建筑幕墙施工的发展与创新

—62— 2014年10期

I A N Z H U K E X U E

建筑科学

J

建筑幕墙施工的发展与创新

张晓蕾

（广州江河幕墙系统工程有限公司）

建筑幕墙是由面板与支撑结构体系（支撑装置与支撑结构）组成的、可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙。

我国从1983年起开始使用幕墙，迄今已有30余年的历史。30多年对人类历史的长河而言，只不过是弹指一挥间，然而对我国幕墙事业来说，确有着极不寻常的意义，在此期间，我国幕墙行业发生了翻天覆地的变化。在国外建筑幕墙已有150多年的发展历史，而我国只用了短短30多年的时间，不但实现了零的突破，而且发展成了世界第一幕墙生产大国和使用大国。现在全国有100多家大型幕墙企业，其中有50余家年产值超过亿元；现在全国已建成200米以上高度的幕墙工程有几百个，有些幕墙工程单个面积达到了15万多平方米；幕墙的品种已从简单的明框玻璃幕墙，发展到了隐框、半隐框及全玻璃幕墙和各种金属板、石材及各种人造板材幕墙；幕墙的结构已从简单的框架式发展成了现在的单元式、点支式、双层通风式、遮阳板式、膜结构式等，而更为先进的生态幕墙、光电幕墙、智能幕墙也正在发展中，在很多高端幕墙项目中崭露头角。

随着中国建筑幕墙的发展与创新，多项新技术、新工艺、新工法都在中国的幕墙行业中诞生。目前，我国的大型幕墙公司已经在亚洲、美洲、欧洲、澳洲、中东地区等多个国家和地区留下了众多高品质的幕墙工程，使我们的幕墙技术已经走出国门，为国家赢得了荣誉。

建筑幕墙从建筑设计到完全的展现在人们面前，是一个复杂的组织流程和系统工程，主要分为幕墙设计、材料采购、材料加工和施工安装四大版块。无论哪一版块，都对幕墙从概念到成品的质量起着至关重要的作用。特别是幕墙施工安装部分，是关系到最终幕墙品质的关键因素，是幕墙施工的重点把控内容。幕墙行业的发展带动了行业的创新和变革，幕墙施工技术也在短短的30年中有了较大的发展和进步。特别是近年来涌现的大批超高层建筑，对施工方法、施工进度、施工安全等带来新的课题，如何在保证施工安全的情况下，高组织、高效率的完成幕墙施工，是建筑幕墙施工的发展方向。

根据幕墙的不同形式和特点，以及施工现场的实际情况，幕墙施工有很多种施工方法。在幕墙施工技术发展的过程中，从施工设备归结起来主要有脚手架施工、吊篮施工和塔吊施工三种方案。

脚手架是建筑施工中不可缺少的临时设施。它是为解决在建筑幕墙高部位施工而专门搭设的，用作操作平台、施工作业和运输通道、并能临时堆放施工用材料和机具。因此，脚手架在幕墙工程中有着广泛的应用。对于幕墙工程，脚手架的施工主要用于构件式玻璃幕墙、构件式铝板幕墙、构件式石材幕墙、点支式玻璃幕墙等。脚手架的搭设和使用较为方便，一般在土建结构和幕墙完成面之间预留足够的安装空间，即可进行幕墙龙骨和面板的安装。施工人员以脚手架作为安装平台，可着层对幕墙进行从下至上的顺序安装。在幕墙施工的脚手架搭设方法上，需根据幕墙的形式及位置进行区别。根据幕墙施工经验，主要有以下形式的划分：

