大跨度钢结构弧形铝板的施工工法.docx

1、大跨度钢结构弧形铝板的施工工法中 建 装 饰 集 团工 程 建 设 工 法 申 报 书(2015年度)工法名称： 大跨度钢结构弧形铝板的施工工法 编写单位：中建三局东方装饰设计工程有限公司南京分公司 申报单位： 中建三局东方装饰设计工程有限公司 申报时间： 二0一五年十一月十二日 目 录一、工程建设工法申报书二、申报书附件1、工法内容材料2、关键技术的鉴定、评估证书复印件3、工程应用证明4、经济效益证明5、专利证书、关键技术获科技成果奖励等证明复印件（若有）6、省部级、总公司级、国家级工法获奖证书复印件（只用于申报集团优秀工法）工法名称大跨度钢结构弧形铝板的施工工法主要完成单位中建三局东方装饰

2、设计工程有限公司南京分公司通讯地址邮编联系人电话主要完成人姓名职务职称所在单位本工法应用的工程名称及时间安徽医科大学第一附属医院高新分院2015.011-2015.12本工法关键技术名称、鉴定时间及组织单位分层式满堂脚手架、2015.12、合肥庐西脚手架有限公司本工法关键技术获得成果奖励的情况注：表中通讯地址及联系人指申报单位或联合申报的第一完成单位；表中内容填写不下的，可另加附页。工法内容简述：安徽医科大学第一附属医院高新分院医疗综合楼幕墙工程位于合肥市高新技术开发区，国家医疗重点建设项目，集门诊楼、医技楼、住院楼一体的国内医疗系统单体最大幕墙工程之一，框架-剪力墙结构，其中门诊楼圆弧钢结构

3、铝单板幕墙约9900平方米，飘带钢结构内外包双层3mm厚铝单板。钢结构高度为20.3米，基层为大型工字钢、方钢混合组成的钢结构骨架，主要靠16根H650*340*16*25工字钢及8根H650*300*12*18工字钢受力。钢结构总重量达336吨。幕墙分隔尺寸为2200mmX1150mm，钢结构外表面焊接80*40*4矩形钢材做幕墙龙骨，面层为3mm氟碳喷涂铝单板，利用自攻螺丝与铝板面板连接，固定于龙骨上，拼缝处打耐候胶处理。 由于本飘带工程的位置位于门诊楼正前方面向正门，考虑到以后，此部位来往就诊的人员较多，这对施工质量的精细度提出了更高的要求，这样才能更好地保证该部位的施工观感质量。本工程

4、的主要难点有：1、幕墙为里外双层，且向外倾斜倒角度大，悬挑尺寸大，上下有弧形与直面呈不规则的角度衔接。施工措施难以满足施工需要，传统的吊篮、满堂脚手架、双排脚手架均不能满足施工需要。2、本幕墙工程有弧形幕墙且有倒角度，放线是重点，也是难点。但由于满堂脚手架及建筑物的遮挡，经纬仪、水准仪均无良好的测量位置，无法精准定位幕墙面层的安装位置。而满堂脚手架有晃动也不能摆设仪器进行测量。这给工程施工又带来了难度。针对以上两点，项目在施工时做了以下对策：在编制满堂脚手架搭设方案时，参照幕墙龙骨分布图，将幕墙龙骨投影到地面；搭设脚手架立杆时，避开龙骨所在位置，搭设水平方向钢管时，适当调高或降低步高，或者水平

5、方向钢管进行分层，以便龙骨施工的顺利进行。脚手架立杆全部采用4米及以下的钢管，在面层施工时，由上而下，边放线、边施工、边验收，边拆脚手架。关键技术及保密点（有专利权的，请注明专利号）：搭设的能够配合幕墙施工需要的、边施工边拆除的分层式满堂脚手架是本工法的科技创新。先按照幕墙的龙骨布置图，将龙骨安装位置投影到地面，搭设立杆时，避开龙骨的位置搭设。搭设水平放向钢管时，通过调高或降低架体步高的方法避开幕墙横龙骨。考虑到幕墙面层施工时，由于架体会穿过龙骨，面层无法正常安装，因此在搭设时，立杆全部采用4米及4米以下的立杆搭设，以便于后期面层施工时可以边拆除边施工。技术水平和技术难度（包括国内外同类技术水

