钢框架装配式建筑ALC外墙板外安装施工技术

Engineering and Technology

第47卷第24期2020年］2 月钢框架装配式建筑ALC外墙板外安装施工技术钟远享，许晓煌，赵世华，郝 赫，杨兴宝(1.北京建工集团有限责任公司，北京，100055; 2.北京国际建设集团有限公司，北京，1000)［摘 要］基于昌平区未来科学城第二中学新建项目(教学楼等)工程的钢框架装配式结构ALC外墙板外安装施工进行 研究，提供一种在室外无须搭设脚手架的情况下，实现从室外进行ALC外墙板的安装施工，完善了 ALC外墙板的外安装工艺 方法，应用此方法，ALC外墙板安装无需太占用室内操作面，可顺利完成楼梯间等室内狭小操作空间或其他室内不具备安装条 件的区域ALC外墙板安装施工。［关键词］钢框架装配式建筑；ALC外墙板；外墙板外安装；吊运装置［中图分类号］TU392 ［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X (2020) 24-0087-03Construction Technology of ALC Exterior Wallboard Installation for Steel

Frame Prefabricated BuildingZhong Yuan-xiang, Xu Xiao-huang, Zhao Shi-hua, Hao He, Yang Xing-bao［Abstract ］ Based on the construction of the steel frame assembly structure ALC exterior wall panel installation of the new project of the Second Middle School of the Future Science City in Changping District (Teaching buildings and other 8 unit projects), we summarized and provided a way without scaffolding outdoors, but realize the installation and construction of ALC exterior wall panels from the outside, and improve the external installation process of ALC exterior wall panels. Using this method of construction, the installation of ALC exterior wall panels does not require too much indoor operation surface, complete the ALC exterior wall panels installation from outdoors, if indoor spaces are too small or other situations where installation conditions are not available indoors.［Keywords ］ steel frame prefabricated building ； ALC exterior wall panel ； external wall panel installation ； lifting device1工程概况昌平区未来科学城第二中学新建项目（教学楼等）, 主要建筑（教学楼、行政楼、学生公寓）皆采用钢框架装配式 结构超低能耗建筑类型。装配率为57.32%, ±0.000以上属于 被动式设计，地下部分局部为被动式设计，大部分为常规设计。 工程釆用ALC板，作为建筑的内外隔墙，内墙B05XA3.5,外 墙B06\\A5.0,厚度均为200mm。平均干密度为600 （kg/m3）, 立方体抗压强度平均值为4.9MPa,导热系数为0.12[W/（mK）], 符合被动式建筑对于材料导热，高效保温的外围护墙体要求, 该项目ALC外墙板面积为6367.35m2,皆釆用外安装方法。1.2 ALC外墙板安装难点概述1.2.1 ALC外墙板外挂式安装难点钢框架结构会受到温度变形的影响，超低能耗建筑对围 护结构有严格的气密性要求，要求ALC外墙安装做到连接紧 密，设计方案为ALC外挂式安装，即ALC外隔墙板安装在 钢梁钢柱外，通过设置通长角钢与钩头螺栓，将ALC板安装 在楼板端，建筑外立面墙体保持齐平。当钢框架搭设完成后,

需安装ALC小板，才能使外墙面形成完整的闭合。然而空腔 室内一侧遇到主体钢梁阻挡，从室内难以安装此处的ALC板, 由此产生了窗钢附框上口 ALC板的安装难点，需要对此处 ALC板的运输与连接固定等提出创新的解决方案。基于解决ALC外墙板安装难点，提出从室外进行ALC 外墙板安装方案，创新研发ALC板的吊运装置，水平运输装 置等，形成切实可行的施工方案。2施工方案2.1工艺流程该工法的工艺流程如图1所示。|结构twatt线|调运装置创新| -------------------

