CN115467451A - 一种超高层建筑外墙不燃性实体墙及施工方法 - Google Patents

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许国伟
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陈蓉
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Abstract

本发明公开了一种超高层建筑外墙不燃性实体墙及施工方法，不燃性实体墙包括支撑梁、幕墙机构、砌体墙、上防火机构及下防火机构；所述支撑梁固定于结构楼板的底面；所述幕墙机构包括幕墙本体、幕墙埋件及幕墙承托件；所述砌体墙固定于所述结构楼板上方；所述上防火机构固定于所述砌体墙的上端与所述幕墙本体之间；所述下防火机构固定于所述支撑梁与所述幕墙本体之间。本发明提出的技术方案的有益效果是：在施工时，当幕墙本体安装完成后，后续施工均在室内施工，无高空作业风险；同时，幕墙本体为预先成型，不需要通过现浇混凝土成型，提高了成型质量；此外，本发明结构组件少、施工方便、不需要支模施工，极大节约了工期。

Description

一种超高层建筑外墙不燃性实体墙及施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种超高层建筑外墙不燃性实体墙及施工方法。
背景技术
《建筑高度大于250m民用建筑防火设计加强性技术要求》(公消〔2018〕57号)文件第九条规定：在建筑外墙上、下开口之间应设置高度不小于1.5m的不燃性实体墙，且在楼板上的高度不应小于0.6米；当采用防火挑檐替代时，防火挑檐的出挑宽度不应小于1.0米、长度不应小于开口的宽度两侧各延长0.5米。
由于超高层建筑的特殊性，现有设计基本为不燃性实体墙，不燃性实体墙又多设计为现浇混凝土墙(现浇混凝土墙的结构可参考申请号为CN202010358495.0的中国发明专利)。根据设计需求，超过250米的超高层建筑多为城市地标建筑，其外立面造型线条各不相同，外立面变化复杂的超高层建筑按照上述规定进行现浇混凝土墙施工非常困难，具体表现为施工过程需采用爬架、爬升防护屏、支模架等措施施工混凝土墙。现浇混凝土墙在一些结构外侧轮廓随高度不规则变化的建筑实际施工过程中存在安全风险隐患多、质量保证难度大、施工周期长等劣势。
(1)具体安全风险分析如下：
①为保证现浇混凝土实体墙施工，外立面需要增加爬架、防护屏等措施使外立面全封闭，对于结构外立面持续变化的建筑，防护屏需逐层人工高空拆改以适应结构变化，高空拆改对人员安全风险高、坠物几率大。施工过程中防护屏或同时存在垂直爬升与仰爬转换、仰爬角度转换、仰爬与俯爬转换、俯爬角度转换等多种工况，安全风险非常大。
②现浇混凝土实体墙支撑体系靠近塔楼外立面施工，超高层建筑外框楼板多为钢结构组合楼板，无需搭设支撑体系，因此外边缘实体墙支撑体系需独立设置，稳定性不高，在支撑搭设、模板配置、钢筋绑扎、混凝土浇筑几个阶段的高坠风险大。
(2)质量风险：超高层建筑外立面造型独特，主要采用结构边线控制造型，边线形式主要为直线、折线、弧线，其中折线和弧线形状结构采用现浇混凝土施工难度大，很难保证成型质量。
(3)工期风险：对于结构外立面持续变化的建筑，防护屏需随结构变化而调整，人工拆改、调整需在支撑体系及模板施工前预留出一定时间，同时模板配置、架体调整，均影响整体施工进度。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种超高层建筑外墙不燃性实体墙及施工方法，用以解决现有的现浇混凝土不燃性实体墙存在的安全风险隐患多、质量保证难度大、施工周期长等的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种超高层建筑外墙不燃性实体墙，包括支撑梁、幕墙机构、砌体墙、上防火机构及下防火机构；
所述支撑梁固定于结构楼板的底面；
所述幕墙机构包括幕墙本体、幕墙埋件及幕墙承托件，所述幕墙埋件固定于所述结构楼板，所述幕墙承托件的两端分别与所述幕墙本体及所述幕墙埋件固定连接；
