1、超大面积风铃幕墙模块化安装施工工法超大面积风铃幕墙模块化安装施工工法工法编号：编制单位：中建一局集团第一建筑有限公司主要执笔人：李鸿豪 沈培 吴春桃 沈礼鹏 嵇雪飞1 前言近年来，风铃幕墙以其轻盈优美、随风而乐、富有独特现代美感的建筑特点，越来越受到国际建筑师们的青睐。但是，由于风铃片安装工序的繁琐、构件运输保护的困难、施工场地的限制、建筑造型的新颖多变等原因，使得风铃幕墙结构体系的施工安装有着极大的困难，对其安全、简洁、高效的安装工艺有着迫切的需求。上海市黄浦区卢湾65号地块（南区）发展项目的大规模风铃幕墙体系，由超过十万片风铃片组成，是目前国内最大的风铃幕墙工程。依据工程特点，采用超大面积
2、风铃幕墙模块化安装施工工艺，利用风铃片模块化安装，提高幕墙构件的预制率，极大地提高风铃幕墙体系的安装效率；设置定位控制层，布置定位钢线辅助安装，提高了幕墙结构的施工精度、降低了安装难度。2 工法特点2.0.1 依据建筑结构特点，通过计算机建模及结构计算对风铃幕墙体系进行模块划分，将数量繁多的风铃片安装简化为少量风铃模块安装，极大提高施工效率。2.0.2 双层幕墙通过内外尺寸调整，内侧背景板与外侧风铃幕墙模块固定于相同龙骨，安装施工方便，固定材料减少，成型线条观感美观。2.0.3设置定位控制层，布置钢线辅助定位，提高施工精度。3 适用范围本工法适用于施工场地受限、工程体量大的风铃幕墙结构体系安装
3、，简化后亦适用于施工场地受限、工程体量大的高层、超高层常规幕墙结构安装。4 工艺原理4.0.1 依据建筑结构形式与现场设备起重能力，对风铃幕墙体系进行模块划分，利用工厂预加工的方式将单个风铃片预制为风铃片模块，减少吊装作业及固定安装量。4.0.2 通过每间隔两至三层设置标准控制层，在标准控制层之间根据放线结果焊接角钢，上下拉通钢丝作为定位线，提高施工精度控制。4.0.3 钢龙骨固定于预埋件上，设置转接件于钢龙骨上，内侧背景板与外侧风铃模块大小相同，同一位置背景板和风铃模块安装于同一转接件，实现双层幕墙体系安装固定。5 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程.5.2施工操作要点5.2.1 模块
4、化预制风铃片（1）模块化原则风铃幕墙板块与内测背景板应尺寸相同，为便于安装作业，内侧背景板的高度尺寸应接近楼层净高，利于工人于上、下楼层内配合板块安装，故风铃幕墙板块的高度尺寸接近楼层净高；为便于固定安装与精度微调，风铃幕墙板块宽度尺寸应小于环轨吊车的宽度，利于工人凭借吊篮进行作业，其具体宽度尺寸结合吊装机械承载力确定。（2）模块化预制在风铃片加工前，利用BIM设计与模拟施工技术建立风铃幕墙体系的计算机信息模型，结合工程主体的结构形式与现场设备的起重能力，对风铃幕墙进行分块，确定风铃片模块的大小。分块完成后，于工厂将单个的风铃片预制加工为拟定尺寸的风铃片模块，运至现场进行模块化安装。图5.2.
