保險，應使各吊裝點的受力均勻，起吊過程

應保持單元板塊平穩(wěn)，以減小動能和沖量。吊裝就位時，應先把單元板塊掛到主體結構的

掛點上；板塊未固定前，吊具不得拆除，防止意外墜落。

8.3.4吊裝工作屬臨邊作業(yè)，操作者必須系好安全帶，所使用工具必須系繩防止墜物

情況發(fā)生。單元板吊裝區(qū)域的下方地面必須設置醒目的安全警界范圍。

8.3.5在惡劣天氣（如大雨、大霧、6級以上大風天氣）不能進行吊裝工作。

8.3.6吊具必須經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)磨損要及時更換。

9．環(huán)保措施

1在施工現(xiàn)場平面布置和組織施工過程中嚴格執(zhí)行國家和地區(qū)行業(yè)有關噪音污染，環(huán)境保護的法律法規(guī)和規(guī)章制度。

9.2設計用料盡可能選用無污染可回收利用的材料，合理解決幕墻光污染問題。

9.3施工噪音污染防護措施

1．在比較固定的機械設備附近，修建臨時隔音屏障，減少噪音傳播。

2．適當控制機械布置密度，條件允許時拉開一定距離，避免機械過于集中形成噪音疊

加。

10．效益分析

現(xiàn)代幕墻已不再僅僅滿足于抗風壓、水密性、氣密性等基本性能，幕墻的環(huán)保節(jié)能越來

越成為現(xiàn)代人衡量幕墻品質的指標，作為大型公共建筑，噪聲，光污染，熱量損失等都會對

建筑及環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。本工法先進性、創(chuàng)新性主要體現(xiàn)為：

10.1施工便捷

采用了比較先進的槽形預埋件，結構施工時同步預埋。預埋在結構梁（側面，通過T

型螺栓與轉接件相連。該種埋件與平板埋件比較具有如下特點：

10.1.1安全可靠，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，拉拔力破壞荷載可達72KN。

10.1.2調節(jié)性能好，其特殊的連接方式可以吸收較大的土建誤差，具有較大的調節(jié)余

量，而平板埋件調節(jié)余量相對較小。

10.1.3連接靈活：可與多種轉接系統(tǒng)直接簡單連接，減少施工工序。平板埋件靈活性

差，與系統(tǒng)連接時需搭焊角鋼或鋼板，增加了工序。

10.1.4無需焊接：通過T型螺栓連接，現(xiàn)場無需焊接，減少了工序，降低了成本，

縮短了工期且無火災隱患。

10.1.5易于埋設：體積小，重量輕，加強工字鋼最長80mm且三根成一字排列，易于

與主體結構連接。

10.2水密性、氣密性性能良好

10.2.1單元體幕墻采用雨幕原理設計，防止大量雨水進入幕墻內部。同時，在橫梁的

插接位置及排水孔位置設置海綿。

10.2.2采用多腔技術，提高幕墻的水密性。

10.2.3采用分層排水設計，在防水性能最好的橫梁中部排水，立柱采用5道密封，

將立柱的可能滲漏水完全排向室外，設置自然排水披度，防止橫梁內部積水。

10.2.4板塊之間通過插接關系連成整體，并通過三道密封膠條使其密封，根據(jù)試驗，空氣滲透性能可達到Ⅰ級，保證了幕墻的密閉性，達到了節(jié)能要求。

10.3建筑節(jié)能

10.3.1透光部分采用目前熱損失最小的LOW-E中空玻璃，其導熱系數(shù)k值在1.8w/m2.k以下；不透光部分（如石材、鋁板等）則在面板后面設置50mm厚的硬質玻璃纖維保溫板（k=0.045w/m2.k），并與面板和建筑主體之間留出空隙，以增加整體熱阻值，經(jīng)計算導熱系數(shù)k=0.77w/m2.k。兩種型式幕墻的導熱系數(shù)均在幕墻允許最大導熱系數(shù)（2.45

w/m2.k）之內。

10.3.2隔熱斷橋型材在以往的幕墻設計中，通常采用中空玻璃和保溫材料，往往忽視了鋁框的導熱問題。中空LOW-E玻璃的導熱系數(shù)為1.8w/m2.k，鋁的導熱系數(shù)是玻璃的110倍，高達203w/m2.k，其優(yōu)良的導熱性能成為幕墻難以繼續(xù)忽視的傳熱途徑，將室內的熱量源源不斷地導向室外，加大了取暖負荷。根據(jù)本工程幕墻特點，采用熱阻值較大的聚酰胺尼龍斷熱條，將鋁型材的室外部分與室內部分隔開。該材料與鋁材等強，膨脹系數(shù)與鋁型材相近，耐久性好，因此能連同鋁材共同工作。11．應用實例11.1昆明地鐵線網(wǎng)控制中心施工總承包工程昆明地鐵線網(wǎng)控制中心施工總承包工程，由昆明地鐵建設管理有限公司開發(fā)，中鐵建工集團有限公司總承包施工。

本工程建設地點位于昆明市北京路和規(guī)劃長壽路交叉口，北臨規(guī)劃長壽路，西臨北京路，

在地鐵車站—昆明北站站的東南側，昆明北站站的3號出入口及風亭坐落在本項目地塊。

地鐵線網(wǎng)控制中心建筑紅線退北京路30米,退北京路和規(guī)劃長壽路交叉口25米，退規(guī)劃長

壽路10米。其中，主樓地上33層，建筑高度150米；裙房5層，局部6層，建筑高度

23.95米；

本工法應用于昆明地鐵線網(wǎng)控制中心施工總承包工程。其塔樓部分采用了先進、成熟的

單元式幕墻結構，通過對其細部構造的精心改進，使幕墻在保證建筑立面要求的前提下,不

僅具有優(yōu)良的氣密性、水密性、風壓變形及平面變形能力，而且達到了較高的環(huán)保節(jié)能要求，

充分展示了現(xiàn)代幕墻的建筑技術。同時通過精心的施工組織，嚴格的過程控