建筑工程大跨度鋼結(jié)構(gòu)弧形鋁板幕墻施工工法

大跨度鋼結(jié)構(gòu)弧形鋁板的施工工法前言隨著時代的變遷，全國各地相繼興建了許多規(guī)模宏大的公共建筑，如火車站、大型寫字樓、會館等。建筑師為了突出設計思想，增加建筑的裝飾效果，往往會采用大跨度懸挑結(jié)構(gòu)來增加幕墻中的亮點。而這些能夠表達設計意圖的異性裝飾結(jié)構(gòu)，在施工中往往由于措施成本高或者施工工藝不能達到而被廢止?，F(xiàn)在本項目使用的分層式滿堂腳手架施工工法對同類工程有較大的借鑒意義和指導作用，有較高的應用推廣價值。本項目的飄帶幕墻具有大跨度、大體量、懸挑長、弧形、雙層、垂直方向局部四層、外向傾斜等特點，施工起來難度非常大。國內(nèi)目前類似工程及其少見，沒有太多的參考項目。按照傳統(tǒng)的施工思路，只能搭設懸挑式異型腳手架施工。會由于滿堂腳手架的立柱及及建筑物的遮擋，經(jīng)緯儀、水準儀均無良好的測量位置，無法精準定位幕墻面層的安裝位置。而滿堂腳手架有晃動也不能擺設儀器進行測量。這會導致工程施工質(zhì)量難以控制，另外在鋁板安裝時，由于滿堂腳手架內(nèi)空間的限制，鋁板容易刮蹭到腳手架上，從而對鋁單板的表面油漆造成破壞。搭設懸挑式腳手架需要在建筑主體結(jié)構(gòu)上開洞安裝懸挑工字鋼，而這會破壞主體結(jié)構(gòu)，同時也給內(nèi)裝等單位施工帶來較大的影響；有的甚至因為結(jié)構(gòu)特殊而無法安裝懸挑工字鋼。針對以上問題，本項目在施工時特別指定了以下的施工工法，來解決這些問題。在編制滿堂腳手架搭設方案時，參照幕墻龍骨分布圖，將幕墻龍骨投影到地面；搭設腳手架立桿時，避開龍骨所在位置，搭設水平方向鋼管時，適當調(diào)高或降低步高，或者水平方向鋼管進行分層，以便龍骨施工的順利進行。腳手架立桿全部采用4米及以下的鋼管，在面層施工時，由上而下，邊放線、邊施工、邊驗收，邊拆腳手架。XXXXXX裝飾設計工程有限公司通過科技創(chuàng)新，進行了一系列研究、設計、試驗和施工，解決了大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)多層異性鋁板幕墻施工難、鋁板平整度差等技術難題。創(chuàng)造了用分層式滿堂腳手架代替?zhèn)鹘y(tǒng)腳手架平臺的先例，可為類似工程提供借鑒。工法特點2.1、分層式滿堂腳手架可以根據(jù)工程特點，靈活調(diào)整運用，以滿足工程的施工需要；2.2、施工時，因為不做懸挑，不對建筑主體造成破壞，不影響室內(nèi)的工程施工；2.3、龍骨安裝時，腳手架不影響，可以快速方便的進行施工；2.4、面層安裝時，邊拆除邊施工，可以每層施工時建立一個開闊的平臺，不影響施工放線，增強質(zhì)量控制效果；3、適用范圍本施工工法適用于懸挑、異性、弧形、傾斜、多層等類型的雨棚、連廊等大跨度鋼結(jié)構(gòu)工程的幕墻施工。4、工藝原理該工法采用分層式滿堂腳手架配合幕墻施工，將滿堂腳手架的搭設和拆除都融入到幕墻的施工工藝流程中來。搭設時，要參照幕墻的龍骨布置圖，嚴格放樣定位，確保利于龍骨的施工；面層安裝時，從上往下施工，每施工完一層鋁單板幕墻，做一次驗收，再拆除下面一層的腳手架，形成新的操作平臺，再放線定位，安裝鋁單板。如此往復施工，直至施工完成。