鋼結構異型金屬墻面施工工法

1、鋼結構異型金屬墻面施工工法1 前言鋼結構異型金屬墻面系統是現代公共建筑中一種新型的墻面系統，該系統是由結構支撐體系和穿孔鋁板幕墻系統、裝飾帶等組成。該體系具有用鋼量體積小、強度高、安全性能好、注重環(huán)保等優(yōu)點，所以被大量應用于大跨度的公共建筑工程中。這種新型的墻面系統能夠給建筑物提供大開空間和大高度室內空間，能夠滿足建筑多功能要求和造型要求。隨著鋼結構異型金屬墻面系統在我國建筑工程中的大量應用，特別是在重點特大型項目中的應用，如何正確合理的施工以滿足各種建筑功能要求顯得突出起來。綜上所述，研究和探討鋼結構異型金屬墻面施工工法顯得非常有必要。2 工法特點2.1 使用雙向可調節(jié)支座、三維可調節(jié)胎架等

2、新技術根據體育場三維坐標現場加工、安裝，大大縮小施工誤差。2.2 二次鋼材骨架在現場組裝完成后吊裝與主體鋼結構相連接打破鋼結構骨架在加工廠預制的束縛，現場加工更精確，完全滿足本工程標高點復雜之特點。2.3 運用吊車、卷揚機組合吊裝墻面鋼結構骨架，提高施工效率。由于鋼骨架與水平面角度最大成34°，并且單體結構長度可達43.6m，吊裝難度較大，可以采用吊車主吊、兩端卷揚機輔助吊裝就位，大大提高施工效率。2.4 利用載人吊車補充安裝墻面的凹面鋁板。使用吊籃安裝墻面穿孔鋁板和裝飾帶時，會因為異型造型部分鋁板無法安裝，凹面深度長達4m，該部位使用載人吊車補充安裝，提高施工效率。3 適用范圍該工

3、法適用于體育場館、劇場、機場、會展中心等大跨度造型獨特鋼結構的外圍裝飾。4 工藝原理鋼結構異型金屬墻面系統的斜向鋼骨架和穿孔板的安裝難度較大，傳統的安裝方法不能夠滿足施工質量和施工進度，本工法是利用吊車、卷揚機組合吊裝墻面鋼結構骨架，提高施工效率。由于鋼骨架與水平面角度最大成34°，并且單體構件長度最大可達43.6m，吊裝難度較大，可以采用吊車主吊、兩端卷揚機輔助吊裝就位。異型墻面凹面與垂直面深度差4m，垂直吊籃無法施工，利用載人吊車補充安裝面板。5 施工工藝及操作要點5.1 工藝流程測量控制點、線復核幕墻支撐主龍骨安裝現場加工鋼龍骨安裝鋼制轉接件焊接支撐主龍骨安裝、焊接幕墻支撐次龍

4、骨現場測量鋼龍骨尺寸穿孔鋁板飾面板安裝鋼龍骨面漆噴涂圖5.1 鋼結構異型金屬墻面施工工藝流程圖5.2 操作要點5.2.1安裝主龍骨鋼制轉接件針對不同安裝區(qū)域，其構造形式各不相同，相應伸出長度也不相同，但連接方式都是固定在主體鋼結構上。安裝前需復核測量放線控制標識點，并根據曲面造型復核鋼制轉接件長度，確認無誤后將各控制點鋼制轉接件固定，然后再以各控制點為參照點，根據實際放樣情況安裝其它轉接件，其工序如下：找準鋼制轉接件控制點安裝位置：安裝鋼制轉接件時首先要尋找鋼制轉接件安裝控制點位置，根據控制點精準加工檁托。根據控制點位置現場放樣其它各相鄰安裝點位置，打上標識，控制水平高低及進深尺寸。根據節(jié)點坐

