内嵌式一体化墙体安装方法与流程

1.本发明涉及建筑墙体技术领域，具体来说，涉及内嵌式一体化墙体安装方法。


背景技术：

2.装配式建筑具有安全、便捷、绿色、环保等优势，因此近年来国内多地政府都对新建建筑的装配率做出了明确的发展要求，在此背景下保温装饰结构一体化墙体应运而生。
3.现有技术中一体化墙体的安装方法包括外挂式和内嵌式两种：现有技术中的外挂式安装方法大多是将一体化墙体与伸出建筑主体结构外侧的托挂件连接后悬挂于建筑主体结构外侧。这种做法的缺点在于一体化墙体的重量将集中于托挂件，因此其结构稳定性较低，难以适用于重量/尺寸较大的一体化墙体，难以适用于高层及抗震要求较高的建筑，难以适用于外墙保温要求较高的地区/建筑。
4.现有技术中的内嵌式安装方法大多是将一体化墙体与建筑主体结构同步施工，将一体化墙体垂直吊装在下梁/下层后再进行上梁/上层施工。这种做法的缺点在于随建筑主体结构同步施工则后期的交叉作业、施工质量、施工周期、徐变收缩等各种不确定性因素极易造成一体化墙体的装饰层/保温层损坏，并且一体化墙体的平整性也难以得到保障。
5.基于上述原因，目前在实际施工中安装一体化墙体的项目并不多见，成功项目也大多是对于外墙保温、装饰要求不高的建筑。目前我国建筑已朝着超低能耗、近零能耗的方向发展，人民对于建筑多样化、美观化的要求也在不断提升，未来重量/厚度更高、装饰层更多样的一体化墙体将不断涌现。
6.因此，如何研究一种能够满足安装安全性、便捷性、稳定性的一体化墙体安装方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供内嵌式一体化墙体安装方法，所述安装方法能够在保障安全及质量稳定性的前提下实现一体化墙体的便捷安装、提升建筑预制率及装配率。
8.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：本发明提供内嵌式一体化墙体安装方法，所述一体化墙体室内端设有对称布置的挂环，所述一体化墙体底部与铰链的上合页连接；内嵌式一体化墙体安装方法包括以下步骤：s1. 将起吊设备的起吊挂钩对称挂在起吊挂环上，将所述一体化墙体与竖直方向倾斜吊运至主体结构两层高度之间，使所述铰链位于预设在下梁的定位螺栓的正上方，所述铰链处于合并状态（可采用捆扎、胶带等措施确保合并）；s2. 打开所述铰链使所述铰链的下合页与所述下梁持平，所述起吊设备缓慢降低所述一体化墙体，使所述定位螺栓穿过下合页定位孔，旋紧定位螺栓帽将所述下合页固定在所述下梁；s3. 将牵引设备与牵引挂环连接后使牵引缆绳受力绷直，所述起吊设备下放一段
距离的起吊缆绳，下放距离使所述起吊缆绳松弛并能够给予所述一体化墙体一定的活动空间；s4. 收缩所述牵引缆绳，使所述一体化墙体以铰接轴为基线旋转至所述一体化墙体室内端顶部即将嵌入所述主体结构之时暂停收缩所述牵引缆绳，卸掉所述起吊挂钩，回收所述起吊设备；s5. 继续收缩所述牵引缆绳，使所述一体化墙体以铰接轴为基线旋转至垂直状态，支设斜支撑后卸掉牵引挂钩，回收所述牵引设备；s6. 将所述一体化墙体的四周通过连接件与所述主体结构连接固定。
9.优选地，在本发明中，所述起吊设备为塔吊或移动吊车，所述牵引设备包括卷扬机。
10.优选地，在本发明中，所述一体化墙体吊起时相对于竖直方向的倾斜角度通过调整所述起吊挂环顶部与所述一体化墙体重心的相对位置进行控制，所述倾斜角度宜控制在30
°
~45
°
之间。
11.优选地，在本发明中，所述一体化墙体由室内侧至室外侧依次设有结构层、保温层、装饰层，所述挂环及所述铰链均连接在所述结构层。
12.优选地，在本发明中，所述一体化墙体的重心依照下面公式计算：g4×
c（x4y4z4）=g1×
c（x1y1z1）+g2×
c（x2y2z2）+g3×
c（x3y3z3）
ꢀꢀꢀꢀ①
g4=g1+g2+g3ꢀꢀꢀꢀ②
上式中g1为所述结构层的质量，c（x1y1z1）为所述结构层的重心坐标，g2为所述保温层的质量，c（x2y2z2）为所述保温层的重心坐标，g3为所述装饰层的质量，c（x3y3z3）为所述装饰层的重心坐标，g4为所述一体化墙体的质量，c（x4y4z4）为所述一体化墙体的重心坐标。
13.优选地，在本发明中，所述结构层内部设有钢骨架，所述挂环与所述钢骨架连接。
14.优选地，在本发明中，所述上合页固定连接有u型卡，所述u型卡卡接在所述结构层底部。
15.优选地，在本发明中，所述起吊设备设有平衡梁，所述平衡梁上设有宽度间距与所述起吊挂环相同的连接点，使所述一体化墙体吊起时所述起吊缆绳能够保持垂直。
