浅谈单元式幕墙设计与施工技术

黄国林

深圳粤源建设有限责任公司 广东 深圳 518000

引言

现阶段的建筑施工中融合了更多的设计元素，进而提升了整体的建筑物呈现效果。为了提升整体建筑物的品质，幕墙的施工也在不断地推广和应用。幕墙施工是一种新型的建筑装饰手段。幕墙具备较好的效果提升作用，整体来说其外表美观，科技感强，呈现的艺术效果较为夺人眼球，体现了科技的进步。在此过程中，要提升幕墙施工的技术水平，开展精准的施工进程。施工部门要结合完备的施工工艺，促进幕墙具备较好的建筑质量，以及鲜明的时代主题，提升建筑物的价值和美感，形成精湛的表达效果。

1 单元幕墙的技术施工特点

幕墙在建筑中主要集中在装饰作用上，进而通过幕墙施工为建筑物形成有效的外墙围护，具有加固和美观的双重作用。幕墙不承受建筑中的结构荷载，主要就是利用悬挂的施工手段，保障幕墙结构挂在主体结构上，属于带有装饰效果的轻质墙体。幕墙的组成结构也较为简单，由面板和支承结构体系组成。在施工中，这种安装施工工艺较为简便，通过面板与支承框架组合成完整的幕墙结构，以幕墙单元形式进行安装和施工，发挥便捷有效的建筑效果。幕墙的现场安装施工较为简单，可以直接安装在主体结构上。由于其加工制作在工厂的加工中心完成，其精密度相较框架式幕墙较好，而且工厂流水式作业，也能较大的提高工作效率，板块的平整性，整体性等品质方面会有较大的提升。但板块加工完成后需要在工厂暂存，根据工程进度需要运输到工地，因此对工厂的规模以及成品管理有一定的要求。总的来说其形式与国家目前引导发展的装配式建筑相契合，具有模块化设计、标准化制作、批量化生产、整体化安装，提高质量、缩短工期、节约能源、减少消耗、清洁生产等许多优点[1]。

2 单元幕墙的整体设计理念

单元式幕墙设计原理必须遵循科学的设计规律，进而采用等压原理防水技术展开设计的进程。在这一阶段，可以利用铝合金型材进行框架的确立，并采用有组织分层的综合排水方式提升整体的防水效果，避免安装以后雨水的存积造成幕墙的损毁，促进整体安装以后能够排出渗漏水。同时还要结合板块空腔与室外连通，在内腔的交界处设计尘密线，进而保障外腔压力与室外压力相同，促进胶条在存续进程中实现雨屏作用，阻挡雨水渗入；还要结合多重胶条的设计发挥气密作用，形成气密等压室腔，进而对于渗入雨水实施导流作用，促进雨水向下排出，尽最大避免雨水进入内腔，进而在上横型材底部实施技术改造，建立有效的排水通道，避免内腔里的渗漏水对于幕墙的浸润，进而通过排水通道的保护作用，维护幕墙的运作环境，构建出一条防水系统的闭环模式。

在单元式幕墙的设计中，密封胶条的设计尤为重要，其关乎着整个幕墙系统的气密性、水密性以及防水系统的耐久性[2]。因此要加强对胶条设计的重视，目前使用较多的为三元乙丙胶条，这也是一种较好的加固手段。三元乙丙橡胶本身的物理特性极为优越，具有抗紫外线作用，同时它的具耐候性和耐热老化性极好，能够经受恶劣环境的考验。在工程实施中，根据工程所在区域的特性，如北方温差大，结合工程所设计的胶条特点，加强与厂商的沟通，选择合适的胶条，从而提高幕墙整体性能。

外观形式根据建筑方案而定，一般为明框式、隐框式、半隐框式等。一般而言，明框玻璃幕墙的施工方式通常为镶嵌法，通过铝框的幕墙构件施工技术进行安装，保障幕墙构件镶嵌在梁柱上，最终构建出铝框立面，此种形式为机械固定形式玻璃面板没有脱落的隐患；隐框式幕墙没有铝合金外框，依靠硅酮结构胶进行性综合作业，把玻璃黏结在上下、左右（四个周边）铝型材框架上，硅酮结构胶注胶应严格控制质量，否则玻璃面板有脱落的隐患；半隐框幕墙又分竖隐幕墙，即外面可见横梁，和横隐幕墙，即外面可见立柱，介乎明框与隐框之间，玻璃面板既有硅酮结构胶黏结的对边，也有机械固定的对边。

3 检验试验

为保证幕墙施工的整体效果，符合工程技术规范的实际要求，要在施工前进行有效的技术检验，进行空气渗透、雨水渗漏、风压变形、平面内变形能力试验等一系列的综合评定手段。在四性试验中，如发现有渗漏，需要及时查明原因，因铝合金型材或是胶条设计不合理而导致，应调整模图，以达到设计要求即可。同时，开启窗锁点也应在试验中进行验证是否能够满足要求。

4 施工技术

单元幕墙的施工安装一般搭设轨道，索道和单臂悬臂吊车配合使用。单元板块从地面直接起吊时，需要考虑风力及风向变化，直接起吊危险性较大，应考虑采用缆风绳的加固措施保证单元板块在空中不会随风摇晃，采用双索道进行单元体起吊的加固及防护措施，可减小风力对吊装的影响。