所述砌体墙固定于所述结构楼板上方；
所述上防火机构固定于所述砌体墙的上端与所述幕墙本体之间；
所述下防火机构固定于所述支撑梁与所述幕墙本体之间。
在一些实施例中，所述幕墙埋件与所述幕墙承托件通过紧固螺栓固定连接。
在一些实施例中，所述幕墙机构还包括幕墙连接件，所述幕墙连接件的两端分别与所述幕墙本体及所述支撑梁固定连接。
在一些实施例中，所述超高层建筑外墙不燃性实体墙还包括压顶梁，所述压顶梁固定于所述砌体墙的上端，所述上防火机构固定于所述压顶梁与所述幕墙本体之间。
在一些实施例中，所述上防火机构包括若干个第一防火板及第一防火岩棉，所述第一防火板的一端与所述压顶梁固定连接，所述第一防火板的另一端与所述幕墙本体固定连接，各个所述第一防火板围合成第一容纳腔，所述第一防火岩棉填充于所述第一容纳腔内。
在一些实施例中，所述第一防火板的一端与所述压顶梁通过第一自攻螺钉固定连接。
在一些实施例中，所述下防火机构包括若干个第二防火板及第二防火岩棉，所述第二防火板的一端与所述支撑梁固定连接，所述第二防火板的另一端与所述幕墙本体固定连接，各个所述第二防火板围合成第二容纳腔，所述第二防火岩棉填充于所述第二容纳腔内。
在一些实施例中，所述下防火机构还包括安装架，所述安装架的一端与所述支撑梁固定连接，所述安装架的另一端与所述幕墙本体固定连接，所述第二防火板通过第二自攻螺钉固定连接于所述安装架。
在一些实施例中，所述第二防火板与所述幕墙本体之间填充有防火胶。
本发明还提供了一种超高层建筑外墙不燃性实体墙的施工方法，适用于所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，包括如下步骤：
1)结构施工：在结构楼板砌筑时，同步施工支撑梁及幕墙埋件，使结构楼板、支撑梁及幕墙埋件形成一个整体；
2)幕墙安装：将幕墙本体吊装至预设位置，通过幕墙承托件连接幕墙本体及幕墙埋件；
3)砌体墙施工：在结构楼板的边缘砌筑砌体墙；
4)防火施工：将上防火机构固定于结构楼板的上端与幕墙本体之间，并将下防火机构固定于支撑梁与幕墙本体之间。
与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在结构楼板砌筑时，同步施工支撑梁及幕墙埋件，使结构楼板、支撑梁及幕墙埋件形成一个整体；再将幕墙本体吊装至预设位置，通过幕墙承托件连接幕墙本体及幕墙埋件；接着，在结构楼板的边缘砌筑砌体墙；再将上防火机构固定于砌体墙的上端与幕墙本体之间，并将下防火机构固定于支撑梁与幕墙本体之间。本发明提供的超高层建筑外墙不燃性实体墙在施工时，当幕墙本体安装完成后，后续施工均在室内施工，无高空作业风险；同时，幕墙本体为预先成型，不需要通过现浇混凝土成型，提高了成型质量；此外，本发明结构组件少、施工方便、不需要支模施工，极大节约了工期。
附图说明
图1是本发明提供的超高层建筑外墙不燃性实体墙的一实施例的结构示意图；
图2是图1中区域A的局部放大图；
图3是图1中区域B的局部放大图；
图4是图1中区域C的局部放大图；
图5是本发明提供的超高层建筑外墙不燃性实体墙的施工方法的一实施例在结构施工完成后的示意图；
图6是图5中的施工方法在幕墙安装完成后的示意图；
图7是图5中的施工方法在砌体墙施工完成后的示意图；
图8是图5中的施工方法在防火施工完成后的示意图；
图中：100-结构楼板、1-支撑梁、2-幕墙机构、21-幕墙本体、22-幕墙埋件、23-幕墙承托件、24-紧固螺栓、25-幕墙连接件、3-砌体墙、4-上防火机构、41-第一防火板、42-第一防火岩棉、43-第一自攻螺钉、5-下防火机构、51-第二防火板、52-第二防火岩棉、53-安装架、54-第二自攻螺钉、55-防火胶、6-压顶梁。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
请参照图1，本发明提供了一种超高层建筑外墙不燃性实体墙，包括支撑梁1、幕墙机构2、砌体墙3、上防火机构4及下防火机构5。
所述支撑梁1固定于结构楼板100的底面。
所述幕墙机构2包括幕墙本体21、幕墙埋件22及幕墙承托件23，所述幕墙埋件22固定于所述结构楼板100，所述幕墙承托件23的两端分别与所述幕墙本体21及所述幕墙埋件22固定连接。