16.优选地，在本发明中，所述上合页设有能够嵌入所述定位螺栓帽的上合页定位孔。
17.优选地，在本发明中，所述连接件包括连接螺栓、托件、角钢。
18.优选地，在本发明中，所述一体化墙体四周设有连接螺栓，在所述步骤s6中所述连接螺栓与托件连接，所述托件与角钢垂直段焊接，所述角钢水平段与预设在所述主体结构的预埋件（钢材质）焊接。
19.优选地，在本发明中，所述结构层顶端和底端的室外侧设有挡条，所述挡条可选用止水条、pe棒、蛇皮管、塑料管、木条等材质。
20.优选地，在本发明中，所述连接螺栓为贯穿所述结构层的对拉螺栓。
21.优选地，在本发明中，所述连接螺栓为预埋在所述结构层的预埋螺栓。
22.优选地，在本发明中，所述起吊挂钩和/或所述牵引挂钩为羊角滑钩。
23.优选地，在本发明中，所述一体化墙体设有斜支撑安装位。
24.优选地，在本发明中，所述结构层为钢骨网模墙体。
25.优选地，在本发明中，所述结构层由多个单元板组成，所述单元板的侧边彼此连
接，彼此连接的所述单元板之间穿设有对拉钢筋，所述结构层侧边端部嵌有角钢，所述角钢与扁钢焊接，所述扁钢将所述结构层侧边包裹，所述铰链与所述扁钢连接，所述单元板可选用加气混凝土条板。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）本发明可应用于各类常见钢结构建筑、框架结构建筑、框剪结构建筑的内嵌式、半内嵌式外墙安装；本发明不仅适用于一体化墙体，也适用于其他各类预制墙体及条板的安装；在安装对象质量较轻的前提下，本发明也可应用于外挂式安装。
27.（2）本发明通过将起吊挂环安装在一体化墙体内侧，能够在不破坏保温层及装饰层的前提下实现墙体吊装，并且便于起吊挂钩的拆卸及起吊设备的回收；本发明通过在一体化墙体底部安装铰链并在下合页设置定位孔，能够实现一体化墙体的精准定位和旋转；本发明通过公式计算一体化墙体的重心并由此确定起吊挂环的安装位置，能够对一体化墙体吊装时的倾斜角度进行控制；本发明通过控制一体化墙体吊装时的倾斜角度，能够为下合页与定位孔的连接安装提供便于操作的空间；本发明通过将u型卡与铰链连接并预制在一体化墙体底部，能够有效保障一体化墙体的稳定性；本发明通过设置挡条，便于施工人员从墙体内部进行砂浆/聚氨酯胶/粘接剂的填缝注入。
28.（3）本发明通过将结构层、保温层、装饰层以及铰链、挂环、挡条等部件预制在一起，能够在安装一体化墙体时除起吊设备位于室外其他步骤全部可以由室内施工人员操作完成，能够极大程度地简化施工流程、降低施工难度进而缩减施工工时、工期及用工量，能够实现内嵌式一体化墙体的快速、稳定安装，为我国建筑的装配化提供了新的解决思路。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是根据本发明实施例的一体化墙体的正视图；图2是根据本发明实施例的一体化墙体的立体结构示意图；图3是根据本发明实施例的铰链的示意图一；图4是图2的俯视图；图5是根据本发明实施例的铰链的示意图二；图6是根据本发明实施例的一体化墙体重心测算的示意图；图7是根据本发明实施例的一体化墙体起吊的示意图一；图8是根据本发明实施例的一体化墙体起吊的示意图二；图9是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图一；图10是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图二；图11是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图三；图12是图11中a处的放大图；图13是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图四；图14是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图五；