5、標將檁托與方鋼組裝。定位安裝：用吊車將構件最高點對準坐標節(jié)點，最低點利用手拉葫蘆將構件拉近主體鋼結構，各轉接件定位好后點焊，點焊時每個焊接面點23點，要保證連接件不會脫落。點焊時要兩人同時進行，一人固定位置，另一個點焊，這樣協調施工同時兩人都要做好各種防護。點焊人員必須是有焊工技術操作證者，以保證點焊的質量。驗收檢查：對初步固定的鋼制轉接件逐個檢查施工質量，主要檢查三維空間誤差，一定要將誤差控制在誤差范圍內。三維空間誤差工地施工控制范圍為垂直誤差小于2mm，水平誤差小于2mm，進深誤差小于3mm。加焊正式固定：對驗收合格的連接件進行固定，即正式燒焊。燒焊操作時要按照焊接的規(guī)格及操作規(guī)定進行，一

6、般情況下連接件的兩邊都必須滿焊。圖5.2.1主龍骨安裝5.2.2安裝斜線龍骨控制點定位控制：根據測量控制點測出的外墻面進出誤差，確定基準控制框，然后將基準控制框立好，每個平面選擇外圍三根基準控制框?；鶞士刂瓶蛞ＷC位置垂直度或傾斜度，水平高度絕對準確?；鶞士刂瓶蛄⒑煤?，再將基準控制框立完并檢查各面框的位置是否與設計相符。檢查無誤后，依次安裝內側其它框架。斜向鋼方管安裝：利用汽車吊吊起鋼管中心吊點，兩側吊點用卷揚起吊，控制三臺機械使方管傾斜角度為設計角度?？拷麂摷芙Y構時，最高點與最低點2人使用手拉葫蘆微調定位兩端端點坐標。定位好后點焊固定，點焊時要兩人同時進行，一人固定位置，另一個點焊，這樣協

7、調施工同時兩人都要做好各種防護。點焊人員必須是有焊工技術操作證者，以保證點焊的質量。驗收檢查：對初步固定的鋼制轉接件逐個檢查施工質量，主要檢查三維空間誤差，一定要將誤差控制在誤差范圍內。三維空間誤差工地施工控制范圍為垂直誤差小于2mm，水平誤差小于2mm，進深誤差小于3mm。加焊正式固定：對驗收合格的連接件進行固定，即正式燒焊。燒焊操作時要按照焊接的規(guī)格及操作規(guī)定進行，一般情況下連接件的兩邊都必須滿焊。5.2.3安裝穿孔鋁板穿孔鋁板三面錐體形裝飾構件為外裝飾層，采用三面錐體造型，并擬合空間曲面走向。安裝采用每個三面錐體整體組裝，安裝時通過各錐體間的相對角度控制實現空間曲面擬合。由于穿孔鋁板錐體

8、造型大小不一，構成大面板底邊長達3000 mm多，小板同的底邊長達1000mm多，每個板面的兩個長邊形板塊在現場進行空間組對安裝時，其施工難度很大。針對這一施工難點，解決辦法是將中間最長斜向龍骨作為基準線，根據基準龍骨向兩邊延展安裝鋁板。椎體造型凹面利用載人吊車深入安裝，可以提高效率。圖5.2.3墻面穿孔鋁板安裝6 材料與設備根據本工程施工特點，現場投入以下施工機具及材料進行鋼結構異型金屬墻面施工，詳見表6-1。表6-1 施工材料、機械、設備施 工 階 段測量放線鋼制轉接件安裝幕墻龍骨安裝/鋼桁架包鋁板穿孔鋁板飾面構件其它裝飾帶安裝清洗、清理進場設備水準儀型材切割鋸電動葫蘆板塊運輸車電鉆膠槍經

9、緯儀電鉆型材切割機板塊轉運架電錘擦洗設備鉛直儀電錘電扳手叉車砂輪機全站儀電焊機拉鉚槍門形吊機無齒鋸砂輪機電鉆電動卷揚機射釘槍無齒鋸電錘吊車拉鉚槍型材運輸車型材及鋼構件運輸車手推平板運輸車電扳手電動葫蘆電焊機電動葫蘆電動葫蘆卷揚機吊車手動葫蘆卷揚機電扳手塔吊（備用）鋼絲繩塔吊（備用）叉車叉車角磨機板塊運輸車50t汽車吊25t汽車吊叉車7 質量控制現場安裝的每道程序均在質量保證體系的受控范圍內。做為企業(yè)質量體系標準，現場安裝過程質量控制文件已對現場安裝制定了具體的質量控制措施。通過執(zhí)行程序文件，現場安裝質量將得到全面保證?，F場安裝質量控制措施具體如下：7.1 原材料質量控制原材料采購和進場質量控制