5、施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程施工準備—→腳手架搭設放線—→搭設腳手架—→龍骨安裝放線—→龍骨安裝—→面層安裝放線—→頂層鋁板安裝、打膠、驗收—→拆除一層腳手架—→面層安裝放線—→面層安裝—→……—→完工驗收。5.2操作要點施工準備⑴材料準備施工主要材料包括：80*40*4矩形鋼、80*80*4方鋼、L50*4角鐵、彎圓矩形鋼、不銹鋼自攻自鉆螺絲、3mm鋁單板等，這些構(gòu)件材料的品種、規(guī)格應符合設計和施工規(guī)范要求。主要機具施工主要機具包括經(jīng)緯儀、水平儀、電焊機、切割機、鋼卷尺、水平管、手槍鉆等。搭設封閉或半封閉式加工場地，確保材料有條不紊的進行拼裝、組裝，防止損壞。主材和配件是按配比供應。做好場地平整與硬化，為搭設腳手架做好準備。施工期現(xiàn)場圖片5.2.2腳手架搭設放線⑴施工人員應熟悉圖紙，根據(jù)總包移交的軸線、標高基準點，測量定位出幕墻控制線，并按照我司的規(guī)范要求做好標記。⑵將龍骨的投影線測量出來，標注于地面上。從而定位出腳手架立桿的確切位置。⑶根據(jù)控制線，將龍骨的標高線標注到鋼結(jié)構(gòu)上。腳手架搭設前對結(jié)合幕墻龍骨布置圖進行放線定位搭設分層式滿堂腳手架根據(jù)測量標明的定位線搭設滿堂腳手架，搭設時既要滿足腳手架的搭設規(guī)范要求，同時還有充分考慮施工的需要，避開立柱及橫梁的位置。同時為了滿足后期施工的需要，立桿全部采用4米及以下的鋼管搭設。搭設完成以后，在最頂層形成操作平臺，并滿鋪竹笆。腳手架頂層操作平臺腳手架搭設完成后驗收龍骨安裝放線將提前準備好的弧形立柱樣品，進行放樣拼裝，拼裝完成以后，安裝到飄帶的兩側(cè)，再在弧形樣品龍骨之間拉設水平鋼絲線，作為龍骨安裝的最終控制線。龍骨安裝本工程龍骨由于采用的全焊接連接，沒有鋼轉(zhuǎn)接件作為進出位置的調(diào)整，因此，安裝時，需先用角鐵將龍骨與鋼結(jié)構(gòu)之間做臨時點焊連接。連接時，角鐵焊接到鋼材的及鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)面，這樣可以方便施工時進出位置的調(diào)整。龍骨現(xiàn)場放樣拼接主龍骨定位好以后，再通過現(xiàn)場實際測量尺寸，加工鋼轉(zhuǎn)接件，并按照部位做好編號。最后再焊接到龍骨與鋼結(jié)構(gòu)之間。主龍骨安裝好以后，再安裝橫向次龍骨，整體成型以后，再對龍骨的安裝尺寸進行檢查，檢查無誤以后，再進行滿焊處理。龍骨焊接完成以后，做好去渣、防銹等工藝處理，再邀請業(yè)主、監(jiān)理等相關單位領導參與驗收。面層安裝放線龍骨驗收完成以后，即開始準備面層的安裝，安裝前，需先做面層安裝的放線工作，面層安裝放線工作關系到幕墻裝飾的最終效果，是質(zhì)量控制的先決條件。放線時，應根據(jù)事先放好的控制線，對頂層能夠施工的部位進行精細的放線工作，并拉設鋼絲控制線。面層安裝、安裝前檢查：施工前應檢查選用的單層鋁板及型材是否符合要求，規(guī)格是否齊全，表面有無劃痕，有無彎曲現(xiàn)象。選用的材料最好一次進貨，可保證規(guī)格型號統(tǒng)一，色彩一致。2、幕墻材料搬運、裝卸應選擇干凈、寬敞、合適的場所，采用可靠保護，避免損傷。、安裝前放完成面線，并帶通線，安裝鋁板時，鋁板與鋼結(jié)構(gòu)之間墊上1mm厚的膠皮防腐，用錐尾自攻釘固定牢固、無松動。