单元式玻璃幕墙与铝框外遮阳格栅安装用环形导轨施工工法.docx
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单元式玻璃幕墙与铝框外遮阳格栅安装用环形导轨施工工法
单元式玻璃幕墙与铝框外遮阳格栅安装用
环形导轨施工工法
1、前言
近年来超高层建筑不断涌现,作为围护结构的单元式玻璃幕墙,由于可以在生产基地内预拼装,能够很好地保证其抗风压、水密、气密、热工等物理性能,并且能够成品化运输及吊装,可以使施工更加快捷流畅,所以在超高层建筑中得到了广泛运用。
然而新颖多变的建筑造型往往成为了单元板块吊装的阻碍,尤其是在单元式玻璃幕墙外设计外遮阳格栅,更是加大了施工难度。
因此如何既安全可靠又便捷高效的吊装单元板块是幕墙工程施工的难题。
为解决主体结构、单元板块与铝框外遮阳格栅吊装相碰阻及外遮阳铝框节点需悬空拼装的施工技术问题,我公司组织技术人员研究出单元式玻璃幕墙与铝框外遮阳格栅安装用环形导轨施工技术。
该技术经过郑州绿地广场项目的实践应用,获得了较好的效果,确保了单元式幕墙与外遮阳格栅的施工质量与施工进度。
2、工法特点
2.1施工简便,取材方便,易于拆卸重复使用。
2.2可加快幕墙施工速度,节省工期。
2.3与屋面悬臂吊、卸料平台配合可完全导运单元体,可运用在场地局限或有障碍现场吊装单元体玻璃幕墙。
3、适用范围
围护结构为单元式玻璃幕墙、幕墙外设计有遮阳格栅的正多边形高层或超高层建筑,且主体结构或现场条件对单元板块吊装要求较高的工业或民用建筑。
4、工艺原理
4.1环形导轨整体思路:
主楼外布置一周与主楼外边线垂直的挑梁,挑梁内端通过连接板和螺栓与结构固定,挑梁外端部通过预应力钢绞线、夹板与上层钢梁连接,在挑梁下表面通过连接板、螺栓安装三道环梁,环梁首位相接形成环形导轨,环形导轨上安装电动葫芦及遥控小车。
施工时内侧环梁悬挂单元板块,外侧环梁上悬挂外遮阳铝框格栅,施工人员在中间环梁上悬挂的吊篮内进行单元体及外遮阳格栅的安装。
图4.1.1环形导轨布置局部平面图
图4.1.2环形导轨布置立面图
4.2以化学螺栓R20在结构边梁上固定挑梁连接板,在上层钢梁下翼缘上安装夹板,滑出挑梁并张紧预应力钢绞线使挑梁垂直结构边缘。
图4.222a挑梁大样图
4.3以C级普通螺栓连接环梁、连接板,紧固环梁,使相邻环梁下翼缘对接平顺便于电动葫芦及遥控小车(卷扬机)移动运送单元体、铝框格栅。
4.4在楼面转角处紧固弧形环梁。
由于梁柱节点域不能使用钢梁夹板,用卸扣连接抱箍上层圆框柱的2个预应力钢绞线环与张拉预应力钢绞线,张紧预应力钢绞线连接弧形环梁耳板。
图4.4弧形环梁大样图
4.5在拼装完成的内外两侧环梁上安装电动葫芦及遥控小车,在中间环梁上安装吊篮,安装完成后进行调试及试运行。
4.6外遮阳铝框格栅通过水平支撑杆抵抗风荷载,竖向斜拉杆承受板块自重和竖向荷载,施工人员在吊篮内连接杆件与格栅立柱连接板,插接相邻格栅板块组装外遮阳系统。
图4.6塔楼玻璃幕墙与外遮阳格栅剖面图
5、施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
图5.1工艺流程
5.2主体结构钢梁截面如有变化,钢梁夹板企口大小需相应调整,保证装配后的使用安全。
对于外围为钢筋混凝土结构的框架梁,需进行构件预埋。
图5.2上层钢梁夹板装配图
5.3在钢砼结构边梁植化学锚栓,如遇阻钢筋应临近钻孔,并用抗剪板穿孔贴焊挑梁连接板,传递挑梁对结构的水平剪力荷载。
图5.3结构边梁植化学锚栓示意图
5.4挑梁张紧预应力钢绞线后安装环梁,需要悬空作业,所以必须落实安全措施。
连接板开孔及焊接必须保证就位准确避免影响紧固C级普通螺栓。
环梁下翼缘拼接平滑使移动电动葫芦及遥控小车顺畅。
图5.4挑梁、环梁连接板螺栓紧固图
