轨道式吊篮在斜立面玻璃幕墙施工中的应用

马建明/MA Jianming

（上海建工四建集团有限公司，上海 201103）

1 工程概况

某工程主要包括1 座7 层、高50m 的主楼和1 座层高8m 的裙房以及整体的地下室，主楼玻璃幕墙高49.75m，裙房高7.5m。幕墙系统主要分为主楼玻璃幕墙、大窗玻璃幕墙、中庭采光顶幕墙、裙房玻璃幕墙等（图1）。本次主要对主楼设置的斜立面玻璃幕墙施工进行研究。

图1 幕墙效果图

2 施工方案选择

幕墙施工作业通常采用架设高处作业吊篮或搭设落地脚手架进行施工作业。

玻璃幕墙的施工需要进行高空作业，而脚手架能为施工人员提供一个稳定的工作平台。施工人员可以站在脚手架上，对玻璃幕墙进行安装、调整等施工作业。搭设落地脚手架，具有架体稳定、承载力大、作业安全的优点，但缺点是其搭设时间长，周转不便，还需要耗费大量的人力物力。

吊篮能够提供稳固、平稳的施工环境，使施工人员可以在安全的环境下进行施工，有助于保证施工质量。同时，吊篮本身设计有多重安全措施，如高度限位、安全锁等安全装置，可以有效保障施工安全。此外，吊篮还具有灵活性强、易于维护和保养等优点，能够适应不同的施工环境，满足多样化的幕墙作业需求。

鉴于本工程玻璃幕墙的结构相对复杂，整体呈正方形，其中2 个面为大斜面，顶部则为采光顶，标准架设不足以满足斜立面幕墙作业面的幕墙施工作业，结合施工特点，选用吊篮安装作业。吊篮在从下到上进行龙骨、玻璃等安装的过程中，主要的难点在于斜立面位置的施工，龙骨等钢结构件的斜面施工，针对斜立面玻璃幕墙的安装，采用轨道式架设正常上下，在每层的钢立柱上设置导向钢索轨道，斜面处采用斜拉钢丝绳，钢丝绳下面用地锚固定，每一层有固定的调节杆调节远近，吊篮装上滑轮导轨固定在斜拉钢丝绳上面进行行走施工。

3 轨道式吊篮的设计和安装

在屋顶面设置型钢焊接拼装的轨道T 型支架。根据支架的平面定位，在T 型支架底部确定抱箍位置并标示点位，随后安装抱箍。使用汽车起重机等起重机械将T 型支架吊起，人员辅助完成与抱箍的螺栓连接，同时选用直径为8.3mm 的钢丝绳固定T 型支架后端（图2）。安装时应熟悉设计图纸，了解轨道安装楼层、悬挑支臂的固定点与预埋件的关系，对轨道安装作业进行清扫，同时做好临边安全防护，再用全站仪依据轨道平面布置图进行轨道悬挑支臂及上部吊挂件的测量定位，检查无误后进行安装工作。

图2 T型支架设置

根据测量放线进行检查主体结构梁、预埋件是否满足悬挑支臂固定点安装要求，清理结构梁、预埋件件表面的混凝土以及槽式埋件的填充泡沫棒的清理。按轨道钢件编号图以及施工图，把轨道安装需要的钢件、螺栓搬运相应楼层并且码放整齐。

T 型支架前端轨道安装2 根轨道，采用法兰连接，其中一根轨道采用20#工字钢，用作玻璃幕墙吊装；另一根轨道采用18#工字钢，用作吊篮的轨道（图3）。

图3 轨道架设示意图

轨道T 型支架支撑安装采用M20 高强度螺栓和槽钢等连接件把加工好的支撑固定在现场结构主梁上，通过后端连接的钢丝绳来调节T 型支架立杆的垂直度，保证横梁前端上翘2～5cm；轨道一端用吊装带绑扎好系挂主体结构柱上，中间用吊装带绑扎好悬挂在楼顶安装的手拉葫芦上，通过调整手拉葫芦挂钩的高度调整轨道的标高，轨道两端非封闭结构，采用橡胶块作为缓冲装置，保证悬挂吊篮运行小车的运行安全。

将吊篮在轨道上行走机构、电动葫芦安装到吊篮轨道上，如图4 所示。安装时确保悬挂牢固，承重行走轮与路轨下翼缘接触面积不低于有限受力面积95%，行走器运行灵活，转弯顺畅自然。

图4 吊篮悬挂示意图

4 斜立面幕墙作业施工方法

4.1 吊篮的布置

斜立面幕墙作业主要是进行钢龙骨和玻璃面板施工，由于斜立面与水平的夹角约66.5°，采用轨道吊篮到达指定楼层后制作导向杆和导向钢丝绳进行施工。首先在各楼层结构边300mm 位置根据吊篮覆盖龙骨安装区域要求预埋U 型钢环工装，已浇筑楼层后置化学锚栓。制作2.1m 长可调节的工装导向杆160套（80mm×6mm方管），将导向杆套在U 型钢环中并上插销限位（图5）。