10、必須嚴格按ISO9001質量體系程序和設計要求，依據受控的質量手冊、程序文件、作業(yè)指導書進行原材料采購和質量控制，確保各種原輔材料滿足工程設計要求及加工制作的進度要求。(1附件是否齊壘。如產品合格證，裝箱單等。(2)檢查外觀：支座是否清潔，防腐保護層是否脫落，有無破損，鋼件是否銹蝕。(3)核定銘牌，確認牌上內容與設計要求是否一致。7.2 現場安裝精度質量控制 (1)所有的測量器具和測量儀器，按照ISO9002標準體系的要求，經過國家技術監(jiān)督局授權的計量檢定單位進行檢定、校準，并在有效使用期限以內使用，在施工中所使用的儀器必須保證精度的要求。 (2)測量作業(yè)人員持證上崗，測量技術人員具備中級職稱

11、以上的資質證書，所有的測量人員具備場館的施工測量經驗。 (3)各控制點應分布均勻，并定期進行復測，以確保控制點的精度。 (4)施工中放樣有必要的檢核，執(zhí)行測量任務單三級審核制度，嚴格履行資料、數據的復核、校對程序，保證測量數據的準確性。 (5)規(guī)范工序間的測量中間交接，測量標志、資料的交接，施工單位在收到上道工序的測量成果后，應在項目部測量管理人員的見證下檢查成果，檢查符合精度要求后方可簽收。7.3 焊接質量控制（1）焊工必須持有效證件上崗，施焊前進行相應培訓。（2）焊接前必須編制合理的焊接工藝和焊接順序；嚴格按焊接工藝進行焊接。（3）焊接時實施多人對稱反向焊接，最大限度減少焊接變形。（4）嚴

12、格按設計要求進行焊縫尺寸控制，不任意加大或減小焊縫的高度和寬度。（5）焊接前將焊接區(qū)邊緣3050mm內的鐵銹、毛刺、污垢等清除干凈，以減少產生焊接氣孔等缺陷的因素。（6）焊后應清理焊縫表面的溶渣及兩側飛濺物，檢查焊縫外觀質量，檢查合格后，再進行下道工序。（7）外觀質量檢查標準應符合鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB50205-2001）及建筑鋼結構焊接技術規(guī)程（JGJ81-2002）的相關規(guī)定。7.4 鋁板安裝質量控制a.安裝后的一個分格內鋁合金型材表面質量應符合表的規(guī)定：序號項目質量要求1擦傷及劃傷深度不大于表面處理層厚度2擦傷總面積500mm23劃傷總長度150mm4擦傷和劃傷總數不允許大于

13、4處注：一個分格鋁合金料指該分格四周框架內的所有鋁合金構件b. 鋁單板表面質量（每m2面積）應符合表的規(guī)定：序號項目質量要求1擦傷及劃傷深度不大于表面處理層厚度2擦傷總面積240mm23劃傷總長度80mm4擦傷和劃傷總數不允許大于3處5不允許有腐蝕、裂紋、壓痕。6漆面為滾涂方式的板，除有特殊設計要求外，安裝時均應保持方向一致。8 安全措施8.1 防火措施在施工現場易燃材料堆放處按要求配備干粉滅火器，同時，在上述場所禁止吸煙及其他明火操作。8.2 高空作業(yè)安全1.雨天和雪天進行高處作業(yè)時，必須采取可靠的防滑、防寒和防凍措施。凡水、冰、霜、 雪均應及時清除。2.對進行高處作業(yè)的高聳建筑物，應事先設