怀墙板I与安装目竖向起才~|

X fI水平?》移/ |外境盂接固定週位―

从室内进行ALC外墙板安装，遇到了钢梁的阻挡或楼梯阻挡， 易造成室内无法安装作业面的情况。1.2.2超低能耗窗钢附框设置形成ALC外墙安装难点被动式超低能耗建筑（以下简称被动式建筑），须满足高 标准的保温隔热气密性要求，因而窗户均是专业的被动式节 能窗（简称被动窗），被动窗一般釆用外挂于窗附框的安装方 式，该方式与普通建筑窗户内嵌于结构的安装方式相比，能 减少1/10的热损耗量。被动窗由于其窗框、玻璃及其他多重 节能结构，重量大，约80kg/m2,公共建筑窗户一般釆用大窗 设计，窗重量随之更大，重量大的被动窗外挂安装需要结构

Qi —版畴理图1工艺流程2.2 操作要点 2.2.1排板工厂根据排板深化预制加工ALC标准板。根据施工图及 现场实测尺寸进行ALC板的排板深化，提供给构件生产厂家 在工厂进行ALC板预制生产。ALC板深化须考虑连接件厚度, 适当留出连接位置，即外墙整板的长度应按楼层结构净高尺 寸减去20~30mm （连接件厚度区间）。ALC非标准板现场裁 切。根据现场的结构情况、施工情况具体核配板材，特殊位 置可用板块余料进行填补。现场板材的裁切需用专业的切割 机，并做好工人防护和环境防护措施。有足够的承载能力。然而ALC板的强度有限，也并非抗震结 构材料，现场为解决被动窗的安装，增设了窗钢附框，用以 承载重量大的被动窗。因而产生了窗钢附框与结构间的空腔,收稿日期：2020-09-25作者简介：钟远享（1970-）,男，天津人，主要研究方向为超低能耗建筑、

地下大空间结构研究领域。

• 87 •第47卷第24期2020年12月工程技术Engineering and Technology建筑技术开发Building Technology Development2.2.2测量放线清扫结构基层，处理平整，根据施工图和排板图弹出 直接与板面修平，宜修补成微凹于板面的弧形缝，在后续饰 面处理时，再采用粉刷石膏等材料修平。槽口板板间缝采用“先

ALC外墙板内皮安装位置定位线。2.2.3外墙整板安装（1）外墙整板的运输系统包括ALC板吊运装置，可固定 在既有建筑结构上方（图2）。吊运装置设有电动卷扬机，对 ALC板进行竖向提升（或降落）运输（图3）。ALC整板上下 1/4处各打直径为l~2cm的穿板孔，上方的孔用以安装调节装

置，下方的孔用以牵引拉绳。以调节装置所在固定点为板移 动的着力点，吊运装置的卷扬机带动，牵引拉绳（图3）,使 ALC整板可向上提升，向下调节；该点向左右分别牵引2条 挤浆、再修缝”的做法（图5）。拉绳b和c,通过人工牵引拉绳b、c,使条板稳定提升并能进 行左右位置调节。拉绳d通过板上穿孔固定，人工牵引拉绳d, 实现板的内外方向位置移动（图4）。图3 A外墙板吊运装置示意

图4 B外墙整板安装运输系统就位示意（2） 外墙整板的吊运。外墙板的各项运输装置就位后，

吊运装置上的卷扬机通电后开始工作，卷扬机连接定滑轮牵 引拉绳，拉绳连接着安在ALC板上的调节装置，向ALC板 施加向上的提升力，将整板从地面或楼面提升至安装位置高 度。ALC板提升的同时，通过左右两侧的拉绳和向室内的拉绳， 对条板施加向左右侧和向室内侧的平衡力，实现条板在吊运 过程中受力平衡，稳定地进行提升及位置调节操作，直至将 条板放入安装位置，再解开拉绳及拆除调节支架，进入下一 道条板连接固定的工序。（3） 外墙整板的连接固定。1）角钢连接。外墙整板上下

