浅谈吊篮在异形幕墙施工中的布置

浅谈 吊篮在异形 幕墙施工中的布置

殷帅杰

中国建筑第八工程局有限公司 上海

摘要：某冰雪度假酒店项目，外立面造型独特。建筑主要特点如下：1、外立面幕墙玻璃、铝板折面造型；2、屋顶幕墙突出屋面3~10米；3、屋面面积不足600平方米，在不足600平方米的面积内设置有擦窗机、消防水箱、楼梯间、电梯机房、风机、管道井等。针对上述的建筑特点与进度、安全等因素，对幕墙施工使用的吊篮进行不断的试验、探索、方案对比，通过设置吊篮副框解决进出面问题，便于幕墙转接件、龙骨、岩棉、面板等施工；通过屋面架设脚手架平台解决屋面空间狭小难以架设吊篮的问题，便于灵活布置吊篮；通过不同动态调整布置吊篮，先于次顶层架设吊篮，主要用于次顶层以下部位的施工，在屋面具备条件后，搭设脚手架平台，验收后架设吊篮，用于在幕墙施工，后期采用擦窗机用于修补、玻璃补片、淋水检验。本文以某冰雪度假酒店为载体，提出了解决幕墙施工吊篮的布置想法和思路，为其他项目提供了参考。

关键词：幕墙；吊篮；折面；异形；施工方法

引言：随着我国综合国力日益强大,人民的生活水平不断提高，文旅项目高速发展，文旅类建筑的外形推陈出新、神工意匠，为达到建筑外形效果，建筑立面越来越复杂，建筑外形效果大多数通过幕墙面板材质、颜色和空间排布来实现。某冰雪主题乐园配套酒店，建筑造型设计以“冰山”及“冰块”为设计概念进行形体塑造，将“冰块”“冰晶”的意向融入到立面设计中，用略带折面的玻璃造型很好的诠释整体建筑的独特文化属性。这种折面造型带来独有建筑造型特色，同时也对如何施工产生了不少的困难。高层、超高层建筑幕墙施工通常采用电动吊篮进行，采用何种形式的吊篮、吊篮如何布设，在满足异形幕墙的施工需求的情况下，同时保证安全与进度，是本文的主要论述内容，通过问题分析、方案对比等方法，达到了异形幕墙施工的预期目标。

1、工程概况

1.1幕墙基本情况

度假酒店层高3.6m，建筑高度76.95m，单层面积约560平方米。

幕墙形式主要为竖明横隐框架式玻璃幕墙、复合铝板幕墙、屋面钢结构，其中玻璃幕墙1.2万平方米，铝复合板幕墙1.3万平方米。度假酒店南立面主要为玻璃幕墙，北立面为复合铝板幕墙，东西立面为玻璃幕墙和复合铝板幕墙。

玻璃幕墙最高处高度为84.1m，立柱采用直角钢方管，横梁采用铝合金横梁，玻璃采用中空超白夹胶玻璃。钢立柱单层3.6m，玻璃最大尺寸为1.3*3.6平米，最大版块重量239KG。

铝复合板幕墙最高处高度为86.2m。立柱采用镀锌钢方管，标准横梁及折线位置横梁采用镀锌角钢，面板采用4mm铝复合板。内设2mm防水铝板。

1.2幕墙特点

1、以“冰块”“雪山”为意象的幕墙立面。

南立面幕墙龙骨沿结构悬挑板上的埋件连接，结构每层的悬挑板外放尺寸不同，悬挑板竖向最大外挑尺寸差值约1米，外挑形状沿竖向与平面均不规则。东、西、北立面，主体结构在一个平面上，外立面的效果通过幕墙连接件及幕墙龙骨外挑进出长度不同来营造立面的折面效果，立面上下进出差值最大约0.6米。