5.5转角弧形环梁先与两侧环梁连接,然后将预应力钢绞线卸扣扣入上层圆框柱上的预应力钢绞线环箍中。
图5.5弧形环梁安装图
5.6按吊装载重安装电动葫芦及遥控小车后,在环轨上运行调试、幕墙及外遮阳格栅安装。
电缆铰链须防止与吊篮安全缆线绞缠,且必须独立架设临时用电配电箱确保用电安全。
图5.6吊篮安全缆线、电动葫芦安装图
6、材料与设备
6.1环轨挑梁、环梁型钢符合GB/T706-2008热轧型钢标准,钢材材料为Q235B。
该类钢材有一定的伸长率、强度,良好的韧性和铸造性,易于冲压和焊接。
钢材机械性能
牌号
质量等级
屈服强度N/mm2
抗拉强度N/mm2
伸长率%
Q235
B
钢板厚度mm
≤16
>16-40
>40-60
>60-100
375-460
≥26
215
205
200
190
焊剂及匹配材料
焊条、焊丝、焊剂等焊接材料与母材的匹配应符合下表要求,并最终根据焊接工艺评定确定。
焊接材料匹配表
母材
手工
CO2气体保护
埋弧焊
焊条
焊实芯焊丝
焊丝
焊剂
Q235+Q235
E4303
ER50-6
H08A
HJ431
焊接材料在使用前应按材料说明书或工艺规定的温度和时间要求进行烘焙和储存。
6.2节点用化学锚栓及C级普通螺栓
挑梁与环梁连接板用M16×35C级普通螺栓连接。
C级普通螺栓主要用于沿杆轴方向受拉的连接,其抗剪性能较差属粗制螺栓。
C级普通螺栓机械性能
螺栓性能等级
抗拉ft
抗拉fv
N/mm2
N/mm2
C级普通螺栓
4.6级、4.8级
170
140
挑梁与结构混凝土边梁连接板用化学锚栓R20连接。
化学锚栓通过特制的化学粘接剂,将螺杆胶结固定于砼基材钻孔中,以实现对固定件锚固的复合件。
化学锚栓锚固力强,形同预埋,膨胀应力、边距间距小,而且安装快捷,凝固迅速,节省施工时间。
C级普通螺栓粘结力学性能
化学锚栓采用R20(M20×260mm),钻孔深度165mm,锚固深度160mm
平均极限值
拉力(KN)
128.3
剪力(KN)
102.9
6.3上部钢梁连接片与挑梁耳板间钢丝绳采用
预应力钢绞线,抗拉强度设计值
,直径10mm。
预应力钢绞线采用高碳钢盘条,经过表面处理后冷拔成钢丝,然后按钢绞线结构将一定数量的钢丝绞合成股,再经过消除应力的稳定化处理过程而成。
预应力钢绞线强度高和松弛性能好,另外展开时较挺直。
钢丝绳与耳板间S-BW6.5-7/9型卸扣,额定载荷6.5吨。
卸扣环圈和销轴构成,环圈用A3号钢锻制,销轴用40号钢。
卸扣几何参数
Wmm
Dmm
dmm
Emm
Smm
Lmm
Omm
自重KG
36.5
27
22.5
53
84
121
58
1.76
6.4钢梁夹板
钢梁夹板采用16厚Q345GJ-B钢板,该类钢材具有较高的强屈比,窄的屈服强度波动范围,并具有良好的低温冲击韧性、焊接性能。
装配后形成的企口卡住钢梁下翼缘并允许腹板通过。
在钢板上开R25和两个R15孔,两块拼装后R25孔可以通过卸扣销轴张紧预应力钢绞线,两个R15孔通过M27承压型高强螺栓将夹板固定在钢梁上。
6.5机具设备
6.5.1施工机具:
主要有冲击钻、空气压缩机、电动吹风机、活动扳手、水平尺、白线、钢卷尺、铁锤、电焊机、切割机、气割机、手动葫芦、卷扬机
6.5.2检测仪器:
全站仪、水准仪、水平靠尺、钢直尺、铅垂仪等。
7、质量控制
7.1钢构件焊接及安装施工时应严格按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)、《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)、《钢结构制作安装施工规程》(YB9254-95)、《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2004)要求施工。