3）、鋁板安裝完畢后，調(diào)整，鋁板之間接縫清理干凈，填塞泡沫棒，填塞必須平整、飽滿，待泡沫棒無回彈后，再清理打膠，打膠必須在溫度控制范圍內(nèi)。膠的寬度為16mm，深度不小于6mm，表面必須光滑，無氣泡等現(xiàn)象，間隙允許偏差±1.0mm，垂直偏差允許±2.0mm，橫向水平偏差允許±1.0，相鄰鋁板之間接縫高低差允許偏差±1.0mm。安裝完成后，做打膠處理，并邀請相關單位做局部驗收。拆除一層腳手架頂層鋁板驗收合格后，需要拆除上面一層的腳手架，以方便下一層鋁板的安裝，拆除過程中，因充分考慮到下層鋁板安裝的需要，不能錯拆、漏拆，對于個別有影響到施工的鋼管，還應做調(diào)整處理，鋼管拆除好以后，將從頂層拆除下來的竹籬笆轉(zhuǎn)移到下一個操作平臺使用。按照以上步驟，往復施工，最終可完成施工內(nèi)容。邊安裝邊拆除腳手架6、材料、設備及勞動力組織6.1主要材料80*40*4矩形鋼、80*80*4方鋼、L50*4角鐵、彎圓矩形鋼、不銹鋼自攻自鉆螺絲、3mm鋁單板、電焊條等，鋼材質(zhì)為Q235B。主要材料表材料名稱規(guī)格技術指標備注鋁單板3mm表面噴涂厚度≥440μm。氟碳噴涂主龍骨80*40*4Q235B熱鍍鋅次龍骨50*50*4Q235B熱鍍鋅連接件80*40*4Q235B熱鍍鋅五金材料料ST4.8自攻自自鉆不銹鋼螺螺絲6.2主要施工設備經(jīng)緯儀、激光投線儀、水平儀、電焊機、切割機、工作臺、鋼卷尺、直尺、電鉆、橡膠錘、鉚釘槍、抹布、記號筆、手套、木方、尼龍繩等。主要設備表型備儀66.3勞動力組織可根據(jù)工程規(guī)模、施工進度要求及施工現(xiàn)場的復雜程度確定。按工藝流程，如每1000m2工程勞動組織如下表：序號工種人數(shù)備注1測量工2需持證上崗2電焊工4需持證上崗3鋁板安裝工3幕幕墻技術工種種4普工2材料搬運等輔助工工種5其他1安全保護質(zhì)量控制由于本鋼結(jié)構(gòu)飄帶面對整個醫(yī)院的主入口，是醫(yī)院的門面形象，且建成后下面的人流量都會很大，不管是從安全性還是美觀性上都有較高的要求。本飄帶質(zhì)量控制的重難點為：懸挑鋼結(jié)構(gòu)自重大，懸挑尺寸大，鋼結(jié)構(gòu)有變形及安裝偏差；飄帶造型不規(guī)則，雙層、弧形、外傾斜，以及大體量等；滿堂腳手架影響放線，測量儀器沒有合適的安裝點；幕墻龍骨為全焊接連接，沒有伸縮調(diào)節(jié)功能。在這個創(chuàng)造精品的時代，根據(jù)項目部的質(zhì)量目標要求：必須將分項工程的面板平整度合格率達到至少95％，針對這種現(xiàn)狀，我們小組決定率先攻克這個質(zhì)量課題：大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)弧形鋁板幕墻平整度的控制。要想控制本項目的質(zhì)量問題，必須從以上幾點著手，解決問題，為此，本項目部特制訂以下工藝方法。