2、以“冰峰”“雪峰”为意象的屋面钢结构及幕墙。

为达到“冰峰”“雪峰”为意象需要及遮蔽屋面设备的目的，在立面上设计采用钢结构及幕墙挑出屋面。钢结构框架南北3跨，东西5跨，高处屋面3~10m。

2、幕墙吊篮设置重难点分析

2.1异形立面，如何保证幕墙施工作业人员在悬吊平台内能平稳、安全的进行转接件安装、龙骨安装、面板安装等工作，是幕墙吊篮设置的重点。

一方面吊篮的选型和布置方案要可靠，这是保证吊篮施工及操作安全的关键；另一方面要保证悬吊平台与幕墙操作面之间的距离，本工程幕墙平面与立面均为不规则折面，吊篮悬吊平台与幕墙操作面之间的距离控制困难，如何解决操作面之间的距离是吊篮平面布置的重点与难点。

2.2屋顶幕墙突出屋面3~10米，如何解决屋面施工吊篮的布置是吊篮设置的重点与难点。

幕墙突出屋面3~10米，一方面，需要解决超高部分吊篮架设形式与布置，保证幕墙施工的可实施性、可操作性；另一方面，吊篮的设置必定异于常规标准吊篮的设置，安全风险增大，施工吊篮安全性需进行论证。

2.3项目工期紧，屋面施工内容多，屋面位置吊篮难以长时间占用，如何解决工作内容不变的情况下，减少幕墙吊篮布设时间是本工程的一个重点。

屋面吊篮架设前需完成施工工作有屋面防水、保温、设备基础及设备吊装、突出屋面幕墙钢结构等工作；幕墙吊篮拆除后需要进行屋面管线、设备安装连接、屋面风井楼梯间等外装饰等工作，减少幕墙吊篮布设时间是本工程的一个重点。

3、方案选择及论证

3.1针对异形幕墙折面解决方案

3.1.1针对悬挂平台的设置有两个解决方案，具体如下：

方案一：

1、吊篮采用标准吊篮ZLP630/800型电动吊篮，吊篮悬挂机构布置方面，悬挂机构以立面最外点为基准，悬挂机构端部超出立面最外点750mm，提升机构钢丝绳位于悬挂平台中间，即提升机构钢丝绳距幕墙最凸点750mm，悬挂平台宽度900mm，此时悬挂平台内侧局幕墙立面最凸点300mm，满足该部位的幕墙施工距离。

2、当悬挂平台运行至幕墙立面最凹点时，因幕墙立面进出最大约600mm，此时悬挂平台距幕墙最凹点立面约900mm，不能满足幕墙施工距离，采用绳索向幕墙一侧牵引，一段固定在悬挂平台一段固定在内侧结构上，以此满足幕墙施工距离。

方案二：

1、吊篮在标准吊篮ZLP630/800型电动吊篮基础上改进，在原有的悬挂平台框架上安设一个1000mmX650mm副框（图1，图2），副框龙骨采用50*4角钢焊接制成，副框上端制作两个挂钩，固定于主吊篮框架，下端采用钢丝绳捆绑与主吊篮，至少捆绑三圈， 防止副篮晃动。副篮底部垫设方板，一、防止施工人员脚踏空；二 为减小人的集中荷载对结构所产生压强。

2、操作平台吊篮悬挂机构布置方面，悬挂机构以立面最外点为基准，悬挂机构端部超出立面最外点750mm，提升机构钢丝绳位于悬挂平台中间，即提升机构钢丝绳距幕墙最凸点750mm，悬挂平台宽度900mm。在幕墙立面最凸点时不安装副笼，此时悬挂平台内侧局幕墙立面最凸点300mm，满足该部位的幕墙施工距离。

3、在幕墙其它不能满足施工部位安装副笼，当悬挂平台运行至幕墙立面最凹点时，因幕墙立面进出最大约600mm，此时悬挂平台副笼内侧距幕墙最凹点立面约250mm，满足幕墙施工距离。

副笼示意图1

副笼示意图2

3.1.2方案选择及论证

1、方案一优缺点

优点：采用标准吊篮，安全可靠性高。

缺点：1、每次提升或下降，均需绳索将悬挂平台与结构重新固定；2、正常悬挂平台内操作人员为两人，需增加一人在楼层内配合进行绳索固定，人员成本上升；3、悬挂平台向内牵引最大距离600mm，提升钢丝绳摩擦挤压最凸点幕墙，存在安全隐患。