结构相连，沿墙体放线安装并焊接及锚固上、下导向通长角 钢，每间隔60cm焊一点5cm长的角钢，楼地面导向角钢用冲 击钻打眼，用金属胀栓固定于楼板，间距60cm打一个锚栓。2） ALC板与结构连接。ALC外墙板的上下端紧靠上、下导向角钢， 用电锤将钩头螺栓打入并穿过ALC板，板内侧钩头与角钢钩 住，钩头与角钢双面焊接固定，板外侧用螺母拧紧螺栓。板 安装完后用ALC粘结砂浆修补安装孔洞，ALC外墙板底用粘 结砂浆坐浆，ALC外墙板与梁或楼板底的缝隙处用粘结砂浆 填实。墙板与柱墙的连接采用粘结剂连接，要求接缝处粘结 剂均匀饱满。3） ALC板之间连接。两相邻板侧边的凹凸契口 刷专用胶粘接，ALC板面的V字缝修补时专用修补砂浆不宜

• 88・图5 ALC外墙整板连接固定做法示意2.2.4窗附框处ALC板的安装（1） 窗附框处ALC板安装位置如图6所示。四边皆为方 钢的方腔I为超低能耗窗安装腔位，方钢与上下楼层结构构 成的方腔II、方腔III是ALC外墙板的安装位置。方腔II位 置由于H型钢梁阻挡，ALC板从室内难以归位，因而此处 的ALC板安装采用吊运装置与水平滑移装置相结合，完成对 此处ALC板的归位。而被动窗下口的方腔III因室内无阻挡， 可直接将ALC板归位。（2） 窗附框处的ALC板运输。1）窗附框处上口 ALC板

的安装，应用到吊运装置、水平滑移装置和升降平台机械，其 中水平滑移装置一侧的支撑板搭在窗附框上，另一侧则通过 搭设支撑架，支撑架与升降机平台连接，整体保持平衡稳定 （图7）。2）利用吊运装置将ALC板提升移动至水平滑移装置处。 放置在滑座上，再将滑座顺着滑轨，把ALC板从挑檐边带入 安装腔位中，人工于升降机平台上操作，完成该处ALC板就 位及后续的ALC板连接固定工作。（3） 窗附框处的ALC板连接固定。附框上口处的ALC板 的连接固定主要是通过U形卡，U形卡按安装方向分为，竖 向U形卡和横向U形卡。在一个安装腔内，竖向U形卡安装 在第一块和最后一块ALC板上，用以连接ALC板与钢附框。 横向U形卡装嵌到ALC板的上下端，装嵌在相邻两ALC板 之间，将两相邻ALC板进行连接，将ALC板与结构进行连接。 此处ALC板的安装顺序为从左到右（或从右到左）依次进行。 ALC板安装施工步骤如下。步骤1 :竖向U形卡在板就位前 先夹套在ALC板左侧中间位置，在ALC板吊运归入安装位 置前，需先在墙板四周刮上专用胶或粘结砂浆，然后再就位。 保证贴合部位的粘接紧密。步骤2：横向U形卡夹套在板的右 侧下端头，U形卡一半夹套着板，另一半先套空，将此种夹 套方式称为“露半夹套”；步骤3：板的竖向、横向U形卡夹 套完成后，将板归入安装位置，U形卡套空端打入锚栓，使U 形卡与楼板结构连接。步骤4：板的右端按步骤二完成U形卡 的露半夹套后，将板从右侧推入板的U形卡套空区域，U形件 将两板连接。步骤5：窗附框处一个安装腔内的ALC板安装, 以步骤一至步骤四循环进行，为方便最后一块ALC板归入安 装腔，与其连接的U形卡可适当调平，待板放入安装位置后 再把U形卡夹紧。步骤6：待安装腔的ALC板全部归位后， U形卡与钢质材料的连接处全面进行焊接固定。ALC板与结 构间、ALC板之间的缝隙通过专用修补砂浆填补充实。2.2.5材料与设备（1）ALC外墙板安装所应用到的设备装置如下。1） ALC 板吊运装置/套。包括：安装架（钢件厚度2.5mm ；钢管直径 40 mm ）,配重架（铁方管400 mm X 25 mm X 25 mm）,卷扬机（21）, 定滑轮（直径100-200mm）,尼龙绳（40m）。2） ALC板水平 运输装置/套。包括:滑轨、滑座（2.5mm）,定滑轮（100mm）, 支撑架（钢管直径40mm）,尼龙绳（30m）,钢片挡板、支建筑技术开发Building Technology Development工程技术Engineering and Technology第47卷第24期2020年12月(a)(b)图6被动窗附框处ALC板安装位置示意（a）位置示意；（b） 1-1剖面撑板（6mm）。3） ALC板调节装置/套。包括：螺栓（长度 300mm或260mm）,吊杆（横向长200mm,竖向长100mm, 直径40mm）,吊环（直径100mm）,尼龙绳（40m）。4）支撑 架/套。包括:顶丝（100mm）,钢管（40mm）,套筒（60mm）。（2） ALC外墙板安装所应用到的机械为：曲臂车（230kg）,升降平 台机械（120〜230kg）,电动立板机（载重100kg ；旋转360°）, 电动运板机（载重350kg；运距500m）,切割锯（切割片直径 300mm；切割深度90mm）,电锤机（1800W）, 1200W电钻。3安全措施（1）墙板安装的各个施工区，包括墙板堆放区、墙板调运

