基于单元式幕墙的塔式起重机附着件转换施工工法

基于单元式幕墙的塔式起重机附着件转换施工工法编制依据：

编制单位：中国建筑一局（集团）有限公司华北公司

中国建筑一局（集团）有限公司

主要执笔人：王玉泽、徐巍、童晶、王玲、刘占强

1前言

随着建筑工业化程度的不断提高，单元式幕墙凭借其工厂化加工程度高、现场安装简便快速、有效缩短工程施工周期等特点正逐步得到推广应用。然而，技术的发展往往带来新的挑战，单元式幕墙存在现场吊装要求高、安装精度高、易破碎、更换费用较高等缺点。在高层建筑施工过程中，垂直运输机械如何布置和使用对施工部署、施工工期等影响较大，特别是在外围护结构为单元式幕墙的高层建筑施工过程中，如何合理有效地组织垂直运输机械和单元式幕墙的空间关系将直接影响主体结构、屋面工程以及单元式幕墙等工程的施工工期。

本工法通过对航华科贸中心A1、A2楼施工期间塔式起重机和单元式幕墙的空间关系巧妙运用，实现了现场主体结构施工和单元式幕墙安装的平行运行，节约了施工工期，降低了施工成本，并由此总结形成实用新型专利授权2项，为后续类似工程提供了参考。

2工法特点

2.0.1本工法提供了一种塔式起重机附着件转换的方法，妥善解决了单元式幕墙安装和塔式起重机运行的空间碰撞问题，实现了主体结构施工和单元式幕墙安装的平行运行。

2.0.2相比于先安装塔吊后同时施工单元式幕墙，本工法塔吊附着件竖向位置单元式幕墙带可随该层单元式幕墙同时安装，安装精度较高、整体完整度较好，同时可有效避免二次安装幕墙带造成的碰撞破碎经济损失。

2.0.3相比于先安装单元式幕墙后安装塔吊，本工法有效提前了塔式起重机安装日期，使得结构封顶、屋面工程等施工工期缩短，节省了工期，降低了施工成本。

3适用范围

本工法适用于围护结构为单元式幕墙的高层建筑塔式起重机安装，可拓展应用于装配式建筑

塔式起重机安装。

4工艺原理

针对单元式幕墙开启扇面积较大的特点，待单元式幕墙安装至塔式起重机第二道附着件标高位置后，进行塔式起重机安装，塔式起重机第一道附着件和第二道附着件穿过幕墙开启扇与后置钢柱连接，第三道附着件正常与结构柱连接。待单元式幕墙施工至第三道附着件下一层结构层（即单元式幕墙安装环轨下一层）时，在该层单元式幕墙对应开启扇位置新增一道附着件，同时将原有第三道附着件进行拆除，后续采用塔吊安装剩余单元式幕墙，塔式起重机附着件立面布置详见图4-1。

图4-1塔式起重机附着件立面图

5施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

本工法施工工艺流程：优化设计、选定方案、验证计算→单元式幕墙安装→塔吊基础支撑平台安装→附着件用钢柱安装→单元式幕墙开启扇拆卸→塔式起重机安装→附着件安装及转换

5.2施工操作要点

5.2.1优化设计、选定方案、验证计算

1、根据施工图纸要求，本工程结构标高71.20m以上3层结构层（阁楼层、机房层、冷却塔层）原有钢筋混凝土结构除核心筒以外全部静力拆除，原结构拆除后在结构标高71.20m结构层加建3层钢结构用于外立面单元式幕墙附着结构。本工法塔式起重机主要用于顶部加建钢结构和单元式幕墙吊装用途，结构改造前后剖面图详见图5.2.1-1和图5.2.1-2。

图5.2.1-1改造前剖面图图5.2.1-2改造后剖面图

2、考虑到单元式幕墙安装精度较高，如首先安装塔吊则附着件所在整列位置单元式幕墙无法安装，后期安装精度难以控制且极易造成破损；如首先安装单元式幕墙，一方面塔吊难以有效

附着直接影响标高71.20m以上钢结构和单元式幕墙安装，另一方面严重制约施工工期。

3、经与设计、幕墙等单位现场勘查后，制定如下施工方案：

（1）单元式幕墙安装至结构12层（塔吊第二道附着件位置），期间完成塔吊基础平台安装和首二道附着件用钢柱安装，首二道附着件充分运用幕墙开启扇位置。

（2）塔式起重机安装，第三道附着件附着在结构层19层结构柱部位（同幕墙吊装用环形导轨安装结构层），同步进行顶部钢结构安装。

（3）单元式幕墙利用环轨安装至18层，期间完成第三道附着件用钢柱安装，将19层结构柱附着件转化至18层附着在钢柱上。

（4）拆除原有第三道结构柱附着件，塔式起重机持续安装顶部钢结构和单元式幕墙。

4、施工方案确定后对塔吊基础钢平台和附着件用钢柱安全性进行验算，基础平台计算模型

详见图5.2.1-3，附着件用钢柱预埋件计算详见图

5.2.1-4。

图5.2.1-3基础平台计算模型图5.2.1-4附着件用钢柱预埋件计算图

5.2.2单元式幕墙安装

单元式幕墙安装整体分为三个阶段：

第一阶段采用环形导轨安装，环形导轨设置在结构19层，完成1-12层单元式幕墙吊装；

第二阶段采用环形导轨安装，与塔式起重机上下空间同时施工作业，完成12-18层单元式幕墙吊装；

第三阶段环形导轨拆除后采用塔式起重机进行吊装，完成19-23层单元式幕墙安装。

5.2.3塔吊基础支撑钢平台安装

单元式幕墙安装第一阶段期间可同时进行塔吊基础平台安装，本工法塔吊基础坐落在钢平台上，钢平台通过植入后扩底机械锚栓与原人防出入口两侧剪力墙进行连接，塔吊通过钢平台传力至人防剪力墙并最终传力至结构基础，钢平台和剪力墙承载力经设计验算满足施工要求，塔式起重机平面布置详见图5.2.3-1，塔吊基础支撑钢平台布置详见图5.2.3-2。

图5.2.3-2塔吊基础支撑钢平台布置图5.2.4附着件用钢柱安装

单元式幕墙安装第一阶段期间可同时进行附着件用钢柱安装，由于幕墙开启扇位置无结构柱附着，因此需在幕墙开启扇位置增设钢柱作为塔吊扶墙件的附着结构，钢柱与钢埋板焊接连接，钢埋板与结构边梁通过机械锚栓进行连接。

根据塔吊安装设计要求，将第一道附着件安装在结构6层对应幕墙开启扇位置，第二附着件安装在结构12层对应幕墙开启扇位置，第三道扶墙件二次转换安装在结构18层对应幕墙开启扇位置，附着件平面布置详见图5.2.4-1，钢柱立面结构图详见图5.2.4-2。

图5.2.4-1附着件平面布置图图5.2.4-2钢柱立面结构图5.2.5单元式幕墙开启扇拆卸

根据塔吊设计安装要求，在单元式幕墙进场后，将其对应塔吊扶墙件位置处开启扇进行拆卸，待后期塔吊拆卸完毕后进行补装。