牽引式斜拉環(huán)軌吊裝施工技術(shù)在超高層幕墻安裝過程中的應(yīng)用

雙曲面幕墻具有單元體板塊規(guī)格多、施工安裝的難度大的特點(diǎn)，因此單元板塊的偏差控制是保證幕墻外觀效果完美呈現(xiàn)的必要措施。沈陽市某項目T1塔樓地上56層，地下4層，高285.74m。T1塔樓幕墻為集玻璃單元幕墻、異形鋁板單元幕墻、玻璃百葉單元幕墻、鋁合金防風(fēng)雨百葉單元幕墻于一體的組合型幕墻，單元板塊數(shù)量為6??812塊，標(biāo)準(zhǔn)板塊重量達(dá)400kg，規(guī)格尺寸為1400mm×4200mm。大面玻璃采用TP10mm鋼化（雙銀Low-E）+12Ar+TP8mm鋼化中空玻璃，立面設(shè)置鋁單板裝飾線條，以實現(xiàn)主樓節(jié)能遮陽和豐富的立面造型。圖1塔樓幕墻外觀1、吊裝方案選擇單元板塊吊裝技術(shù)事關(guān)超高層幕墻施工安全與質(zhì)量控制，超高層幕墻安裝常用吊裝方法有采用懸臂式起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)+定滑輪等。各類吊裝方案對比見表1。表1超高層幕墻單元板吊裝方案對比經(jīng)理論分析并結(jié)合工程實踐可知，采用具有吊裝精度高、施工速度快、安全性強(qiáng)的牽引式斜拉環(huán)軌作為本工程幕墻單元板塊的吊裝方案。2、牽引式斜拉環(huán)軌吊裝方案考慮T1塔樓建筑高度及工序交叉等因素，分別在中間樓層內(nèi)和屋頂構(gòu)架梁上安裝軌道，即在34層樓層內(nèi)安裝一次，屋頂構(gòu)架梁上安裝一次，以縮短吊裝時長，提高安裝效率，并保證高處施工安全。牽引式斜拉環(huán)軌吊裝設(shè)備由地錨牽引構(gòu)件和環(huán)線軌道構(gòu)件組成，其中地錨牽引構(gòu)件包括定滑輪（5?t）、卷揚(yáng)機(jī)（2?t）、纜風(fēng)繩、高強(qiáng)螺栓（M30）和化學(xué)螺栓（M20）；環(huán)線軌道構(gòu)件包括工字鋼挑臂（I20a/長3?m）、工字鋼橫向軌道（I20a/長4.5?m）、斜拉鋼絲繩和斜拉鋼絲繩支座（鋼耳板）。吊裝方案如圖2所示。圖2牽引式斜拉環(huán)軌吊裝方案設(shè)計3、吊裝方案可行性分析假定使用單元板塊的吊裝機(jī)構(gòu)時，寬度6?m范圍內(nèi)只允許同時出現(xiàn)一樘單元板塊；吊裝過程中無瞬時大風(fēng)擾動，所有材料及連接均滿足規(guī)范要求?；変摌?gòu)計算單元如圖3所示。圖3滑軌鋼構(gòu)計算示意經(jīng)計算考慮多種工況，計算吊裝機(jī)構(gòu)的最大應(yīng)力、最大變形，鋼絲繩的最大拉力和最大反力，驗算導(dǎo)軌與鋼梁拼接和各位置焊縫均滿足要求。4、施工工藝及操作要點(diǎn)4.1工藝流程安裝地錨牽引裝置→運(yùn)輸軌道配件→安裝工字鋼挑臂→安裝斜拉鋼絲繩支臂→安裝斜拉鋼絲繩→安裝橫向軌道→安裝單軌吊車→吊裝單元板塊。4.2安裝操作要點(diǎn)4.2.1地錨牽引裝置安裝在地下室頂板混凝土梁上安裝M20化學(xué)錨栓固定16?mm厚鋼板，現(xiàn)場焊接滑輪（5?t）固定板，用M30高強(qiáng)螺栓（8.8級）固定滑輪（圖4）。（a）（b）圖4地錨牽引裝置（a）平面圖；（b）剖面圖4.2.2軌道配件運(yùn)輸將所有軌道配件用施工電梯運(yùn)至安裝樓層，按配件種類及安裝位置碼放整齊。4.2.3工字鋼挑壁安裝先用M16×70T形螺栓固定工字鋼挑壁前方，前端朝向室內(nèi)側(cè)（此時先勿擰緊），然后將工字鋼挑壁前端向室外側(cè)旋轉(zhuǎn)，直至前端與樓板邊緣呈垂直狀態(tài)，最后擰緊M16×70T形螺栓，挑壁后端放在?16預(yù)埋鋼筋里固定。