图15是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图六；图16是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图七；图17是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图八；图18是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图九；图19是图18中b处的放大图；图20是图18中c处的放大图；图21是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图十；图22是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图十一；图23是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图十二；图24是根据本发明实施例的一体化墙体安装的示意图十三；图25是图23~24中牵引设备的俯视图；图中：1、一体化墙体；11、结构层；12、保温层；13、装饰层；2、挂环；21、起吊挂环；22、牵引挂环；3、铰链；31、上合页；311、上合页定位孔；32、下合页；321、下合页定位孔；33、铰接轴；34、u型卡；4、起吊设备；41、起吊挂钩；42、起吊缆绳；43、平衡梁；5、主体结构；51、下梁；511、定位螺栓；512、定位螺栓帽；52、预埋件；53、上梁；6、牵引设备；61、牵引缆绳；611、牵引缆绳前段；612、平衡杆；613牵引缆绳后段；62、牵引挂钩；63、机架；64、滑轮组；641、第一滑轮；642、第二滑轮；643、第三滑轮；65、卷扬机；66、移动轮组；67、撑杆；68、撑头；69、定滑轮7、斜支撑；71、斜支撑安装位；8、连接件；81、连接螺栓；82、托件；83、角钢；9、挡条。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在工厂预制时：如图1~5所示，一体化墙体1室内端设有对称布置的挂环2，挂环2包括起吊挂环21及牵引挂环22，视挂环2规格形式的不同，起吊挂环21及牵引挂环22可以为同一挂环也可以为不同挂环；挂环2的可以为左右对称分布的2个或4个，视墙体重量及吊装条件也可以为更多个；一体化墙体1底部与铰链3的上合页31连接；上合页31固定连接有u型卡34，u型卡34卡接在结构层11底部。
33.如图6~8所示，在本发明的一种优选实施方式中，一体化墙体1由室内侧至室外侧依次设有结构层11、保温层12、装饰层13，挂环2及铰链3均连接在结构层11；结构层11内部设有钢骨架，挂环2与钢骨架连接；起吊设备4设有平衡梁43，平衡梁43上设有宽度间距与起吊挂环21相同的连接点，使一体化墙体1吊起时起吊缆绳42能够保持垂直；一体化墙体1吊起时相对于竖直方向的倾斜角度通过调整起吊挂环21顶部与一体化墙体1重心的相对位置进行控制（图8中一体化墙体1受到的垂直向上的合力与一体化墙体1重心g4连线垂直于水平地面）；一体化墙体1的重心可以按照下面公式测算：g4×
c（x4y4z4）=g1×
c（x1y1z1）+g2×
c（x2y2z2）+g3×
c（x3y3z3）
ꢀꢀꢀꢀ①
g4=g1+g2+g3ꢀꢀꢀꢀ②
上式中g1为结构层11的质量，c（x1y1z1）为结构层11的重心坐标，g2为保温层12的质量，c（x2y2z2）为保温层12的重心坐标，g3为装饰层13的质量，c（x3y3z3）为装饰层13的重心坐标，g4为一体化墙体1的质量，c（x4y4z4）为一体化墙体1的重心坐标；在结构层11、保温层12、装饰层13均为矩型且质量基本均匀的情况下，则在图6所示的坐标系中（xyz坐标系为右手坐标系，z轴垂直于纸面，以装饰层13室外侧面的对角连线交点为0坐标）y1=y2=y3=y4=0、z1=z2=z3=z4=0，此时只需计算x轴坐标参数即可；以结构层11厚度为b1、保温层12厚度为b2、装饰层13厚度为b3计算，则
①
式可转换为：g4×
x4=g1×
（0.5
×
b1+b2+b3）+g2×
（0.5
×
b2+b3）+g3×
（0.5
×
b3）
ꢀꢀꢀꢀ③
实际制造时一体化墙体1还会有粘接剂、防水透气膜、锚固件，但这些部件通常质量较小，因此估算值与实际值差别不会太大；通过测算一体化墙体1的重心能够便于在制造不同材质及规格的一体化墙体1时确定合理的起吊挂钩21点位。
34.一体化墙体1起吊时的倾斜角度宜控制在30
°
~45
°
之间，这一倾斜角度等于下合页32处于水平状态时上合页31与下合页32之间的夹角，以铰接轴33安装于结构层11室外侧底部为例，按照北方地区外围护结构常见加气混凝土填充墙至少200mm的宽度进行计算，当靠近铰接轴33的下合页定位孔321与铰接轴33距离保持60mm的情况下，则下合页32处于水平状态时下合页定位孔321与上合页31的距离至少能够达到30mm以上（sin30
°
=0.5），此外上合页定位孔311的存在能够进一步扩大定位螺栓511安装的操作空间，这一空间足够套入并旋紧常见规格的定位螺栓帽512，此外也可以选择只锁定远离铰接轴33的定位螺栓511；倾斜角度45