①一般建筑高度较低的裙楼构件式幕墙均采用双排外脚手架作为施工平台进行施工，施工作业面较大，幕墙构件便于运输和安装；

②位于建筑入口、门厅、入口雨篷、较小的采光顶、骑楼吊顶等，可采用满堂脚手架进行施工，这些工况较适合于从地面直接搭设，满足施工平台高度，便于幕墙施工安装；

③在建筑幕墙的收口位置和有建筑凹凸造型的位置，由于施工设备难以触及覆盖，需搭设悬挑脚手架作为施工平台，进行特殊位置的幕墙施工较为便利；

④对于在室内楼板上或位于首层的小型吊顶、天窗、雨篷等，在较低的高度范围内，可采用门式脚手架（门字架或龙门架）进行施工，

其搭设简单，便于移动，适合小面积幕墙的施工。

脚手架幕墙施工现场图

吊篮是一种悬空提升载人机具。在幕墙工程中应用较为广泛，从行业发展之初就作为主要的施工平台应用于幕墙的施工安装。与脚手架施工相比，吊篮施工主要为高空作业平台，在室外进行幕墙的安装施工。施工人员以吊篮为施工平台，可进行构件幕墙和单元式幕墙各个工序的安装作业，通过吊篮的上下移动和水平移动，可根据施工要求顺序施工或指定区域施工。电动吊篮施工具有以下特点：

a、安全：工作钢丝绳、安全钢丝绳、独立安全麻绳（含防坠器、安全带）三保险，相对外墙脚手架安全性能要好。

b、移动方便：作业面可随时移动。

c、施工效果直观：敞开式施工，随时修补清理。

d、节省施工费用：安装省时、退租方便，按施工进度承租、退租，可节省租赁费。根据需要确定租赁数，根据施工人数租赁，比满堂架节省费用，比使用脚手架施工节省工期。

根据幕墙的特点和建筑造型，主要应用于以下幕墙施工内容： ①构件式幕墙码件、龙骨、面材的安装，以及注胶和清洁等工作； ②单元式幕墙码件的安装、板块安装的配合、收边收口的安装； ③建筑结构墙体或柱子位置幕墙码件、构件的安装； ④架空层内外幕墙码件、龙骨及面材的安装； ⑤外幕墙轻型钢结构的连接固定、焊接及表面处理作业、钢码件焊接调节；

⑥构件式幕墙或单元式幕墙分离式装饰线条的安装固定等。

吊篮幕墙施工现场图

吊篮施工不同于脚手架施工，主要为高空作业，其安全性是幕墙施工的重点保障内容。吊篮的安装及使用需符合《高处作业吊篮》和《高处作业吊篮安全规则》的规定，同时需做好施工人员的安全教育工作，确保施工安全。

塔吊作为大型吊装设备，一般为建筑土建施工的重要设备。自从建筑幕墙成为建筑施工的组成部分，塔吊也成为了幕墙构件垂直运输的重要设备。塔吊由于其载重量大、吊运高度高、吊运速度快、覆盖

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2014年10期范围全面等特点，可直接进行幕墙材料和幕墙成品的运输及安装。但由于塔吊一般都由土建施工单位搭设和使用，用于幕墙使用的时间较少，且塔吊的维护和使用费用高，幕墙施工单位一般采用与土建施工单位协商的方式，使用塔吊进行垂直运输及部分幕墙的吊装作业。根据幕墙施工经验，塔吊作业主要用于以下施工内容：

①构件式幕墙和单元式幕墙构件的垂直运输； ②塔楼或裙楼屋顶钢结构、雨篷钢结构的吊装；

③塔楼或裙楼出屋面幕墙（悬挑无装支撑结构的位置）的吊装； ④大型钢（或铝合金）格栅构件或单元的吊装等。 在实际幕墙工程中，由于塔吊的使用以租赁土建施工单位的塔吊为主，在使用时间和使用次数上受土建施工单位因素影响较大。幕墙施工单位单独搭设塔吊的成本较高且与土建施工冲突，一般幕墙施工都以垂直运输为主，仅较难搭设施工平台的位置采用塔吊吊装。为此，在工程施工中，可考虑采用固定悬臂吊进行幕墙材料的垂直运输。固定悬臂吊与塔吊类似，但仅能固定在室内楼板上或屋顶楼面上，用于幕墙材料及构件的垂直运输。需要说明的是，由于塔吊为大型吊装设备，一般随土建施工进度架设在结构之上，距幕墙安装位置较远，在幕墙施工使用时，需塔吊工、信号工、安装工协调配合，吊装安装操作较为复杂，效率较低。所以除特殊情况外，幕墙安装作业不采用塔吊进行。固定悬臂吊和塔吊一样，作为垂直运输设备进行幕墙材料的运输效率较高，安装拆卸方便，维护费用低，不受土建施工单位施工限制，是比较方便的垂直运输设备。固定悬臂吊可以根据施工需要安装在楼顶或楼层内，安装位置需根据施工现场的平面布置，选择合理的起吊点，确保材料周转方便和施工安全。