6、平比较）安徽医科大学第一附属医院高新分院工程的飘带铝板幕墙，是属于大跨度悬挑、弧形、向外倾斜、双层幕墙系统，幕墙在国内尚属不多见，技术难点在于施工措施难以满足施工需要，质量控制难度大，测量方向受脚手架遮挡，测量器具难以操作。可分层拆除式的满堂脚手架完美的解决了这两大难题。目前施工已经顺利完成。整个过程获得了公司内部及监理、业主、合肥市质监站相当高的评价，最终形成工法，达到国内领先水平。工程应用情况及推广应用前景：该工法在安徽医科大学第一附属医院高新分院工程成功应用，安徽医科大学第一附属医院高新分院工程是合肥市标志性工程，建成后将是安徽省最大的医院，实际施工中采用分层式满堂脚手架可配合多种异型幕

7、墙的施工需要。推进施工技术的步伐紧跟设计创意的步伐。经济效益和社会效益：如果按照传统的施工思路，搭设双排脚手架施工，必须搭设大量的悬挑架，而这需要在楼层结构上开孔，安装悬挑工字钢。而这样就会增加了费用的支出，同时对结构造成了一定破坏。另外面层安装时，对放线的要求非常高，而工字钢及脚手架将严重影响到放线，从而影响到质量的控制。悬挑式脚手架的安全系数没有满堂脚手架系数高。而现在采用的分层式满堂脚手架，不需要安装悬挑工字钢，不用破坏建筑主体结构，不会对室内工程造成影响。同时也缩减了措施费用的支出。便于面层施工时放线，增加了质量控制保障。目前该项目已经完工，超大悬挑结构幕墙施工成果得到了业主、当地质监

8、站的一致好评，克服了技术难题，提高了公司的知名度。对于类似的工程具有较高的指导和借鉴作用，在减少费用支出、提高安装精度等方面能取得不错的社会效益。工法主要完成单位意见： 年 月 日 （公 章）工程建设工法申报书附件：一、工法内容材料二、关键技术的鉴定、评估证书复印件 三、工程应用证明 四、经济效益证明 五、专利证书、关键技术获科技成果奖励等证明复印件（若有）附件一、工法内容材料 1、前言 82、工法特点 83、适用范围 94、工艺原理 95、施工工艺流程及操作要点 96、材料、设备及劳动力组织 177、质量控制 198、安全措施 219、环保措施 2210、效益分析 2211、应用实例 23大

9、跨度钢结构弧形铝板的施工工法1、 前言随着时代的变迁，全国各地相继兴建了许多规模宏大的公共建筑，如火车站、大型写字楼、会馆等。建筑师为了突出设计思想，增加建筑的装饰效果，往往会采用大跨度悬挑结构来增加幕墙中的亮点。而这些能够表达设计意图的异性装饰结构，在施工中往往由于措施成本高或者施工工艺不能达到而被废止。现在本项目使用的分层式满堂脚手架施工工法对同类工程有较大的借鉴意义和指导作用，有较高的应用推广价值。本项目的飘带幕墙具有大跨度、大体量、悬挑长、弧形、双层、垂直方向局部四层、外向倾斜等特点，施工起来难度非常大。国内目前类似工程及其少见，没有太多的参考项目。按照传统的施工思路，只能搭设悬挑式异

10、型脚手架施工。会由于满堂脚手架的立柱及及建筑物的遮挡，经纬仪、水准仪均无良好的测量位置，无法精准定位幕墙面层的安装位置。而满堂脚手架有晃动也不能摆设仪器进行测量。这会导致工程施工质量难以控制，另外在铝板安装时，由于满堂脚手架内空间的限制，铝板容易刮蹭到脚手架上，从而对铝单板的表面油漆造成破坏。搭设悬挑式脚手架需要在建筑主体结构上开洞安装悬挑工字钢，而这会破坏主体结构，同时也给内装等单位施工带来较大的影响；有的甚至因为结构特殊而无法安装悬挑工字钢。针对以上问题，本项目在施工时特别指定了以下的施工工法，来解决这些问题。在编制满堂脚手架搭设方案时，参照幕墙龙骨分布图，将幕墙龙骨投影到地面；搭设脚手架

