高层单元幕墙的单元体起底横梁设计与安装的优缺点

高层单元幕墙的单元体起底横梁设计与安装的优缺点 张友情

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摘要:本文根据国内某高层单元体幕墙工程实例探究单元体起底横梁的设计、安装形式、优缺点。其单元体起底横梁料设计方案有横向不锈钢螺栓组连接、竖向不锈钢螺栓组连接、机丝连接等几大类。

关键词：单元式幕墙、单元体起底横梁、安装、设计方案

1：概述

随着国内经济日益提高，建筑幕墙是主要的外墙结构之一，单元体幕墙因有工厂化作业程度高、施工速度快、质量安全可靠、环保节能的多种优点，现被各大业主广泛应用在民用建筑高层、超高层项目幕墙结构中。因加工完全由加工厂加工，更显出单元体的安装系统设计与现场施工安装重要性。现在的工程都是快速建成型，大部分业主都希望工程进度快、质量好、成本低、外观好等观点并存。每个环节的处理不合理都有可能导致单元体后期漏水、现场施工时间加长。设计前期把系统节点设计、现场施工是否方便安装提前考虑，可以大大提高进度与安全。

2：单元体起底横梁施工安装的重要性

单元体起底横梁是这一整面单元幕墙安装的定位重点之一。起底横梁位置安装偏了，会直接导致单元体板块无法在正确位置安装。如果强行在错的位置插接进去，会导致单元板块上部挂接位置无法正常安装。

幕墙单元施工人员必须根据业主提供的主体结构横竖向轴线及高度定位线后开始放单元式幕墙安装定位线。单元式幕墙首层的埋件为平埋，由于现场结构的误差，经常会出现埋板高低不齐，从而导致起底横梁底部安装的连接件需要根据实际情况调整，这时就得用到“红外线水平仪”来控制定位高度。幕墙面进出的控制线也是根据主体结构的横竖向轴线放线得来的，起底横梁严格根据这个控制线来安装。

3：单元体起底横梁几种方案设计形式、安装形式、优缺点

2. 单元式幕墙起底横梁与主体结构连接方式一 如图1

此单元式起底横梁的节点设计方案，主要为了避免一切可能引起漏水的可能性，没有在起底横梁后槽内开任何工艺孔和打钉。在起底横梁不可能引起漏水的侧面部位选择打4-ST5.5X29六角法兰面自攻自钻钉，用6mm镀锌U型折弯板(L=200根据计算而定长度)、8mm厚 镀锌加肋角钢做底部与主体结构上预埋板的转接固定件。U型折弯板打钉位置与起底横梁2个材料的打钉位置尺寸定死，现场的结构误差和预埋板的高低误差都存在的，并且误差数值都不一致，再利用下面的加肋角钢根据实际情况增长或切短来调节误差，从而实现起底横梁安装好后统一在正确的标高处。

优点：1）单元起底横梁拒绝了一切的漏水可能性、2）方便调节结构的高低偏差、3）因选择了自攻自钻钉，只需要在U型折弯板开打钉的过孔即刻，起底横梁不需要打孔，省去了加工时间与费用、（注：有些地方规范要求不能用自攻自钻钉，比如上海就不能使用，详见规范。）

缺点：在起底横梁的左右两侧打自攻自钻钉，靠室外的那一边需要工人站在内侧，拿着有一定长度打钉抢反手打钉，打自攻自钻钉是需要一定的力气的，所以需要消耗一定的时间，打钉期间工人倾斜着的上半身相当于悬在空中，虽然有保护绳但脚下一个不小心容易滑出去，增加了安装时间与工人安全的隐患。

图 1

3. 单元式幕墙起底横梁与主体结构连接方式二 如图2

此单元式起底横梁的节点设计方案，主要为了避免一切可能引起漏水的可能性，没有在起底横梁后槽内开任何工艺孔和打钉。在起底横梁不可能引起漏水的侧面部位选择穿4-M8x120

mm 不锈钢六角头螺栓组，用8mm厚 镀锌加肋角钢做底部与主体结构上预埋板的转接固定件。起底横梁材料的穿孔位置尺寸定死，利用加肋角钢的竖向长条孔（∅9x63mm）调节高低，然后穿好M8x120mm 不锈钢六角头螺栓组后，在加肋角钢外面用5MM厚钢方垫片（钢方垫片开∅9圆孔）并满焊固定死。

优点：1）单元起底横梁拒绝了一切的漏水可能性、2）因选择了M8x120mm 不锈钢六角头螺栓组，方便工人施工，节约了时间，消除了安全隐患。3）此方案可先穿螺栓，再调节高低，准确率高，施工方便。