通過對類似工程合肥要素大市場懸挑吊頂部位的調(diào)查相鄰處龍骨的安裝，共計約12000㎡龍骨平整度的檢查情況，共檢查136處，其中合格98處，不合格38處，合格率為72.1%，我們對查出的38處不合格品進行分類統(tǒng)計，見下表：序號缺陷項目頻數(shù)累積頻數(shù)累積頻率1龍骨完成面不平整整323284.2%2同一跨龍骨完成面面標高不一致致33592.1%3骨架歪斜且與完成成面不共面23797.4%4其他138100%合計3838100%其他骨架歪斜且與完成面不共面同一跨龍骨完成面標高不一致其他骨架歪斜且與完成面不共面同一跨龍骨完成面標高不一致龍骨完成面不平整龍骨完成面不平整1、設定質(zhì)量目標1）合格率必須達到95％是項目部的質(zhì)量目標；2）調(diào)查表明：針對不懸挑與懸挑部位鋁板相連處龍骨，檢查不合格率為38/136=27.9%，經(jīng)過分析得出如下結(jié)果：龍骨完成面不平整占檢查中不合格因素的84.2%，小組分析認為龍骨完成面是影響鋁板面板安裝施工質(zhì)量的主要因素。3）由以上分析可知，同一跨龍骨完成面標高不一致的32/136=23.5%；通過現(xiàn)場確認方式予以解決，找準主要因素，采取切實可行的措施，合格率為72.1%+23.5%=95.6%，目標可以實現(xiàn)。分析龍骨完成面不平整可能存在的原因結(jié)合現(xiàn)場要因確認、配合施工時間太短確認方法：11月20日，經(jīng)過在現(xiàn)場向施工人員詢問，工人就提出了配合的施工時間比較緊張的問題。再經(jīng)過現(xiàn)場的調(diào)查統(tǒng)計，鋁板幕墻共計約：9900㎡，在安裝龍骨時，是交叉配合施工，要先放線定位、再進行龍骨下料（由于上下部位安裝專業(yè)同時施工）、最后進行龍骨安裝滿焊；由此可以得出：施工工序比較麻煩，工作面較大，工作量確實較多；而鋼結(jié)構(gòu)防火涂料繼續(xù)施工，沒有留太多的配合施工時間，造成施工時間緊張，導致施工人員施工起來有一定的隨意性，造成了龍骨質(zhì)量不到位。結(jié)論：主要原因、施工方案不熟確認方法：11月20日，經(jīng)過在現(xiàn)場與施工人員交流談話，發(fā)現(xiàn)確實有施工人員對工藝流程不熟習，對施工質(zhì)量標準要求不清楚，習慣做法嚴重，造成施工起來比較隨意，嚴重影響了吊頂龍骨的施工質(zhì)量。結(jié)論；主要原因、焊條采購時間較久確認方法：12月08日，施工人員隨意選擇了10處焊縫作為試驗位置，我們利用施工人員所采用的焊條來按工藝要求將龍骨施焊好，由于焊縫的穩(wěn)定需要48小時的物理時間，我們在施焊完成后加強了巡視檢查（防止人員擱置材料）。然后在12月10日對所有焊接部位進行拉力試驗，用彈簧秤進行了讀數(shù)，所有的焊縫都是用力到43.4KN時，焊縫才有開裂現(xiàn)象。根據(jù)試驗，這種焊條材料是符合施工要求的合格品。結(jié)論：非主要原因4）、施焊未按工藝要求規(guī)范作業(yè)確認方法：12月07日，施工人員隨意就施焊了幾個部位，我們發(fā)現(xiàn)施工人員沒有嚴格按照工藝要求的施焊結(jié)構(gòu)，焊接時十分隨意，而且焊接厚度不夠。然后，用上述所焊接好了龍骨，同樣也加強了巡視檢查（防止人員擱置材料）。然后在12月08日對所安裝的接線盒進行了拉力試驗，并用彈簧秤進行了讀數(shù)，部分焊縫用力到6.5KN~12.7KN時，焊縫就有開裂現(xiàn)象。根據(jù)試驗表明，施焊不規(guī)范影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量。