其他挑壁按此方法安裝完畢。4.2.4斜拉鋼絲繩支壁安裝用M16×70T形螺栓固定鋼方管支壁，把斜拉鋼絲繩固定在前端螺栓上，再將支壁前端朝向室外側(cè)與樓板邊緣呈垂直狀態(tài)，擰緊M16×70T形螺栓，其他支壁按此方法安裝。4.2.5斜拉鋼絲繩安裝先將斜拉鋼絲繩下端用卸扣擰緊，再用螺栓將法蘭固定在工字鋼挑壁前端的鋼耳板上，將鋼絲繩與法蘭搭接固定，最后再在斜拉鋼絲繩處增加一道安全鋼絲繩進(jìn)行保護(hù)。4.2.6工字鋼橫向軌道安裝先在工字鋼挑壁上固定腳手板，用上層臨時固定的手拉葫蘆將橫向軌道吊起，滑向挑壁前端安裝位，將橫向軌道插入固定U形卡槽，再將另一端滑入另一根挑壁的卡槽，調(diào)整就位后再擰緊M16的限位螺栓。按此法安裝其他橫向軌道，最后用螺栓串聯(lián)固定相鄰兩個橫向軌道點(diǎn)焊后打磨（圖5）。圖5環(huán)線斜拉軌道安裝4.2.7單軌吊車安裝（1）一套移動小車由2個爬軌器組成，先安裝一側(cè)爬軌器，將其內(nèi)側(cè)滾輪卡入工字梁的卡槽，軸銷插入滾輪內(nèi)，再將另一側(cè)的滾輪卡入工字梁的卡槽，并穿在軸銷內(nèi)，最后加入墊片，使用螺母固定軸銷，并用開孔銷鎖止。（2）按同法安裝另一側(cè)爬軌器，注意盡量留出適合安裝平臺的長度，本方案留出的長度為4m。（3）使用4?m長的連接桿連接固定兩個爬軌器，組成一套橫移小車。根據(jù)該套橫移小車的作業(yè)寬度在兩側(cè)安裝限位擋板，以防橫移小車移動時移出規(guī)定區(qū)域。（4）使用繩夾將鋼絲繩固定在爬軌器的安裝孔內(nèi)，放下鋼絲繩。（5）安裝移動小車的左右行程開關(guān)，接入電源，并試運(yùn)行（圖6）。圖6單軌吊車安裝示意4.3單元板塊吊裝要點(diǎn)4.3.1起吊準(zhǔn)備先將待吊裝的單元板塊平穩(wěn)放置在平板車上，再將保險鋼絲繩掛住單元板塊吊裝孔，在單元板塊底部的孔內(nèi)系防撞纜繩，并在垂直提升的鋼絲繩軌道上固定鐵扁擔(dān)的防風(fēng)扣。待單元板塊固定檢查完畢后，由卷揚(yáng)機(jī)緩慢起吊，地面2名工人拉緊防撞纜繩。單元板塊垂直吊起時，將防風(fēng)扣連接至軌道鋼絲繩，平穩(wěn)向上提升（圖7）。

圖7單元板塊起吊示意4.3.2板塊到達(dá)安裝樓層空中換鉤操作單元板塊自地面勻速提升至高于安裝樓層0.5?m時，信號工發(fā)令停止地面卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行，同時將單軌吊車運(yùn)轉(zhuǎn)至單元板塊停放位置準(zhǔn)備換鉤。換鉤前由安裝層內(nèi)的操作工人將單元板塊下的纜繩牽引至室內(nèi)，再將單軌吊車的吊鉤掛到板塊掛鉤上，待吊鉤固定后發(fā)令下放卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩完成摘鉤工序（圖8）。圖8單元板塊空中垂直運(yùn)輸4.3.3板塊水平移動就位待單軌吊車吊鉤鉤緊單元板塊，檢查吊鉤位置無誤后，由單軌吊車操作工將單元板塊水平移至安裝位置，校準(zhǔn)后進(jìn)行板塊拼裝（圖9）。圖9板塊水平移動就位由于T1塔樓為八角不等邊結(jié)構(gòu)，且高空風(fēng)速較大，因此在轉(zhuǎn)角部位單軌吊車應(yīng)緩慢前行，確保板塊平穩(wěn)移動，避免單元板塊與主體結(jié)構(gòu)碰撞發(fā)生安全事故。5、實施效果與傳統(tǒng)單元塊采用活動小吊車、卷揚(yáng)機(jī)與定滑輪吊裝相比，采用牽引式斜拉環(huán)軌吊裝技術(shù)，解決了單元板塊的垂直提升和水平移動問題，用雙側(cè)纜風(fēng)繩固定單元板塊，可縮小單元板塊在高空吊裝時突然掉落的影響范圍，在最大程度