2、方案二优缺点

优点：在标准吊篮基础上增加副笼，安全可靠性较高。

缺点：副笼在幕墙最凸点将会碰触幕墙，存在隐患。

3、方案选择及论证

本工程选择方案二，原因如下：

方案二相较于方案一，操作灵活，不需要额外增加人员配合绳索固定。关于方案二副笼碰触幕墙最凸点，实施过程中在副笼宽体上设置4个橡胶滑轮，框体上下各两个，副笼其它部位采用柔性泡沫条缠绕，在幕墙凸点上下运行时慢行。

3.2针对屋顶幕墙突出屋面3~10米的解决方案

3.2.1针对屋顶幕墙突出屋面有两个解决方案，具体如下：

方案一：

悬挂机构采用非标形式。吊篮平面布置30位吊篮/每栋，主要采用14种架设形式，其中配重式10种，分别为：架设形式一（标准）、架设形式二（标准，前挑1.1m，前后支架间距3.6m）、架设形式三（前后支架均增高3.3m）、架设形式四（前后支架均增高3.3m，前挑1.1m，前后支架间距3.6m）、架设形式五（前后支架均增高6.0m）、架设形式六（前后支架均增高6.0m，前挑1.1m，前后支架间距3.6m）、架设形式七（前座板后增高4.5m）、架设形式八（前座板后增高5.7m）、架设形式九（前座板后增高6.3m）、架设形式十（前座板后增高8.3m）；其它为直接在结构上安装，属于无配重式有4种，分别为：架设形式十一（前挑2.3，前后支架间距6.0m）、架设形式十二（前挑1.3，前后支架间距6.0m）、架设形式十三（前挑2.3，前后支架间距4.2m）、架设形式十四（前挑1.7，前后支架间距4.2m）。

为尽量完成全部幕墙立面，在满足安全、节约成本条件下，需要吊篮悬架架设在钢结构标高位置，其结构为斜面，每个吊篮机位斜度低处向上为吊篮施工盲区。

方案二：

在屋面四周满布吊篮承载平台，采用落地满堂脚手架，作为吊篮屋面支架的落脚平台，采用的钢管类型为 Φ48×3.0。脚手架立杆落在混凝土楼板面上，在每根立杆下部垫通长宽20cm木板，脚手架立柱横距（排距）为 1.2m、纵距 1.2m、步距 1.5m，吊篮配重点支架落脚点处钢管加密布置横距为 0.4m、纵距 0.4m，整个填芯杆间距不大于0.4m，顶层大横杆采用双扣件防止脚手架受力后大横杆下滑，并在该位置平铺宽60cm厚5cm方木，用12#铅丝绑扎牢固，其余部位满铺竹笆，脚手架顶层外围一周设防护栏杆高度1.2m，外侧立杆离已完钢结构立柱后侧100mm，根据吊篮单位提供的吊篮自重，此脚手架局部最大荷载为:7kN/m2。脚手架外侧及中心均设置竖向和水平剪刀撑，剪刀撑每 2步 3 跨设置一道剪刀撑，斜杆与地面夹角在 45°~60°之间。连墙件采用钢管环抱钢结构立柱及钢管顶撑混凝土女儿墙。

吊篮悬挂机构安装在脚手架上面，根据现场情况，前后支架落在脚手架上面，顶面上铺钢笆，竹胶板或木板。可调式悬挂支架的调节支座高度使前粱下侧面略高于脚手架护栏（或其它障碍物）高度，在可能情况下，在悬挂机构定位后，在前梁伸出端下侧面与脚手架间加垫木块固定。前梁伸出端悬伸长度最长为1.7米。前、后座间距离在场地允许情况下，尽量调整至最大距离。

3.1.2方案选择及论证

1、方案一优缺点

优点：涉及施工材料少，屋面空间较大。

缺点：1、悬挂机构大量采用非标，安全性低；2、高支腿吊篮，检查维修困难，安全风险变大；3、存在盲区，需后续借助后续正式擦窗机施工。

2、方案二优缺点

优点：1、悬挂机构为标准形式，安全可靠性高；2、悬挂机构布置在支撑平台上，检查维修方便。

缺点：1、搭设支撑平台，屋面空间小；2、材料运输量大，成本高。

3、方案选择及论证

本工程选择方案二，原因如下：

方案二相较于方案一，安全性高，运维便捷，不存在施工盲区。关于搭设支撑平台后，屋面空间狭小，其它工序难以进行，通过在顶层架设吊篮先行施工，缩短屋面占用时间；关于脚手架运输量大，成本高，是保证超过一定规模的危险性较大的分部分项工程施工安全的必不可少的投入。