結(jié)論：主要原因、交叉作業(yè)確認方法：12月07日，經(jīng)過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，在吊底部位龍骨施工時，鋼結(jié)構(gòu)人員站在我們骨架上再進行防火涂料處理，然后再進行龍骨臨時固定，固定完龍骨后，再進行滿焊作業(yè)。這種交叉作業(yè)、輪流施工的方式，造成了許多龍骨就是在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料處理時被大概的固定在主梁上和攀爬變形，所以這是影響龍骨安裝質(zhì)量的主要原因。結(jié)論：主要原因、基準點未找準12月08日來到現(xiàn)場，按照圖紙尺寸和軸線放線與按照軸線及分隔位置拉線復核，結(jié)果兩種放線方式確定的位置完全重合。結(jié)論：非主要原因通過逐條確認，找出了影響面板平整度施工質(zhì)量的主要原因是：配合施工的時間太短。對施工方案不熟。施焊變形過大。④交叉作業(yè)。4、根據(jù)主要因素制定措施實施過程、實施一：飄帶鋼結(jié)構(gòu)龍骨采取預制和提前安裝的措施，縮短配合時間。12月08日，項目主要成員來到現(xiàn)場，對龍骨提前預制和施工，待懸挑部位吊頂位置施工時，再使用精度較高的水準儀統(tǒng)一對不懸挑和懸挑部位標高找平，達到控制整體外懸挑吊頂鋁板的平整度效果。效果檢查：經(jīng)過采取預制和提前安裝的有效措施后，到現(xiàn)場檢查時，發(fā)現(xiàn)大大縮短了鋁板龍骨安裝的配合時間，有效解決了現(xiàn)場配合的時間問題。、讓工人學習方案,熟練掌握工藝流程及施工質(zhì)量要求在12月09日項目管理人員以及其他施工人員先在項目會議室對施工人員進行方案、圖紙的交底學習并進行了現(xiàn)場即時提問考核。同時，還向施工人員宣傳了公司的質(zhì)量方針以及本工程質(zhì)量目標，統(tǒng)一了思想，提高了對質(zhì)量要求認識。然后到施工部位進行現(xiàn)場講解和實習，并進行了現(xiàn)場提問，對學習不合格的工人要求其不能進行懸挑部位鋁板幕墻龍骨和面板的安裝工作。效果檢查：經(jīng)過學習全體人員都有了比較深入的認識，掌握了施工質(zhì)量要求及流程，同時，也了解到我們現(xiàn)有的基礎（技術、人員）與計劃目標之間的差距；并對整個工作進程及人員分工都做了安排、布置，制定了具體的工作計劃和目標。、實施三：鋁板幕墻龍骨滿焊按工藝要求操作。12月11日，項目管理成員在分別在施工部位各選擇了一個跨為滿焊工藝演示區(qū)，統(tǒng)一采用對稱焊接進行滿焊，同時在墻上貼著醒目的操作規(guī)程（施焊防護用品使用和施焊技術流程等要求）。同時，我們經(jīng)過現(xiàn)場考試來進行比較挑選，最終施工隊選出4個人來專門負責龍骨滿焊；并與焊工個人簽定獎罰責任狀，對滿焊部位的質(zhì)量實行誰配制誰負責。效果檢查：龍骨滿焊防腐處理后，甲方、監(jiān)理、總包一起到現(xiàn)場進行驗證，鋁板龍骨都不變形，未見漏焊現(xiàn)象，龍骨完成面平整度控制滿足幕墻規(guī)范要求，并且觀感漂亮。、實施四：交叉作業(yè)12月11日，特意向此部位交叉作業(yè)項目部發(fā)工作聯(lián)系函，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料處理、安裝支架固定時，不得在施工時踩踏、電焊破壞幕墻龍骨，注意保護鋁板吊頂龍骨。