图5 导向杆和导向钢丝绳设置

4.1.1 调节杆的安装

1）楼层间调节杆的安装 清理预埋件用M16×160mm 螺栓或T 型螺栓把座板固定在楼层板上，然后把调节杆穿入座板，并采用M16×100mm 螺栓固定，为钢丝绳导索穿入导轮后调节做准备。

2）折线处调节杆的安装 清理预埋件用M16×160mm 螺栓或T 型螺栓把座板固定在楼层板上，然后把调节杆穿入座板，并采用M16×100mm 螺栓固定，为钢丝绳导索穿入导轮后调节做准备。

4.1.2 卷扬机牵引吊篮

将吊篮垂直上升至直面部位开始下降，下降到每一个斜面的楼层时利用卷扬机将吊篮牵引至导向杆外侧的滑轮上，将吊篮主受力钢丝绳经过滑轮并固定好防滑出限位，吊篮始终与立柱固定端保持一个理想的距离，室内放置卷扬机，配合滑轮进行立柱吊装；3 层立柱的吊装将卷扬机设置在4 层楼面，上端固定点利用吊篮进行安装就位，下端固定点利用室内卷扬机牵引就位，3 层立柱下端固定点在2 层搭设移动架上人操作；3 层以上立柱下端固定点均可在相应楼层进行插接施工。斜面立柱安装完成后，在通长立柱底部及转折点设置固定耳板，设置2 个孔，间距与轨道间距一致，如图6 所示。

图6 卷扬机设置示意图

4.1.3 安装钢丝绳导索

安装导向钢索，将吊篮与导向钢索采用套环连接，保证吊篮与立柱相对距离（图7）。室内搭设可移动简易操作平台，该操作平台采用铝合金材质，自重轻移动方便，横梁自下而上安装，安装上一根横梁时在下一根横梁与移动平台间铺设平台站人辅助作业；安装完横梁之后，在平台和横梁之间铺设平台；平台用于玻璃安装及氟碳喷涂作业；室外吊篮与室内操作平台配合安装横梁。横梁采用卷扬机在室内起吊至安装位置。

图7 吊篮与导索连接示意图

首先将钢丝绳导索上端固定在现场主体结构上，至少缠绕3 圈，并采用橡胶软保护；然后将钢丝绳穿过调节杆导轮，自上而下依次穿过折线、楼层间，直至下端固定点；接着通过调节杆的水平尺寸调节至使用位置；最后拉紧导索采用绳夹固定，并注意使用花篮螺栓或拉紧器调节导索预应力，使其绷紧。

4.2 斜立面幕墙的施工

斜立面玻璃面板施工，采用钢立柱上设置导向钢丝绳轨道和室内操作平台相结合的方法进行施工。具体施工过程：利用顶部轨道卷扬机对玻璃进行吊运，设置导向钢丝绳玻璃吊装轨道，玻璃顺着预设的钢索轨道自下而上安装。室内搭设操作平台配合室外吊篮辅助安装，即安装人员上操作平台，利用手动吸盘将玻璃往内移至框架洞口上，室外吊篮安装人员负责安装玻璃压板、打胶及扣盖（图8）。

5 斜面处幕墙施工注意事项

斜面处主结构龙骨及其它全部龙骨和转接件等的安装，施工原则从下向上施工，受力最大原则，具体施工作业注意事项如下。

1）在每层进行中间支撑调节杆的安装，然后在斜面幕墙折线处安装最高的转折杆。

2）使用吊物系统吊装结构件，吊篮与结构件同步上升且略高于结构件，方便观察又保证安全。

3）结构件高度就位后，采用室内水平拉钢结构下端略上位置，至下端钢结构件就位。

4）注意使吊篮吊点不与吊物点在同一支撑内，下降吊篮至结构件上端。

5）采用外力使结构件上端就位，吊篮作业人员辅助安装上端。

6）完成后由室内人员与吊篮人员辅助安装下端，完成其结构安装。

7）横向结构件安装每层之间从上向下安装，即先完成层楼上端横结构，利用其采用钢丝绳捆绑方式在吊篮钢丝绳松弛状态下固定，拉紧完成面，施工下一层横结构，直至本层楼完成，然后移至上一层施工作业。

6 结语

本文总结对轨道式吊篮在斜面玻璃幕墙施工中的应用进行的研究，通过工程分析计算、应用实践，施工作业处于安全、可控的状态，各系统的结构承载，倾覆力矩均满足设计要求，安全可靠性较高，经济实用性强，切实解决了在斜屋面安装玻璃幕墙的难点，对于今后类似工程的施工具有较强的参考价值。