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 测量控制点、线复核

现场加工钢龙骨 现场测量钢龙骨尺寸 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。 表6-1 施工材料、机械、设备 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 无齿锯 电锤 吊车 拉铆枪 型材运输车 型材及钢构件运输车 手推平板运输车 电扳手 电动葫芦 电焊机 电动葫芦 电动葫芦 卷扬机 吊车 手动葫芦 卷扬机 电扳手 塔吊（备用） 钢丝绳 塔吊（备用） 叉车 叉车 角磨机 板块运输车 50t汽车吊 25t汽车吊 叉车

7 质量控制 现场安装的每道程序均在质量保证体系的受控范围内。做为企业质量体系标准，现场安装过程质量控制文件已对现场安装制定了具体的质量控制措施。通过执行程序文件，现场安装质量将得到全面保证。现场安装质量控制措施具体如下：

7.1 原材料质量控制 原材料采购和进场质量控制必须严格按ISO9001质量体系程序和设计要求，依据受控的质量手册、程序文件、作业指导书进行原材料采购和质量控制，确保各种原辅材料满足工程设计要求及加工制作的进度要求。 (1附件是否齐垒。如产品合格证，装箱单等。 (2)检查外观：支座是否清洁，防腐保护层是否脱落，有无破损，钢件是否锈蚀。 (3)核定铭牌，确认牌上内容与设计要求是否一致。 7.2 现场安装精度质量控制 (1)所有的测量器具和测量仪器，按照ISO9002标准体系的要求，经过国家技术监督局授权的计量检定单位进行检定、校准，并在有效使用期限以内使用，在施工中所使用的仪器必须保证精度的要求。 (2)测量作业人员持证上岗，测量技术人员具备中级职称以上的资质证书，所有的测量人员具备场馆的施工测量经验。 (3)各控制点应分布均匀，并定期进行复测，以确保控制点的精度。 (4)施工中放样有必要的检核，执行测量任务单三级审核制度，严格履行资料、数据的复核、校对程序，保证测量数据的准确性。 (5)规范工序间的测量中间交接，测量标志、资料的交接，施工单位在收到上道工序的测量成果后，应在项目部测量管理人员的见证下检查成果，检查符合精度要求后方可签收。 7.3 焊接质量控制 （1）焊工必须持有效证件上岗，施焊前进行相应培训。 （2）焊接前必须编制合理的焊接工艺和焊接顺序；严格按焊接工艺进行焊接。 （3）焊接时实施多人对称反向焊接，最大限度减少焊接变形。 （4）严格按设计要求进行焊缝尺寸控制，不任意加大或减小焊缝的高度和宽度。 （5）焊接前将焊接区边缘30～50mm内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净，以减少产生焊接气孔等缺陷的因素。 （6）焊后应清理焊缝表面的溶渣及两侧飞溅物，检查焊缝外观质量，检查合格后，再进行下道工序。 （7）外观质量检查标准应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）及《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）的相关规定。 7.4 铝板安装质量控制 a.安装后的一个分格内铝合金型材表面质量应符合表的规定：

序号 项目 质量要求 1 擦伤及划伤深度 不大于表面处理层厚度 2 擦伤总面积 ≤500mm2 3 划伤总长度 ≤150mm 4 擦`伤和划伤总数 不允许大于4处 注：一个分格铝合金料指该分格四周框架内的所有铝合金构件 b. 铝单板表面质量（每m2面积）应符合表的规定： 序号 项目 质量要求 1 擦伤及划伤深度 不大于表面处理层厚度 2 擦伤总面积 ≤240mm2 3 划伤总长度 ≤80mm 4 擦伤和划伤总数 不允许大于3处 5 不允许有腐蚀、裂纹、压痕。

6 漆面为滚涂方式的板，除有特殊设计要求外，安装时均应保持方向一致。

8 安全措施 8.1 防火措施 在施工现场易燃材料堆放处按要求配备干粉灭火器，同时，在上述场所禁止吸烟及其他明火操作。 8.2 高空作业安全 1.雨天和雪天进行高处作业时，必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。凡水、冰、霜、 雪均应及时清除。 2.对进行高处作业的高耸建筑物，应事先设置避雷设施。遇有六级以上强风、浓雾等恶劣 气候，不得进行露天攀登与悬空高处作业。暴风雪及台风暴雨后，应对高处作业安全设施逐一加以检查，发现有松动、变形、损坏或脱落等现象，应立即修理完善。 3.在高处作业时，应张挂安全网。无安全网时，操作人员应系好安全带，其保险钩应挂在操作人员上方的可靠物件上。 8.3 安全用电