效果檢查：經(jīng)過教育和獎罰相結(jié)合，在以后的檢查中，現(xiàn)場有問題的鋼龍骨也及時得到了修復。效果復核2014年12月13日對鋼結(jié)構(gòu)弧形鋁板部位的鋁單板幕墻結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量進行了復查，共查了4120處，檢查統(tǒng)計如下表：根據(jù)檢查結(jié)果，我們對影響弧形鋁板安裝質(zhì)量的因素的出現(xiàn)頻率（即實施前的現(xiàn)狀值、目標值和實施后測量統(tǒng)計值）繪制出了如下的對比曲線圖：采取以上方法，最終對鋁單板飄帶的施工方法得到了改進，施工質(zhì)量達到并超過了預定的目標值。7、成品保護1）、半成品堆放控制：分類、分規(guī)格，堆放整齊、平直、下墊木；疊層堆放，上、下墊木；水平堆放，上下一致，防止變形損壞；側(cè)向堆放，除墊木外加撐腳，防止傾覆。成品堆放地做好防霉、防污染、防銹蝕措施，成品上不讓堆放其它物件。2）、成品保護：在移動作業(yè)平臺時，注意移動要慢，不要碰到飾面上，吊籃連接配件不得亂扔，以免傷人和砸壞面板。已完工的部位應設專人看管，遇有危害成品的行為應立即制止，對于造成成品損壞者應給予適當處理。每一裝飾面成活后，均按規(guī)定清理干凈，進行成品質(zhì)量保護工作。④嚴禁在裝飾成品上涂寫、敲擊、刻劃。8、安全措施1、嚴格遵守有關勞動安全法規(guī)要求，加強施工安全管理和安全教育，嚴格執(zhí)行各項安全生產(chǎn)規(guī)章制度。2、施工班組必須定期每天接受一次安全教育，提高安全意識，強化高空作業(yè)、機械作業(yè)、焊接作業(yè)等危險作業(yè)等安全技術交底制度，及時消除安全隱患。3、嚴格遵守施工用火審批制度。焊接作業(yè)等動火前，要清除附近易燃物，配備看火人員和滅火用具，電焊機外殼、焊鉗與把線必須接零接地絕緣良好。4、編制《高空吊籃施工作業(yè)平臺專項方案》，必須通過驗收合格后方可上吊籃操作。5、凡從事電焊作業(yè)的人員必須持特種作業(yè)上崗證，實行持證上崗，并應使用面罩或護目鏡，配戴相應的勞保用品。6、安裝吊底用的施工機具在使用前必須進行嚴格檢驗，工具、螺絲等零散材料必須放在工具包內(nèi)，施工人員應配備安全帽、安全帶、工具袋，防止人員及物件的墜落。7、施工現(xiàn)場中各種危險設施、臨邊部位、洞口都必須設置防護設施和明顯的警告標志。8、嚴禁高空拋物。運輸?shù)蹴敳牧蠒r，下方應有專人看護，無關人員不得進入材料運輸區(qū)。9、環(huán)保措施1、在施工過程中應遵守國家的《環(huán)境管理體系要求及使用指南》（GB/T24001）和《污水綜合排放標準》（GB8978）等國家和地方有關施工現(xiàn)場環(huán)境保護管理規(guī)定。2、成立對應的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu)，在施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關環(huán)境保護的法律、法規(guī)，加強對工程材料、設備、生產(chǎn)垃圾的控制和治理，3、嚴格原材料的采購，選擇環(huán)保材料。首先選擇無毒、無害、無污染的材料