5、1 风铃模块示意图5.2.2 安装预埋件与根据设计位置，预埋件预埋于主体结构混凝土内；若层间为砌体结构，则需在预埋件位置设置构造柱，预埋件安装于混凝土构造柱内。5.2.3 测量放线在幕墙安装前，复核每楼层的水平高度及建筑线的标高，并依据已有工程基准点、基准线，使用激光投线仪对幕墙预埋件进行再次复核。在对转接件、龙骨、背景板、风铃模块放线定位后，根据工程精度要求及楼层层数，间隔两至三层设置标准控制层，在标准控制层之间根据放线结果焊接角钢，上下拉通钢丝作为定位线，控制幕墙钢龙骨、转接件位置。5.2.4 安装龙骨转接件转接件采用镀锌角钢，与预埋件焊接固定安装。如下图： 图5.2.4 龙骨转接件5.2
6、.5 安装龙骨龙骨分为铝合金立柱和铝合金横梁，均通过不锈钢螺栓与镀锌角钢连接件固定。通过吊装设备将钢龙骨起吊转运至规定位置，安装人员利用钢丝定位线对钢龙骨进行辅助定位，再进行钢龙骨焊接安装。 图5.2.5-1 龙骨立柱 图5.2.5-2 龙骨横梁 图5.2.5-3 安装钢龙骨5.2.6 安装风铃幕墙连接件风铃幕墙连接件与龙骨焊接固定，作为后续背景板、风铃幕墙模块的固定点。图5.2.6 安装风铃幕墙转接件5.2.7 安装背景板背景板板块通过焊接固定于钢龙骨，板块之间互相插接。图5.2.7 安装背景板5.2.8 安装风铃片模块风铃片单元模块安装顺序为由下至上安装，通过吊装设备运输至指定位置后，其模
7、块的安装就位由悬吊平台安装人员完成。模块运至待装位置上方，再下行至模块挂点与拼接高度之间相距200mm时，命令模块停止下行，进行模块的左右方向插接对正。左右方向插接完成后，在控制左右接缝尺寸的情况下命令模块继续下行，此时由悬吊平台安装人员负责模块预留挂件与转接件的对接，及上、下两模块的插接。借助水平仪通过调整高度调节螺栓，实现模块高度方向的微调，并且对模块的左右接缝进行校验微调。分格调整合格后通过螺栓连接于转接件进行固定，脱离环轨吊车吊钩。图5.2.8-1 安装风铃片模块 图5.2.8-2 风铃片模块正视图 图5.2.8-3风铃片模块侧视图5.2.9 插接收口处风铃幕墙人货梯处的风铃幕墙需人货
8、梯拆除后方可施工，故该处的风铃幕墙最后收口施工。收口作业时，风铃片模块无法直接正面插入，需运至顶层，再从空位的上方向下插入，实现收口。依次用此方法，由下至上完成人货梯位置的风铃幕墙收口。6 材料与设备6.1主要设备配置主要设备配置见表6.1。表6.1 液压同步滑移系统主要设备配置表序号名称型号单位备注1环轨吊车1.5T台2液压叉车CB/2.5t台3对讲机-对4自起式吊篮0.35T台5单元板运输专架-个6全站仪徕卡TCR1201+台7精密水准仪天宝DINI台8垂准仪拓普康VISA台9经纬仪徕卡T2台10手动葫芦1T个6.2主要材料配置主要材料配置见表6.2。表6.2 液压同步滑移系统主要材料配置
9、表序号材料名称型号单位备注1镀锌钢丝绳8.3m2钢丝绳17mmm3工字钢18am4角钢L63*5m5方钢管90*60*5mmm6螺栓M12*90个7高强螺栓M16个7 质量控制7.1应遵循的质量标准本工法质量检查和验收所执行的主要规范、标准见表7.1。表7.1 本工法主要相关规范序号名称编号1建筑幕墙GB/T 21086-20072建设工程项目管理规范GB/T 50326-20173钢结构焊接规范GB 50661-20114建筑设计防火规范GB 5001620145施工现场临时用电安全技术规范JGJ 46-20056建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 80-20167建筑施工安全检查标准JGJ
10、 59-20117.2质量控制要求7.2.1 风铃幕墙模块安装质量控制标准要符合下表要求：表7.2.1 风铃幕墙板块安装允许偏差序号项目允许偏差（mm）检查方法1竖缝及墙面垂直度幕墙高度H（m）10 激光经纬仪或经纬仪H3030H601560H9020H90252竖缝直线度2.52m靠尺、钢板尺3横缝直线度2.52m靠尺、钢板尺 4缝宽度（与设计值比）2钢尺5两相邻面板之间接缝高低差1.0深度尺6同层单元组件标高3.0水平仪7相邻两组件面板表面高低差1.0深度尺8两组件对插件接缝搭接长度（与设计值相比）1.0卡尺9两组件对插件距槽底相离（与设计值相比）1.0卡尺7.3质量保证措施7.3.1 施