3.3针对屋面施工内容多、工期紧的解决方案

在时间与空间上合理安排工序，将施工内容错开。吊篮悬挂机构先设置在此顶层进行施工，后转移至屋面支撑平台上进行作业。

1、主体结构验收后立即进行屋面幕墙钢结构安装、屋面防水层施工、保温层施工、保护层施工等，钢结构安装完成后吊装屋面设备，随后进行脚手架吊运及支设；与此同时在次顶层架设悬挂机构进行除顶层外的幕墙施工。

2、屋面脚手架搭设验收完成后，将悬挂机构转移至脚手架支撑平台上。

3、幕墙施工完成后，通过室内电梯逐步将悬挂机构、脚手架材料转移至地面运出场地。幕墙补片、修补通过正式的擦窗机进行。

4、屋面设备管线安装、屋面面层施工。

4、实施

4.1异形幕墙吊篮实施

1、在次顶层架设悬挂机构进行除顶层外的幕墙施工。吊篮悬挂平台在原有的悬挂平台框架上安设一个1000mmX650mm副框，副框龙骨采用50*4角钢焊接制成，副框上端制作两个挂钩，固定于主吊篮框架，下端采用钢丝绳捆绑与主吊篮，至少捆绑三圈， 防止副篮晃动。

2、屋面脚手架平台施工。 在屋面四周满布吊篮承载平台，采用落地满堂脚手架，作为吊篮屋面支架的落脚平台，采用的钢管类型为 Φ48×3.0。脚手架立杆落在混凝土楼板面上，在每根立杆下部垫通长宽20cm木板，脚手架立柱横距（排距）为 1.2m、纵距 1.2m、步距 1.5m，吊篮配重点支架落脚点处钢管加密布置横距为 0.4m、纵距 0.4m，整个填芯杆间距不大于0.4m，顶层大横杆采用双扣件防止脚手架受力后大横杆下滑，并在该位置平铺宽60cm厚5cm方木，用12#铅丝绑扎牢固，其余部位满铺竹笆，脚手架顶层外围一周设防护栏杆高度1.2m，外侧立杆离已完钢结构立柱后侧100mm，根据吊篮单位提供的吊篮自重，此脚手架局部最大荷载为:7kN/m2。脚手架外侧及中心均设置竖向和水平剪刀撑，剪刀撑每 2步 3 跨设置一道剪刀撑，斜杆与地面夹角在 45°~60°之间。连墙件采用钢管环抱钢结构立柱及钢管顶撑混凝土女儿墙。

3、悬挂机构由次顶层转移至屋面脚手架平台，进行剩余幕墙工作施工。

4、吊篮及脚手架平台拆除。

5、维修、补片等工作采用正式的擦窗机进行。

5、实施效果与结语

本工程通过对幕墙施工重难点分析，对比不同方案的优缺点，在标准吊篮的基础上进行变革，采用副笼、屋面支设脚手架、悬吊机构转换的措施，满足不规则立面的施工需求，提高了幕墙施工效率，保证了吊篮安全可靠的前提下，工程如期完工，达到了预定的效果，供行业建设者参考。

6、反思

随着建筑的外形推陈出新、神工意匠，建筑外形效果大多数通过幕墙面板材质、颜色和空间排布来实现。

幕墙工程本身作为危险性较大的分部分项工程，复杂的建筑外形效果又给施工带来了不小的挑战，中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》中“设计单位应当在设计文件中注明涉及危大工程的重点部位和环节，提出保障工程周边环境安全和工程施工安全的意见，必要时进行专项设计。”一是如文件所要求对危大工程提出施工的安全建议，二是作为设计方在满足建筑外立面效果设计的同时应考虑施工的可实施性，从源头处提高工程的施工安全、质量、成本、工期。

作为将图纸转化为实物的施工单位，一是要选择论证最佳的可实施施工方案，二是在施工过程中严格执行，落实各项措施的实施。

参考文献：

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