区、曲臂车，升降机须制作安全注意事项标示牌，并明确对 应的责任人和联系方式。（2）施工人员进场须戴安全帽，穿 反光背心，涉及墙板切割工作的施工人员还须佩戴防护手套 和防尘口罩。（3）墙板运输涉及的高空作业，如在曲臂车平台 上和升降机平台上的操作人员要佩戴符合要求的安全带，包 括在2层及以上的室内拉拽尼龙绳的工人也须佩戴安全带，并 将安全带固定在稳定安全的位置。（4）墙板起吊运输和安装 过程中，对安装同一块板的小组，分散在各个位置的施工人 员要配备对讲机，提高施工现场交流效率与系统性，保证施

工安全。（5）外墙安装应在建筑室外架空区，安装时须注意 地面上经过走动的人员。建筑外围设置围挡，防止施工人员 随意在室内外非安全出口位置走动。（6）相关的焊接施工须按 要求开具动火证，须用专业的焊工。外墙的相关焊接施工须 做好火星散落的防护措施，可用防火布在施工区对应的檐口 进行密封围挡。（7）固定于建筑物上方的吊运装置要勤于检查 配重情况，防止配重物件有移动导致设备固定不周全，不及 时发现进行条板吊运时，装置如从建筑上方掉下，不仅会损 坏装置，更可能造成下面的工人砸伤，须加强管理。4绿色施工4.1 ALC外墙板安装施工材料方面管控ALC条板材料运输到现场时卸货与存放的过程、场地内

的吊运及板材现场的切割等会产生不同程度的扬尘影响，环 保措施包括以下几点：（1）可采取机械自动化运输工具，方 便现场条板卸货、过程运输，保证了材料的安全存放，避免 条板人工运输吃力且易磕碰摔碎，板材质量受损的同时，还

造成现场的扬尘污染。（2）条板在现场内的吊运，通过新型

安装设备与人工的全方位配合，保证ALC板平稳吊运，在板 材起吊和落下时，须注意控制速度，轻起轻放，降低扬尘。（3） 现场条板切割时，须设置防护措施，如搭设临时防护棚，工 人做好必要的防护，戴好面罩手套等，避免切割板材产生的 板灰扬溢，影响环境和工人健康。4.2 ALC外墙板安装施工机械工具方面管控外墙条板从室外进行安装，过程中涉及多项大型机械措 施，如起重机、曲臂车、升降机和运输机等。机械的移动和

