钢结构异型金属墙面施工工法

钢结构异型金属墙面施工工法

1 前言

钢结构异型金属墙面系统是现代公共建筑中一种新型的墙面系统，该系统是由结构支撑体系和穿孔铝板幕墙系统、装饰带等组成。该体系具有用钢量体积小、强度高、安全性能好、注重环保等优点，所以被大量应用于大跨度的公共建筑工程中。这种新型的墙面系统能够给建筑物提供大开空间和大高度室内空间，能够满足建筑多功能要求和造型要求。

随着钢结构异型金属墙面系统在我国建筑工程中的大量应用，特别是在重点特大型项目中的应用，如何正确合理的施工以满足各种建筑功能要求显得突出起来。综上所述，研究和探讨钢结构异型金属墙面施工工法显得非常有必要。

2 工法特点

2.1 使用双向可调节支座、三维可调节胎架等新技术

根据体育场三维坐标现场加工、安装，大大缩小施工误差。

2.2 二次钢材骨架在现场组装完成后吊装与主体钢结构相连接

打破钢结构骨架在加工厂预制的束缚，现场加工更精确，完全满足本工程标高点复杂之特点。

2.3 运用吊车、卷扬机组合吊装墙面钢结构骨架，提高施工效率。

由于钢骨架与水平面角度最大成34°，并且单体结构长度可达43.6m，吊装难度较大，可以采用吊车主吊、两端卷扬机辅助吊装就位，大大提高施工效率。

2.4 利用载人吊车补充安装墙面的凹面铝板。

使用吊篮安装墙面穿孔铝板和装饰带时，会因为异型造型部分铝板无法安装，凹面深度长达4m，该部位使用载人吊车补充安装，提高施工效率。

3 适用范围

该工法适用于体育场馆、剧场、机场、会展中心等大跨度造型独特钢结构的外围装饰。

4 工艺原理

钢结构异型金属墙面系统的斜向钢骨架和穿孔板的安装难度较大，传统的安装方法不能够满足施工质量和施工进度，本工法是利用吊车、卷扬机组合吊装墙面钢结构骨架，提高施工效率。

由于钢骨架与水平面角度最大成34°，并且单体构件长度最大可达43.6m，吊装难度较大，可以采用吊车主吊、两端卷扬机辅助吊装就位。异型墙面凹面与垂直面深度差4m，垂直吊篮无法施工，利用载人吊车补充安装面板。

5 施工工艺及操作要点

5.1 工艺流程

图5.1 钢结构异型金属墙面施工工艺流程图

5.2 操作要点

5.2.1安装主龙骨

钢制转接件针对不同安装区域，其构造形式各不相同，相应伸出长度也不相同，但连接方式都是固定在主体钢结构上。安装前需复核测量放线控制标识点，并根据曲面造型复核钢制转接件长度，确认无误后将各控制点钢制转接件固定，然后再以各控制点为参照点，根据实际放样情况安装其它转接件，其工序如下：

①找准钢制转接件控制点安装位置：安装钢制转接件时首先要寻找钢制转接件安装控制点位置，根据控制点精准加工檩托。

②根据控制点位置现场放样其它各相邻安装点位置，打上标识，控制水平高低及进深尺寸。根据节点坐标将檩托与方钢组装。

③定位安装：用吊车将构件最高点对准坐标节点，最低点利用手拉葫芦将构件拉近主体钢结构，各转接件定位好后点焊，点焊时每个焊接面点2～3点，要保证连接件不会脱落。点焊时要两人同时

进行，一人固定位置，另一个点焊，这样协调施工同时两人都要做好各种防护。点焊人员必须是有

焊工技术操作证者，以保证点焊的质量。

④验收检查：对初步固定的钢制转接件逐个检查施工质量，主要检查三维空间误差，一定要将

误差控制在误差范围内。三维空间误差工地施工控制范围为垂直误差小于2mm，水平误差小于2mm，进深误差小于3mm。

⑤加焊正式固定：对验收合格的连接件进行固定，即正式烧焊。烧焊操作时要按照焊接的规格

及操作规定进行，一般情况下连接件的两边都必须满焊。

图5.2.1主龙骨安装

5.2.2安装斜线龙骨

①控制点定位控制：根据测量控制点测出的外墙面进出误差，确定基准控制框，然后将基准控制框立好，每个平面选择外围三根基准控制框。基准控制框要保证位置垂直度或倾斜度，水平高度绝对准确。基准控制框立好后，再将基准控制框立完并检查各面框的位置是否与设计相符。检查无误后，依次安装内侧其它框架。

②斜向钢方管安装：利用汽车吊吊起钢管中心吊点，两侧吊点用卷扬起吊，控制三台机械使方

管倾斜角度为设计角度。靠近主钢架结构时，最高点与最低点2人使用手拉葫芦微调定位两端端点

坐标。定位好后点焊固定，点焊时要两人同时进行，一人固定位置，另一个点焊，这样协调施工同

时两人都要做好各种防护。点焊人员必须是有焊工技术操作证者，以保证点焊的质量。

③验收检查：对初步固定的钢制转接件逐个检查施工质量，主要检查三维空间误差，一定要将

误差控制在误差范围内。三维空间误差工地施工控制范围为垂直误差小于2mm，水平误差小于2mm，进深误差小于3mm。

④加焊正式固定：对验收合格的连接件进行固定，即正式烧焊。烧焊操作时要按照焊接的规格

及操作规定进行，一般情况下连接件的两边都必须满焊。

5.2.3安装穿孔铝板

穿孔铝板三面锥体形装饰构件为外装饰层，采用三面锥体造型，并拟合空间曲面走向。安装采

用每个三面锥体整体组装，安装时通过各锥体间的相对角度控制实现空间曲面拟合。

由于穿孔铝板锥体造型大小不一，构成大面板底边长达3000 mm多，小板同的底边长达1000mm 多，每个板面的两个长边形板块在现场进行空间组对安装时，其施工难度很大。针对这一施工难点，解决办法是将中间最长斜向龙骨作为基准线，根据基准龙骨向两边延展安装铝板。椎体造型凹面利用载人吊车深入安装，可以提高效率。

图5.2.3墙面穿孔铝板安装

6 材料与设备

根据本工程施工特点，现场投入以下施工机具及材料进行钢结构异型金属墙面施工，详见表6-1。

施工阶段

测量放线钢制转接件安装

幕墙龙骨安装

/钢桁架包铝板

穿孔铝板饰面

构件

其它装饰带安

装

清洗、

清理

进场设备水准

仪型材切割锯

电动葫芦板块运输车电钻胶枪

经纬

仪电钻

型材切割机板块转运架电锤

擦洗

设备铅直

仪电锤

电扳手叉车砂轮机

全站

仪电焊机

拉铆枪门形吊机无齿锯

砂轮机电钻电动卷扬机射钉枪