所述砌体墙3固定于所述结构楼板100上方。所述上防火机构4固定于所述砌体墙3的上端与所述幕墙本体21之间。所述下防火机构5固定于所述支撑梁1与所述幕墙本体21之间。
在结构楼板100砌筑时，同步施工支撑梁1及幕墙埋件22，使结构楼板100、支撑梁1及幕墙埋件22形成一个整体；再将幕墙本体21吊装至预设位置，通过幕墙承托件23连接幕墙本体21及幕墙埋件22；接着，在结构楼板100的边缘砌筑砌体墙3；再将上防火机构4固定于砌体墙3的上端与幕墙本体21之间，并将下防火机构5固定于支撑梁1与幕墙本体21之间。本发明提供的超高层建筑外墙不燃性实体墙在施工时，当幕墙本体21安装完成后，后续施工均在室内施工，无高空作业风险；同时，幕墙本体21为预先成型，不需要通过现浇混凝土成型，提高了成型质量；此外，本发明结构组件少、施工方便、不需要支模施工，极大节约了工期。
为了具体实现幕墙埋件22与幕墙承托件23的固定连接，请参照图1和图2，在一优选的实施例中，所述幕墙埋件22与所述幕墙承托件23通过紧固螺栓24固定连接。
为了提高幕墙本体21连接的牢固性，请参照图1，在一优选的实施例中，所述幕墙机构2还包括幕墙连接件25，所述幕墙连接件25的两端分别与所述幕墙本体21及所述支撑梁1固定连接。
为了提高砌体墙3的稳定性，请参照图1和图3，在一优选的实施例中，所述超高层建筑外墙不燃性实体墙还包括压顶梁6，所述压顶梁6固定于所述砌体墙3的上端，所述上防火机构4固定于所述压顶梁6与所述幕墙本体21之间。
为了具体实现上防火机构4的功能，请参照图1和图3，在一优选的实施例中，所述上防火机构4包括若干个第一防火板41及第一防火岩棉42，所述第一防火板41的一端与所述压顶梁6固定连接，所述第一防火板41的另一端与所述幕墙本体21固定连接，各个所述第一防火板41围合成第一容纳腔，所述第一防火岩棉42填充于所述第一容纳腔内。
为了具体实现第一防火板41的一端与所述压顶梁6的固定连接，请参照图1和图3，在一优选的实施例中，所述第一防火板41的一端与所述压顶梁6通过第一自攻螺钉43固定连接。
为了具体实现下防火机构5的功能，请参照图1和图4，在一优选的实施例中，所述下防火机构5包括若干个第二防火板51及第二防火岩棉52，所述第二防火板51的一端与所述支撑梁1固定连接，所述第二防火板51的另一端与所述幕墙本体21固定连接，各个所述第二防火板51围合成第二容纳腔，所述第二防火岩棉52填充于所述第二容纳腔内。
为了提高第二防火板51的稳定性，请参照图1和图4，在一优选的实施例中，所述下防火机构5还包括安装架53，所述安装架53的一端与所述支撑梁1固定连接，所述安装架53的另一端与所述幕墙本体21固定连接，所述第二防火板51通过第二自攻螺钉54固定连接于所述安装架53。
为了提高防火效果，请参照图1和图4，在一优选的实施例中，所述第二防火板51与所述幕墙本体21之间填充有防火胶55。在其他缝隙处，也填充有防火胶。
本发明还提供了一种超高层建筑外墙不燃性实体墙的施工方法，适用于所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，包括如下步骤：
1)结构施工：在结构楼板100砌筑时，同步施工支撑梁1及幕墙埋件22，使结构楼板100、支撑梁1及幕墙埋件22形成一个整体(如图5)；
2)幕墙安装：将幕墙本体21吊装至预设位置，通过幕墙承托件23连接幕墙本体21及幕墙埋件22(如图6)；步骤2完成后，后续步骤在室内完成，并且由于幕墙的阻挡，不存在高空坠落的风险。
3)砌体墙施工：在结构楼板100的边缘砌筑砌体墙3(如图7)，砌体墙设置压顶梁、构造柱等，抹灰后完成砌体墙结构；
4)防火施工：将上防火机构4固定于结构楼板100的上端与幕墙本体21之间，并将下防火机构5固定于支撑梁1与幕墙本体21之间(如图8)。
本发明提供的优化施工方法施工方便；原现浇混凝土墙需采用支模施工，折线型和弧线型结构施工难度高，防护屏需根据结构变化拆改，限制了整体施工进度，使用钢结构的支撑梁1代替原混凝土下返梁，同结构楼板100一起施工，且支撑梁1相对混凝土梁施工简便，无需等待支模和防护屏拆改，极大地节约工期。