使用过程中要注意扬尘影响与烟气控制。环保措施如下：（1） 机械在施工现场的行走要注意控制速度，放缓前行，避免行 走过快产生的扬尘影响。（2）避免机械频繁移动，要注意最 佳场地部署，停靠在最利于施工的位置，避免机械反复调位, 从而减少现场扬尘的产生。（3）同一施工时间内，要注意现 场部署的施工机械，若场地较小相对较为封闭的空间，不可 安放太多机械同时施工，避免产生烟气与大量二氧化碳。4.3 ALC外墙板安装过程环境保护与职业健康防护外墙板安装涉及板与结构的连接、板与板的连接，连接

方式包括钩头螺栓连接须条板打孔、U形件套入条板、板与结 构的焊接、板与板的砂浆粘接等，都会产生不同程度的扬尘 与烟气影响。环保措施包括以下几点：（1）条板打孔时，须 设置防护措施，工人需做好必要的防护，避免条板灰影响环 境和工人健康。（2）U形件可撑开两侧板，适当加大U形件的 侧板距离，方便套入条板中，避免U形件太紧，硬套入条板 时，产生条板灰沫。（3）与结构焊接时，要注意做好防护措施, 防护措施包括焊接周围须设置围挡，若在2层及以上的外墙口 焊接，下方要做好防护措施，以免焊接过程中星火散落。（4） 粘接砂浆须采用搅拌机搅拌，搅拌机周围要设置好封闭围挡。 粘接应用过程中，要注意防止洒落，施工操作难以避免洒落 的要收集成堆并及时清理。4.4

ALC外墙板相关建筑垃圾处理ALC板现场需裁切时，由于工人技术水平有限，会产生 条板的建筑垃圾。建筑垃圾处理措施如下：（1）现场专门设 ALC板建筑垃圾收集站，并在收集站内做好分类分区管理。 现场产生的ALC板垃圾要及时清运到指定的收集站，按剩余 模块大小归类。（2）现场裁切完的条板，尚可当填块补充的直 接回收到现场利用，暂时不用的先归入收集站，当出现需小块 填充的结构，优先到收集站看是否有合适的板材，尽量减少 标准板裁切。（3）ALC板的建筑垃圾可二次利用。经设计同意， 碾碎或按要求处理后，可用于屋面或地面找平层或找破层材

料。（4）板材垃圾在现场别无用处的，要办理专业的建筑垃圾 消纳，将板材垃圾运输至专门的接收地进行专业回收处理。5结束语在钢结构中ALC板作为外墙设置，由于其结构及建筑功 能优越性，得到建筑市场的一致认可，应用越来越广泛。总 结不同的装配式安装方案，不断完善装配式建筑技术体系，十 分必要。昌平区未来科学城第二中学新建项目ALC外墙板外 安装施工，创新开发出ALC墙板安装装置系统，开创了一种 实用的ALC外墙板从室外进行安装的施工方法，应用此方法 可实现外墙板高效安装，外安装基本不占用室内操作面，施 工组织合理部署下，内外隔墙板可同时施工，提高整体的安 装进度，工期明显缩短。参考文献[1] 装配式建筑蒸压加气混凝土板围护系统：19CJ85-1[S],[2] 蒸压轻质砂加气混凝土砌块和板材结构构造：06CG01[S].[3] 蒸压轻质砂加气混凝土砌块和板材建筑构造：06CJ05[S],[4] 蒸压加气混凝土砌块、板材构造：⑶104[S].[5] 蒸压加气混凝土建筑应用技术规程：JGJ/T 17—2008[S],[6] 蒸压加气混凝土板：GB/T 15762—2008[S],[7] 超长蒸压轻质加气混凝土条板隔墙安装施工工法》北京市级工法[8] 绿色施工管理规程:DB11/513—2015[S],・・