双层环形轨道吊在单元式幕墙施工中的应用

谢枫，柯纯，衷腾，吴垚, 张伟杰

摘要：单元式幕墙作为一种技术含量比较高的幕墙形式，用在高层建筑中愈加广泛，因此对幕墙施工方案进行合理编写，对施工降本增效非常重要。本文以深圳市宝安区档案及综合服务中心单元式幕墙为例，分析了双层环形轨道吊方案的设计过程。

关键词：单元式幕墙；实体墙；施工方案；双层环形轨道吊

引言

单元式幕墙的施工方案重难点离不开单元板块的水平运输、垂直运输、转运起吊等重要部位的措施。本工程因为墙体全部为实体墙，采用常规移动小吊和单层轨道吊来施工幕墙都不可行，因此设计出一种新的幕墙安装设备——双层环形轨道吊。

1、工程自身情况分析

1.1工程概况

宝安区档案及综合服务中心建设工程，最大建筑高度24层98米，位于深圳市宝安区新安街道新安一路和翻身大道交叉口北侧，建筑面积10万㎡，有档案楼和综合楼2座主楼，下部裙楼连体，幕墙面积共有5.7万㎡，2座主楼均有单元式幕墙。本文说的是其中的最高一栋——档案楼4层-24层单元式幕墙的施工方案。

1.2施工场地环境

工地二个面临主干道另二面临街，围挡内地面场地紧张，除了总包施工的材料堆场，只能找到2个角部位置作为幕墙材料卸货临时停放的场地。

档案楼主体结构为核心筒实体墙，合同工期要求主体结构在上部施工的同时，幕墙在下部跟随主体进度往上施工，施工面上方的防护棚由施工单位搭设。

1.3单元板块设计情况

档案楼采用蜂窝铝板凸凹单元幕墙（板块分格宽1400，分2种类型，一种是在同一个板内700宽平板+700宽凸出450mm的凸凹效果；第二种是以1400为宽度单位循环，平板块与凸450的盒子循环,）、锯齿面铝材单元幕墙、平板蜂窝板单元幕墙，标准层幕墙分格宽度模数为1.4米，幕墙表皮距结构面最大750mm，最小距离300mm。最大板块尺寸1.4*4.4米，最大板块重量1.1吨,所有单元采用槽型埋件和侧面挂接系统。

 2、单元式幕墙施工方案

2.1、施工难点及对策

档案楼单元板块挂接是难点，幕墙安装过程需要设备吊装的同时需要人辅助调节，档案楼单元幕墙安装前实体墙已形成，无法提供室内站人空间，因此需要墙体外面同时提供可移动的站人操作设备。

1）确定上人设备——电动吊篮

根据施工经验，幕墙施工站人操作设备在高层可靠的是吊篮。以前的吊篮支架固定的楼层中间或者楼顶，吊篮能上下移动，若一台吊篮需要不同的位置工作则需要移动吊篮后重新报验后使用。现在需要能随时移动的吊篮，沿着固定的轨道移动。

2）确定施工顺序——分区分段

根据主体结构施工进度，材料供给、运输和交叉作业等因素，档案楼幕墙分3个施工段，即为3个施工顺序：

第一段:4层以下裙楼框架式幕墙, 第二段:4-14层单元板块, 第三段:15-24层（顶层）单元板块,因此单元式幕墙分段界线为15层。

3）确定单元板块的主要运输方案——双层轨道吊

根据多年经验，幕墙与主体结构同步施工上升的施工措施，可以采用单层轨道吊，那是在框架梁结构的条件下很方便。针对档案楼为实体墙的情况，需要将站人吊篮的架设平台也设计在实体墙外，满足幕墙分段的施工。因此设计采用双层轨道——一条轨道水平运输单元板块，一条轨道挂吊篮且能随时按需平移吊篮的工位。双层轨道均配合电动葫芦，这就是双层轨道吊的思路。

2.2、双层轨道吊的结构设计

1）确定双层轨道的布置

根据施工段划分，第一施工段在15层以上设置轨道（负责单元幕墙4-14层），第二施工段在屋顶层梁外侧设置轨道（负责单元幕墙15-24层）考虑设备工具的尺寸和预留空间，设置在16层顶部结构梁外侧和屋顶结构+1.5米。每层轨道上方需考虑铺设硬质防护层。档案馆层间环形轨道沿着结构平面外沿连续布置（遇到电梯塔吊口，不得不断开），成封闭环形，因此也叫双层环形轨道吊。

2）确定双层轨道功能和空间尺寸

根据幕墙的空间尺寸300mm和750mm两个主要特征。双层轨道内轨配电动葫芦吊板块上下和水平移动，距墙350mm。外层轨道距离结构面为1000mm，可布置行走电动葫芦挂吊篮进行上人操作及工具辅助材料的配送。

3）根据设计图纸和结构力学计算，确定轨道构造尺寸。

双层轨道梁采用20#工字钢做轨道。轨道支撑架上铺设50*50方管、上铺木板、最外侧做1.2m高防护围栏。

环形轨道支撑架为20#工字钢，出楼板边缘2.368m，锚固端与预埋板焊接。托架上设2个拉结点与Ф20mm钢丝绳牵拉，钢丝绳拉结端在17层梁外侧幕墙埋件上。

4）电动葫芦参数确定

  吊板块用电动葫芦载重为3.0吨，葫芦整体高度为0.8m，电动葫芦最大起吊重量1.5吨，最大起吊距离25米，电动葫芦提升速度6.5m/min。

内轨上配电动葫芦是操作板块行程用，体积大。因吊篮的提升电机在蓝框内，外轨上的电动葫芦操作吊篮只管水平行走，体积小。

2.3、单元板块进场后的运输方案

1）使用自装卸叉车将单元板块带运输架一起整架运输至起吊点位置；

2）垂直运输

设备为移动小吊车，其卷扬机起垂直运输功能。卷扬机参数：载重为3.0吨，提升速度22m/min，卷扬机钢丝绳长度为120米，钢丝绳直径16mm。移动小吊车前端滑轮设置防脱绳装置。

垂直运输应为板块配防风措施，由于卷扬机速度较快，避免板块受风翻转，在吊点对应地面位置和上方楼层结构梁上设置双层索道，让板块顺着索道上行。

3）水平运输

板块垂直运输至电动葫芦的25米范围内，换钩到电动葫芦吊钩上，再通过环形轨道内轨水平运输至安装部位。换钩方法：当板块到达范围，控制卷扬机停止上升——将轨道电动葫芦的卸扣安装至起吊扁担的吊环上——控制轨道电动葫芦钢丝绳张紧——卷扬机钢丝绳松弛——松开卷扬机吊钩——放松揽风绳——控制电动葫芦移开板块脱离卷扬机——换钩完成，准备进行板块安装。

结语：建筑物高度：98.0m，为超过一定规模的危大工程，方案应经专家评审通过后实施。

板块行程操作：提升时，卷扬机的司机与起吊点工人对口号用手柄控制行程，换钩后吊篮里的人用遥控器操作电动葫芦控制行程，外轨要两个葫芦控制一台吊篮。

参考文献及规范引用

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号  危险性加大的分部分项工程安全管理规定。

[2] 深建质安〔2017〕112号深圳市建设工程安全文明施工十项禁令（试行）

[3] 建筑机械使用安全技术规程JGJ 33-2012

[4] 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 80-2016