采用此施工方法的上防火机构4和下防火机构5在幕墙安装完成后施工，无临边操作，且取消了原混凝土墙施工使用的防护屏，支模架措施，施工人员在室内施工，无高空作业风险，无高处坠物风险，从施工源头规避此部位的重大危险源。
采用此施工方法的结构边线使用薄钢板封边，封边板高度与组合楼板同高，边线形状由结构楼板边缘确定，楼板悬挑长度和封边形状控制结构立面形状，边线形状和定位容易控制，提高了结构外边缘成型质量。同时，层间防火封堵与此防火构造一起施工，减少了施工工序。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，包括支撑梁、幕墙机构、砌体墙、上防火机构及下防火机构；
所述支撑梁固定于结构楼板的底面；
所述幕墙机构包括幕墙本体、幕墙埋件及幕墙承托件，所述幕墙埋件固定于所述结构楼板，所述幕墙承托件的两端分别与所述幕墙本体及所述幕墙埋件固定连接；
所述砌体墙固定于所述结构楼板上方；
所述上防火机构固定于所述砌体墙的上端与所述幕墙本体之间；
所述下防火机构固定于所述支撑梁与所述幕墙本体之间。
2.根据权利要求1所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，所述幕墙埋件与所述幕墙承托件通过紧固螺栓固定连接。
3.根据权利要求1所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，所述幕墙机构还包括幕墙连接件，所述幕墙连接件的两端分别与所述幕墙本体及所述支撑梁固定连接。
4.根据权利要求1所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，还包括压顶梁，所述压顶梁固定于所述砌体墙的上端，所述上防火机构固定于所述压顶梁与所述幕墙本体之间。
5.根据权利要求4所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，所述上防火机构包括若干个第一防火板及第一防火岩棉，所述第一防火板的一端与所述压顶梁固定连接，所述第一防火板的另一端与所述幕墙本体固定连接，各个所述第一防火板围合成第一容纳腔，所述第一防火岩棉填充于所述第一容纳腔内。
6.根据权利要求5所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，所述第一防火板的一端与所述压顶梁通过第一自攻螺钉固定连接。
7.根据权利要求1所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，所述下防火机构包括若干个第二防火板及第二防火岩棉，所述第二防火板的一端与所述支撑梁固定连接，所述第二防火板的另一端与所述幕墙本体固定连接，各个所述第二防火板围合成第二容纳腔，所述第二防火岩棉填充于所述第二容纳腔内。
8.根据权利要求7所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，所述下防火机构还包括安装架，所述安装架的一端与所述支撑梁固定连接，所述安装架的另一端与所述幕墙本体固定连接，所述第二防火板通过第二自攻螺钉固定连接于所述安装架。
9.根据权利要求7所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，所述第二防火板与所述幕墙本体之间填充有防火胶。
10.一种超高层建筑外墙不燃性实体墙的施工方法，适用于如权利要求1-9中任意一项所述的超高层建筑外墙不燃性实体墙，其特征在于，包括如下步骤：
1)结构施工：在结构楼板砌筑时，同步施工支撑梁及幕墙埋件，使结构楼板、支撑梁及幕墙埋件形成一个整体；
2)幕墙安装：将幕墙本体吊装至预设位置，通过幕墙承托件连接幕墙本体及幕墙埋件；
3)砌体墙施工：在结构楼板的边缘砌筑砌体墙；
4)防火施工：将上防火机构固定于结构楼板的上端与幕墙本体之间，并将下防火机构固定于支撑梁与幕墙本体之间。
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