缺点：1）起底横梁两侧最后都得焊接钢方垫片来固定，室外的那一侧焊接时，存在施工难度与安全隐患。2)底部加肋角钢虽然开了竖向条形孔来调节高低误差，但是也有局限性，结构完成面与起底横梁距离很小的情况下，这种方案就不太适合了。3）起底横梁底部凸出部分，需要根据长条孔的调节情况加长，导致铝型材重量加大，增加费用。

图 2

4. 单元式幕墙起底横梁与主体结构连接方式二 如图3

此单元式起底横梁的节点设计方案，主要为了安装方便。此起底横梁是用4-M8x20mm 不锈钢六角头螺栓组、6mm厚U型钢折板与8mm厚 镀锌加肋角钢做底部与主体结构上预埋板的转接固定件。根据现场结构与预埋件的高低误差，选择性的增长和切短加肋角钢，并把加肋角钢焊接到预埋件上，根据实际测量高度把U型钢折板焊接到加肋角钢上，再把起底横梁直接坐在U型钢折板上，从下把M8x20mm 不锈钢六角头螺栓杆穿好，在从起底横梁的工艺孔把螺母拧紧，并且用工艺孔盖盖好，打胶防水。

优点：1）方便调节结构的高低偏差。2）方便起底横梁安装，精准度高，完全消除的工人安装时的安全隐患。

缺点：1）可能会有漏水的安全隐患，虽然把工艺孔盖帽与打胶，但经过多年以后，不能完全保证不漏水。

图 3

5. 单元式幕墙起底横梁与主体结构连接方式二 如图4

此节点的起底横梁下端采用2个加肋角钢、M8机丝钉与起底横梁连接固定。此种连接方式，现场结构偏差可以利用2个加肋角钢对接焊调节，消除现场结构偏差，从而达到正确的安装高度。并且M8机丝钉从下往上打，彻底解决了起底横梁漏水的可能性。

此单元式起底横梁的节点设计方案，主要为了避免一切可能引起漏水的可能性，没有在起底横梁后槽内开任何工艺孔和打钉。在起底横梁不可能引起漏水的底部部位选择8-M8x16mm不锈钢机丝钉，用8mm厚镀锌加肋角钢、8mm厚镀锌角钢做底部与主体结构上预埋板的转接固定件。起底横梁需要事先开机丝孔，角钢上开圆过孔，并事先固定好。先根据现场主体结构和预埋件的高低偏差对加肋角钢增长和切短，并焊接到主体结构的预埋件上，加肋角钢与角钢放样好，把相交需要焊接的点分别画好线，确定焊接好后起底横梁在正确的标高处，然后进行2个角钢对接焊，完成起底横梁的安装。

优点：1）单元起底横梁拒绝了一切的漏水可能性、2）现场结构误差好调整、3）方便调节结构的高低偏差。

缺点：1）2个角钢对接焊不方便，如果起底横梁下端离结构完成面很低，那这种安装方式不合适。

图 4

4、单元式起底横梁现场安装与施工

（1）单元式幕墙常见的2种类型

不同项目的单元幕墙的效果都不一致，有直面的单元幕墙，有折线形状的单元幕墙。在结构上放安装线的情况下。

横向为直面幕墙在给起底横梁保证分格和进出完成面即可。

横向为折线幕墙的在给起底横梁保证横向分格、进出完成面还得考虑角度的问题，角度偏差一点点，可直接导致上面的单元板块无法正常插入安装。

（2）现场单元起底横梁放线

幕墙施工单位根据业主提供的轴线与标高进行单元体起底横梁放线，放线的过程需要注意不要产生累计误差，从而导致最后的一些单元安装尺寸误差大。必须每个定位点的尺寸都是从1个源头开始来消除累计误差，保证横向放线完成正确。折线单元幕墙放线不但要消除横向累计误差，角度放线时，必须采用横竖定位尺寸放线，角度尺寸只作为辅助放线。

折线单元式幕墙起底横梁平面放样定位安装尺寸图 详见图5

折线单元式幕墙起底横梁竖剖放样定位安装尺寸图 详见图6

折线单元式幕墙起底横梁现场实际放样图 详见图7

折线单元式幕墙起底横梁现场实际安装图 详见图8

图 5

图 6

图 7

图 8

6. 结语

现今单元体幕墙应用越来越广泛，但还是有很多工程的单元幕墙因为各种原因导致漏水现象、因安装不准导致工期延误现象，单元起底横梁设计与安装是整个单元幕墙最开始的一步，必须设计、安装好，保证单元板块的安装能够顺利开始。一个好的单元式起底横梁设计安装方案，可以合理的缩短施工周期和节约各方面的成本。

节约型企业越来越多，所以加快施工进度、保证工程质量、降低工程造价、尽早完成工程建设很有必要。