4.1 轨道安装方式

轨道分为单轨道与双轨道，根据单元幕墙的挂接形式选用合适的轨道形式。

轨安装工序应为：预埋件安装→支臂安装 → 导轨安装 →电动葫芦安装。

①安装前工作：分别在轨道安装层放线定位支撑杆位置。②按位置放置预埋件；③定位轨道支撑杆；④调整固定各连接螺栓；⑤用螺栓把轨道连接（螺栓需要根据反力计算规格）；⑥安装电动葫芦行走系统在轨道上，再把电动葫芦挂在行走系统的挂钩上，接上电源及手柄控制开关。

根据相关规定，型钢悬挑梁锚固长度≥1.25倍悬挑长度，其埋设位置不得对结构产生不利影响，具体需要提供计算书。以上轨道安装预埋件支座反力提供设计院结构方复核[3]。

图1 轨道安装示意图

4.2 轨道的试运转

4.2.1 空载试验。

4.2.1.1 相序检查：用手按下相应按钮，检查各机构动作是否与按钮装置上标定的符号相一致，确定正确后，应再连续各作两个循环。

4.2.1.2 将吊钩升到极限位置，察看限位器是否可靠。

4.2.1.3 点动按钮，目测电机轴轴向窜动量，应在范围1-2mm内。

4.2.1.4 空车运行检查，进行上下循环各三次，行程不小于1/2起升高度。

4.2.1.5 进行空机在轨道上的直线和曲线试运行，在整体轨道上往返二次。经空载试验后，无异常，即可进行负载试验。

4.2.2 静载试验。额定电压下，以1.25倍的额定载荷，起升离地面100mm，静止10分钟后卸载，检查有无异常现象。

4.2.3 负载运行：①按安全操作规范要求，进行起重电机的负载起重试运行，所负载的重量为最重物料重量的1.2倍；②电动葫芦整体负载在轨道上的直线和曲线运行，所负载的重量为单元板块的重量。

4.3 轨道的拆除

单元体安装完成后，轨道拆除利用活动吊机进行，分段拆除轨道梁时必须先将钢梁与小吊车吊钩挂接牢靠，再拆除两端螺栓。悬挑梁工字钢以同样方式拆除。

4.3.1 现场通道满足相应轨道主梁运输的需要。

4.3.2 拆卸现场平整无杂物。

4.3.3 拆卸现场范围内及拆卸范围外侧6m以内，不得有架空高压电线、电缆。

4.3.4 在拆卸期间，拆卸范围内的架空电线必须停电。

4.3.5 在拆卸期间，拆卸范围内凡影响拆卸的风缆绳必须撤去。若是拆卸过程所需的，对拆卸过程有影响时，只能分步分阶段拆去。当拆卸构件拆卸后，必须马上重新拉好，保障下一阶段的安全施工。

4.3.6 现场必须设有或可设置的锚定物。

4.3.7 有施工用电、用水的条件及消防器材。

4.3.8 两轨道之间内侧的地面，应能允许活动吊机进入，进行拆卸作业。

4.4 索道安装方式

4.4.1 在起吊点附近选取两点，埋设两块埋板，用以固定定滑轮。

4.4.2 在埋板后方埋设两块后置埋板，用以固定卷扬机。

4.4.3 顶部两个定滑轮根据安装楼层，槽式预埋件固定。

4.4.4 钢丝绳从两个定滑轮穿过后，两端经过地面定滑轮合并成一股，经过卷扬机收放进行板块倾斜和立起。

4.4.5 板块使用单臂悬臂吊车从地面运输至安装楼层。

4.4.6 板块使用绳索套在索道两根钢丝绳上，减小其上升过程中收的风力影响。

4.5 索道运输方式

4.5.1 将单元板块运送至运输处。

4.5.2 在单元板块两侧铝合金型材钻孔，并安装吊装夹具及保险钢丝绳。

4.5.3 控制卷扬机绷紧导向钢丝绳，用张力检测仪检测钢丝绳张力，保证单元板块起吊过程中不碰触其他结构。

4.5.3.1 使用叉车将单元板块运送至运输处。

4.5.3.2 通过对讲机与上层控制卷扬机操作员沟通，稳步缓慢的提升单元板块，直至单元板块竖起来脱离地面。

4.5.3.3 将两侧环扣连接，检查各连接部位状况，保证全部安全连接。

4.5.3.4 将单元板块吊至卸料平台大致高度，暂停单元板块提升，与首层卷扬机操作员沟通，缓慢放松导向钢丝绳，将单元板块逐渐靠近吊装点。

4.5.3.5 楼层内接住靠近过来的单元板块，并通知首层卷扬机操作员暂停，与上层卷扬机操作员沟通，调整单元板块高度，到达指定位置。

4.6 单元板块楼层吊装流程

单元板块运输至施工现场后，通过垂直运输设备将单元板块运输至起吊点（或者层间存放层），安装时从起吊点（或者层间存放层）安装。单元板块运输至层间存放层的，通过板块推车运至结构边，吊装设备连接好后开始吊装。

①单元板块转运至起吊点；②单元板块吊出楼层；③下放至相应高度；④水平移动到对应位置；⑤单元板块下插就位；⑥单元板块安装完毕。

4.7 轨道的验收要求

吊装轨道安装完毕后，组织有关人员进行验收检查，并填写验收表，由相关人员签字后方可投入使用。

5 结束语

建筑幕墙有着其独特的优势和特点，随着城市建设的增多而增多。首先，在规划设计时必须严把质量关，须要有一套合理完善的“蓝图”，才能筑造精品建筑；其次，优秀的加工厂、技术精湛的安装工人，以及严谨的项目管理团队携手共建优良建筑作品，促进我国的建筑行业更好的发展。