11、工工序控制按技术交底、质量计划及必要的作业指导进行。技术交底要确保施工关键点、难点、质量要求向施工员及安装工人明确。7.3.2 施工前复核每楼层的水平高度及建筑线的标高。7.3.3风铃幕墙在安装期间，不切割或焊接任何组件或配件，以免影响幕墙的刚度，损坏表面及外观或降低幕墙的性能。7.3.4第一遍施焊后，以手锤锤掉焊渣才可第二遍施焊。点焊只能在经设计单位同意的情况临时使用，如焊接镀锌钢，其表面必须补加涂层处理。7.3.5不同金属的接触如考虑到伸缩，则以润滑剂、涂胶或密封垫分隔金属的接触面。8安全措施8.0.1 在任何工作情况下，都不允许电焊与吊机的钢丝绳相接触，并且伤害钢丝绳，一但发现钢丝绳受伤
12、，必须报告专职安全员和相关专业人员处理。8.0.2 对吊装机械的制动系统进行经常性的调整，吊机持荷情况下，需保证吊起物件停机后无下滑移现象，自制的吊机及电动跑车焊缝应无裂纹，位移等现象。8.0.3 板块垂直吊装时，采用2根限位竖向钢丝绳，用挂钩与板块连接，让板块沿钢丝绳上行，以防止板块的摆动碰撞。8.0.4 板块吊装区域的下方地面必须设置醒目的安全警戒范围，吊装区域下方地面的吊装过程设置专人安全监护，禁止非吊装人员进入。8.0.5 楼层安装人员以及专业起重工必须戴好安全帽系好安全带并固定牢靠，服从指挥员的统一指挥，安装过程中工具必须穿绳做好防坠落措施。8.0.6 吊装机械应注意雨天的防水问题，
13、吊装机械的手持操作开关，必须保持干燥，雨天使用应用尼龙袋包好，防止受潮漏电。8.0.7 设备每周定期由专职人员进行检查、调整。调整制动系统过程应以最大荷载进行调试，并保证无下滑移现象。8.0.8空焊接防止焊渣飞溅措施：焊接时，必须设接星斗，内置防火布或岩棉。接星斗接火到位，并配以辅助接火措施。上方焊接时，下方设立看火人。8.0.9在施工过程中如遇到6级以上风的情况下，必须停止各作业组的工作，对脚手架和各项临时设施进行检查，如有松动的地方进行重新紧固。9 环保措施9.0.1 建立健全施工现场环保管理规章制度，并认真贯彻执行。9.0.2 夜间施工严禁大声喧哗，装卸物料及码放时轻拿轻放，最大限度地减
14、少噪声扰民。9.0.3 对于材料放置过程中，易产生噪声的材料(如转接件，螺栓，风铃片模块等），采用一次少卸办法;对确定无法排除噪音而扰民的，则采取局部棉布包裹已求达到降噪的效果。9.0.4 选择既能满足照明要求又不刺眼的新型灯具，使夜间照明只照射施工区不影响周围环境。10 效益分析10.1经济效益分析采用风铃幕墙模块化安装工艺，将零碎的风铃片安装简化为风铃模块的安装，预制率提高，使得现场施工的工程量减少数倍，极大地缩短施工周期，减少劳动力使用，经济效益显著。10.2社会效益分析10.2.1 预制化程度提高，施工周期较之散片安装缩短数倍，且施工质量易控制，社会效益显著。10.2.2 螺栓、焊条等
15、辅助材料现场使用量减小，现场几乎无施工垃圾，利于环境保护。10.2.3 所布置的临时设施均为可周转材料，符合绿色施工理念。11 应用实例11.1上海市黄浦区卢湾65号地块（南区）发展项目超大面积风铃幕墙体系安装11.1.1工程概况本项目位于黄浦区繁华地段，马当路和徐家汇路交汇处。直接连接已开通的地铁9号线马当路站和未来地铁13号线。东南侧为一个220KV区域变电站，周边多为住宅小区和学校等。风铃幕墙安装于裙楼，紧邻马当路于徐家汇路，所需风铃片十余万片，是目前国内最大的风铃幕墙体系。 图11.1.1-1风铃幕墙效果图 图11.1.1-2 风铃幕墙平面布置图11.1.2工法应用因其紧邻路边，无法布
16、置起重机械，且风铃片安装作业量极大，工期紧张，故采用超大面积风铃幕墙板块化安装施工工法进行安装。考虑到整体工期，本项目安排从裙房四个立面位置各设一处起吊点，逐层收口，最后在塔吊人货电梯位置单独最后进行收口。根据现场实际情况，将裙房划分为23个批次，风铃片三层至六层四个立面划分为4个批次：北立面：第八批次共计风铃单元：380块；西立面：第九批次共计风铃单元：256块；南立面：第十批次共计风铃单元：192块；东立面：第十一批次共计风铃单元：300块。按照施工进度计划，我方从东立面开始安装板块依次顺时针顺序进行安装。图11.1.2 风铃板块吊装方向11.1.3效益分析应用本工法后，减少了现场安装的作业量，节约大量工期与人工。同时，避免了周边起重机械的布置问题，轨道吊装时形成流水施工，整体工期缩短约2个月，并取得了良好的经济效益。 图11.1.3-1工厂内风铃片模块化预制 图11.1.3-2风铃片模块运至起吊点 图11.1.3-3 南侧内轨道外吊篮 图11.1.3-42风铃片模块起吊 图11.1.3-5 钢龙骨安装 图11.1.3-6 背景板安装 图11.1.3-7风铃模块起吊定位 图11.1.3-8风铃模块安装固定 图11.1.3-9风铃幕墙北侧 图11.1.3-10风铃幕墙西侧