7.2化学螺栓质量控制:
7.2.1、钻孔时使用与锚栓相匹配的钻头,并不得损伤钢筋,如遇阻钢筋应临近钻孔并用抗剪板穿孔贴焊连接板传递挑梁剪力荷载。
7.2.2、在施工之前,确认锚栓在有效期限内,现场施工应做锚栓现场应用条件确定试验,以充分检验承载能力。
试验不仅在低强度混凝土中进行,也要在高强度混凝土中进行。
在测试中,其允许荷载、相应间距、边距构件厚度按生产厂的说明埋置锚栓。
试验采用轴心拉力、剪力及拉剪组合力,从而确定荷载方向对承载力的影响。
经试验合格后,方可现场使用。
7.2.3、清孔时必须将孔内尘土及浮灰清理干净,孔内不得有积水。
7.2.4、药管在冬施时,应提前对其进行保温处理,以保证药管在插入钻孔时有足够的流动性。
8、安全措施
8.1本工法的安全措施应符合《建筑施工安全检查标准》JGJ59、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80的有关规定。
8.2工人上岗前必须进行体检、安全技术交底与培训,应遵守各项安全制度。
8.3施工用电及机械使用应遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46及《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的有关安全规定。
8.4吊装前起重指挥要仔细检查吊具是否符合规格要求,是否有损伤,所有起重指挥及操作人员必须持证上岗。
8.5钢结构是良好导电体,四周应接地良好,施工用的电源线必须是胶皮电缆线,所有电动设备应安装漏电保护开关,严格遵守安全用电操作规程。
8.6氧气、乙炔、油漆等易爆、易燃物品,应妥善保管,严禁在明火附近作业,严禁吸烟。
8.7在环梁安装施工时,必须在作业下方场地设置警戒,作业人员携带工具袋并防止材料、器械坠落。
9、环境措施
工人在使用有吸尘装置的冲钻机、切割机和其它电动工具,在使用电动工具或手工加工板材时,应配戴防尘口罩等劳保用品。
环轨3次安拆不会产生废料、废液、废气,有利于周边环境保护。
10、效益分析
通过本技术的实施,既确保了形式新颖的单元式玻璃幕墙与铝框外遮阳格栅不受塔楼建筑造型影响正常吊装施工,又配合屋面悬臂吊、卸料平台使用减少了堆场、作业面积,为施工现场布置提供便利。
虽然增加了环轨材料、安拆费用,但是施工使用的角度看,效益是明显的。
11、应用实例
绿地广场(郑州会展宾馆)工程位于郑州市CBD中心广场,内环路北、艺术中心东,是集商业、办公、五星级酒店、观光旅游等多功能为一体的综合性建筑。
总高度280米,总建筑面积240000㎡。
主楼2层至顶层(250M)采用单元明框玻璃板块与铝框外遮阳格栅分离式外围护结构。
玻璃幕墙2-34层每2层向外凸出150mm,34层以上向内退200mm、400mm、700mm不等,最终外观效果为上下小,中间凸的塔形,平面形状为16边形,每边分4块约3m宽单元板块。
外遮阳装置是绿地广场显著特点,外遮阳系统龙骨和格栅采用铝合金型材,通过穿过单元体板块铝板的连接件直接传递到主体结构上,并且在单元体铝板与连接板间留出足够距离以满足这样系统的变形位移,外遮阳系统不会对单元体块产生扭矩,外遮阳系统与单元幕墙受力分离,互不影响。
本工程幕墙施工与主体进度前后搭接,从下到上同步施工。
由于主楼建筑高形体复杂,且场地内仅一条狭窄环形运输通道,决定采用环形导轨施工方法,随着幕墙安装高度不同安装固定悬臂吊、环轨到相应位置任务结束后拆卸,转到下一施工段重新安装,安全防护棚和卸料平台也根据施工需要进行布置,确保单元式玻璃幕墙与铝框外遮阳格栅正常施工及进度。
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- 单元 玻璃 幕墙 铝框外 遮阳 格栅 安装 环形 导轨 施工