14、置避雷設施。遇有六級以上強風、濃霧等惡劣 氣候，不得進行露天攀登與懸空高處作業(yè)。暴風雪及臺風暴雨后，應對高處作業(yè)安全設施逐一加以檢查，發(fā)現有松動、變形、損壞或脫落等現象，應立即修理完善。3.在高處作業(yè)時，應張掛安全網。無安全網時，操作人員應系好安全帶，其保險鉤應掛在操作人員上方的可靠物件上。8.3 安全用電施工用電應符合施工現場臨時用電安全技術規(guī)范及其他用電規(guī)范的要求。（1）電焊機外殼必須接地良好，所有電纜、用電設備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔任，要使用的電動工具，必須安裝漏電保護器，值班電工要經常檢查，維護用電線路及機具，保證用電安全。（2）電焊機要設單獨的開關，開關應放在防雨的閘箱內，

15、拉合閘時應戴手套側向操作。（3）焊鉗與把線必須絕緣良好，連接牢固，更換焊條應戴手套。在潮濕地點工作應加強防止觸電措施，例如必須穿絕緣膠鞋或站在絕緣膠板上。（4）把線、地線禁止與鋼絲繩接觸，更不得用鋼絲繩代替零線。所有地線接頭必須連接牢固。（5）更換場地移動把線時，應切斷電源，并不得手持把線爬梯登高。8.4 夜間施工夜間操作要有足夠的照明設備，坑、洞、溝槽等除做好防護外，并設紅燈警示。8.5 焊接安全要求（1）焊工應按勞動部門頒發(fā)的有關規(guī)定和各部門的具體規(guī)定使用勞動保護用品，如工作服、帽、手套及絕緣鞋等。 （2）焊接預熱工件時，應有石棉布或擋板等隔熱措施。 （3）清除焊渣、采用電弧氣刨清根時，應

16、戴防護眼鏡或面罩，以防止鐵渣飛濺傷人。 （4）多臺焊機在一起集中施焊時，焊接平臺或焊件必須接地，并應設隔光板。 （5）雷雨時，應停止露天焊接工作。 （6）施焊場地周圍應清除易燃易爆物品，或進行覆蓋、隔離。必須在易燃易爆氣體或液體擴散區(qū)施焊時，應經有關部門檢試許可后，方可施焊。消防工具要齊全，動火區(qū)域要安放滅火器，并定期檢查。工作結束，應切斷焊機電源，并檢查操作地點，確認無起火危險后，方可離開。 （7）氧氣、乙炔氣要放在規(guī)定的安全處，并按規(guī)定正確使用。車間、工具房、操作平臺等處設置足夠數量的滅火器材。電焊、氣割時，先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進行工作。9 環(huán)保措施9.1 在施工過程中，自覺地形成

17、環(huán)保意識，最大限度地減少施工中產生的噪音和環(huán)境污染；夜間施工嚴禁噪音作業(yè)，干擾周邊居民休息。9.2 在施工現場進行電焊作業(yè)時，必須采用防護罩，避免光污染。9.3 在電焊作業(yè)清除焊渣、藥皮時，注意不要污染地面。施工現場做到工完場清。施工場所內的各種建筑垃圾要及時清理，并在場內做好無污染處理后，統一運至場外垃圾堆放點。嚴禁現場隨意堆放、亂棄垃圾。10 效益分析應用本工法為企業(yè)帶來了極為可觀的綜合效益，包括：10.1經濟效益僅計算使用新技術后縮短工期、機械費用及節(jié)省安裝防護所產生的經濟效益。 1、人工費：原計劃人工費（原定工期為120天）：120天x160元/天x80人=153.6萬元；實際人工費：

18、100天x160元/天x80人=128萬元；則節(jié)約人工費：原人工費-現人工費=153.6-128=25.6萬元。2、機械費：原計劃使用大型運載具(12m)運輸框架、使用10臺中型吊車（50t）吊裝框架，吊藍52個。其估算費用約為：（120天x1200元）+（120天x1500元）x10+（52個*120天*65元）14.4+180+40.56萬=234.96萬元；實際并未使用這么多的機械，汽車吊6臺：6*100*1500=90萬，吊籃46*100*65=29.9萬，卷揚4個：4*3200=1.28萬。則節(jié)約機械費：113.78萬元。3、 原方案鋼結構安裝防護費用 原計劃外圍防護費用為37.3萬元現使用費用為12.8萬，節(jié)省費用為24.5萬。故，經計算得知，由于采用了以上先進的施工方法，本技術累計節(jié)約人工、機械費用、安措費用為：25.6萬元113.78萬元+24