固定悬臂吊实景图

随着城市建设的发展需要，高层、超高层建筑，单体或群体建筑越来越多，新颖、独特的造型给建筑施工尤其是幕墙及装饰工程施工带来越来越大的技术困难。传统幕墙安装方法已不适应高层建筑的发展。特别是越来越多的超高层建筑，幕墙面积大、施工难度大、作业高度高、危险等级高等都对幕墙施工带来严峻的考验。传统的施工方法难以快速的进行大面积的施工，对造型复杂的幕墙难以保证安装精度，对高空作业的安全性保障不足，是目前建筑工程施工的一大技术难题，也是施工安全管理的一大难题。为此，根据幕墙施工的新难题，提出了双钢梁轨道吊篮施工方案，能够成功解决上述问题。此方案以其广泛的适应性、通用性和再生性，为高层、超高层建筑的幕墙施工带来了很大的改善和提高。

双钢梁轨道吊篮施工方案，是采用双层钢梁轨道作为水平运转平台和支撑平台，外层钢梁进行吊篮的水平移动和垂直升降，内层钢梁架设电动葫芦进行幕墙构件的水平运转和垂直运输及吊装。此施工方案可覆盖整个建筑立面进行幕墙的施工安装，甚至可以避开施工电梯或塔吊支臂进行部分板块的收口。本方案的双层钢梁可根据幕墙施工进度在不同的楼层进行搭设，采用悬挑钢梁按计算承重荷载进行合理布置。此轨道可根据进度搭设和拆除，轨道可以重复利用，施工设备成本较低。根据施工经验，双钢梁轨道吊篮施工方案应用范围广，主要在以下施工中使用：

①高层、超高层建筑的构件式幕墙和单元式幕墙安装； ②普通建筑的构件式幕墙和单元式幕墙安装； ③巨柱、剪力墙位置的码件安装、板块安装； ④转角位置、伸缩缝位置等的收边收口； ⑤幕墙材料、构件、板块的吊运、转运；

双钢梁轨道实景图

由于此施工方案使用范围较广，适用的工况较多，且设备可重复利用，经济效益显著。

随着中国建筑行业和幕墙行业的发展，越来越多的高层、超高层建筑拔地而起，且造型更加丰富，形式更加新颖。特别是建筑外幕墙的设计，越来越多的融入了新工艺、新材料和新技术的使用，对幕墙工程施工带来了新的挑战。随着幕墙施工技术的发展和创新，相信越来越多的地标性建筑将跟随者世界发展的脚步，矗立在世界的各个角落，为世界建筑史留下不可磨灭的功勋。

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有力、有效的温控措施。在施工中为保证混凝土不出现裂缝， （1）混凝土搅拌站搭设遮阳棚网，送冷风，降低混凝土材料温度。

（2）AE-D 复合减水剂材料，搅拌时加入，能降低混凝土水化温度。

（3）跳仓施工方法，具体分仓取2个柱墩为一仓，共计27仓，隔段浇灌，以防混凝土膨胀产生的内应力导致裂缝的现象。

（4）温度控制，布置测温孔每段3个，测温孔的布置选择温度变化大，或不容易散失热量的部位设置。每天测量8：00、14：00、20：00 及2：00 时的温度，并取平均值。

测温点布置图：

每个测温控制点在基础上、中、下均应埋设测温线，用以测量基础不同部位温度值。从基础中心点附近开始向一对角处均匀布置4组，观测人员在测温养护期间前3天每2小时测温一次，从第4天开始，每4小时测温一次，7天以后每6小时测温一次，当混凝土内外温差低于20℃时停止测温，并做好测温记录备查。在君正能源化工动力分厂工程2×330MW 超临界间接空冷供热机组，间接空冷塔环基施工中，采取以上技术，确保了混凝土结构未出现温度裂缝。

七、结论

为了节能环保，火力发电机组，大部都采用超临界间接空冷塔，有利于节能环保。结合本工程空冷塔环基施工中，操作简单成本不高，预防大体积混凝土温控防裂，硧保工程质量要求。

参考文献：

[1]《冷却塔环基施工图》F10571S-S5102

[2]《普通混凝土配合比设计规程》JCJ55-2011 [3]《大体积混凝土施工规范》GB 50496-2009