°
以上则会增加牵引难度/工程量。
35.一体化墙体1在施工现场安装时包括以下步骤：如图1、9所示，s1. 将起吊设备4的起吊挂钩41对称挂在起吊挂环21上，将一体化墙体1与竖直方向倾斜吊运至主体结构5两层高度之间，使铰链3位于预设在下梁51的定位螺栓511的正上方；如图3~5、7、10~12所示，s2. 打开铰链3使铰链3的下合页32与下梁51持平，起吊设备4缓慢降低一体化墙体1，使定位螺栓511穿过下合页定位孔321，旋紧定位螺栓帽512将下合页32固定在下梁51；如图1、7、13~14所示，s3. 将牵引设备6与牵引挂环22连接后使牵引缆绳61受力绷直，起吊设备4下放一段距离的起吊缆绳42，下放距离使起吊缆绳42松弛并能够给予一体化墙体1一定的活动空间；如图15~16所示，s4. 收缩牵引缆绳61，使一体化墙体1以铰接轴33为基线旋转至一体化墙体1室内端顶部即将嵌入主体结构5之时暂停收缩牵引缆绳61，卸掉起吊挂钩41，回收起吊设备4；如图17~18所示，s5. 继续收缩牵引缆绳61，使一体化墙体1以铰接轴33为基线旋转至垂直状态，支设斜支撑7后卸掉牵引挂钩62，回收牵引设备6；此外，斜支撑7也可以提前与斜支撑安装位71连接，随一体化墙体1同时吊运；在此基础上对于重量较轻的一体化墙体1，也可以不采用牵引设备6，而直接采用人工牵拉、调节斜支撑7使一体化墙体1归位。
36.如图18~20所示，s6. 将一体化墙体1的四周通过连接件8与主体结构5连接固定；一体化墙体1四周设有连接螺栓81，连接螺栓81与托件82连接，托件82与角钢83垂直段焊
接，角钢83水平段与预设在主体结构5的预埋件52焊接；结构层11顶端和底端的室外侧设有挡条9，其中结构层11顶端的挡条9可通长设置，结构层11底端的挡条9可分段设置在铰链11两侧。
37.如图12、20所示，在本发明的一种优选实施方式中，上合页31设有能够嵌入定位螺栓帽512的上合页定位孔311。
38.如图13~17、21所示，牵引缆绳61包括牵引缆绳前段611，牵引缆绳前段611通过平衡杆612与牵引缆绳后段613连接，如此便可以实现利用一个牵引设备6平稳牵拉一体化墙体1。
39.如图13~17、22所示，在本发明的一种优选实施方式中，图13~18中的牵引设备6可参照图22的做法，即通过吊设于上梁53的定滑轮69来牵引一体化墙体1，定滑轮69与上梁53的连接方式可采用可旋转连接或固定连接，如此则可以通过调整定滑轮69的位置和/或数量来控制牵引缆绳61与一体化墙体1之间的夹角和方向的转变，从而提升牵引设备6的工作效率。
40.如图13~17、23~25所示，在本发明的一种优选实施方式中，图13~17中的牵引设备6可替换为图23~25中的牵引设备6，图23反应牵引设备6的外部构造，图24~25反应牵引设备6的内部构造，图23~25中的牵引设备6包括机架63，机架63上设有滑轮组64及卷扬机65，滑轮组64包括第一滑轮641、第二滑轮642、第三滑轮643，卷扬机65上的牵引缆绳61依次通过第一滑轮641、第二滑轮642、第三滑轮643与一体化墙体1连接，机架63下方设有移动轮组66，移动轮组66前侧的轮子为定向轮，移动轮组66后侧的轮子为万向轮，更进一步移动轮组66前侧的轮子为电动轮，机架63上还设有可以调节方向及长度的对称分布的撑杆67，撑杆67的数量为6个或8个，撑杆67为液压撑杆和/或螺纹撑杆，撑杆67尾端与机架63可旋转连接，更进一步撑杆67的尾端可与第三滑轮643位于同一机轴，撑杆67首端可旋转连接有撑头68，撑头68设有增加摩擦力的防滑纹和/或防滑垫；具体工作时，将牵引设备6移动到指定位置，将撑杆67支撑在主体结构5上下两侧，使得牵引设备6所受到一体化墙体1的拉力被分散至主体结构5的不同区域，更进一步可通过调节第三滑轮643的位置将牵引缆绳61从牵引设备6伸出的高度控制在1.5m以上，使牵引缆绳61尽量垂直于一体化墙体1，从而提升牵引设备6的工作效率。
41.综上所述，本发明通过测算一体化墙体的重心位置来确定起吊挂环的位置，进而对一体化墙体起吊时的倾斜角度进行控制；通过在一体化墙体底部安装铰链来实现一体化墙体的快速定位、自由旋转、平稳固定；本发明能够简化内嵌式一体化墙体的施工流程、降低施工难度进而缩减施工工时、工期及用工量，能够在保障安全及质量稳定性且不破坏装饰层的前提下实现一体化墙体的便捷安装，能够有效提升建筑预制率及装配率。
42.尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。