11、立杆时，避开龙骨所在位置，搭设水平方向钢管时，适当调高或降低步高，或者水平方向钢管进行分层，以便龙骨施工的顺利进行。脚手架立杆全部采用4米及以下的钢管，在面层施工时，由上而下，边放线、边施工、边验收，边拆脚手架。中建三局东方装饰设计工程有限公司通过科技创新，进行了一系列研究、设计、试验和施工，解决了大跨度悬挑钢结构多层异性铝板幕墙施工难、铝板平整度差等技术难题。创造了用分层式满堂脚手架代替传统脚手架平台的先例，可为类似工程提供借鉴。2、 工法特点2.1、分层式满堂脚手架可以根据工程特点，灵活调整运用，以满足工程的施工需要；2.2、施工时，因为不做悬挑，不对建筑主体造成破坏，不影响室内的工程施工

12、；2.3、龙骨安装时，脚手架不影响，可以快速方便的进行施工；2.4、面层安装时，边拆除边施工，可以每层施工时建立一个开阔的平台，不影响施工放线，增强质量控制效果；3、适用范围本施工工法适用于悬挑、异性、弧形、倾斜、多层等类型的雨棚、连廊等大跨度钢结构工程的幕墙施工。4、工艺原理该工法采用分层式满堂脚手架配合幕墙施工，将满堂脚手架的搭设和拆除都融入到幕墙的施工工艺流程中来。搭设时，要参照幕墙的龙骨布置图，严格放样定位，确保利于龙骨的施工；面层安装时，从上往下施工，每施工完一层铝单板幕墙，做一次验收，再拆除下面一层的脚手架，形成新的操作平台，再放线定位，安装铝单板。如此往复施工，直至施工完成。5、

13、施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工准备脚手架搭设放线搭设脚手架龙骨安装放线龙骨安装面层安装放线顶层铝板安装、打胶、验收拆除一层脚手架面层安装放线面层安装完工验收。5.2操作要点5.2.1施工准备材料准备施工主要材料包括：80*40*4矩形钢、80*80*4方钢、L50*4角铁、弯圆矩形钢、不锈钢自攻自钻螺丝、3mm铝单板等，这些构件材料的品种、规格应符合设计和施工规范要求。(2)主要机具施工主要机具包括经纬仪、水平仪、电焊机、切割机、钢卷尺、水平管、手枪钻等。(3)搭设封闭或半封闭式加工场地，确保材料有条不紊的进行拼装、组装，防止损坏。主材和配件是按配比供应。(4)做好场地平整与硬

14、化，为搭设脚手架做好准备。施工期现场图片5.2.2脚手架搭设放线施工人员应熟悉图纸，根据总包移交的轴线、标高基准点，测量定位出幕墙控制线，并按照我司的规范要求做好标记。将龙骨的投影线测量出来，标注于地面上。从而定位出脚手架立杆的确切位置。根据控制线，将龙骨的标高线标注到钢结构上。脚手架搭设前对结合幕墙龙骨布置图进行放线定位5.2.3搭设分层式满堂脚手架根据测量标明的定位线搭设满堂脚手架，搭设时既要满足脚手架的搭设规范要求，同时还有充分考虑施工的需要，避开立柱及横梁的位置。同时为了满足后期施工的需要，立杆全部采用4米及以下的钢管搭设。搭设完成以后，在最顶层形成操作平台，并满铺竹笆。脚手架顶层操作

15、平台脚手架搭设完成后验收5.2.4龙骨安装放线将提前准备好的弧形立柱样品，进行放样拼装，拼装完成以后，安装到飘带的两侧，再在弧形样品龙骨之间拉设水平钢丝线，作为龙骨安装的最终控制线。5.2.5龙骨安装1) 本工程龙骨由于采用的全焊接连接，没有钢转接件作为进出位置的调整，因此，安装时，需先用角铁将龙骨与钢结构之间做临时点焊连接。连接时，角铁焊接到钢材的及钢结构的侧面，这样可以方便施工时进出位置的调整。龙骨现场放样拼接2) 主龙骨定位好以后，再通过现场实际测量尺寸，加工钢转接件，并按照部位做好编号。最后再焊接到龙骨与钢结构之间。3) 主龙骨安装好以后，再安装横向次龙骨，整体成型以后，再对龙骨的安装

16、尺寸进行检查，检查无误以后，再进行满焊处理。4) 龙骨焊接完成以后，做好去渣、防锈等工艺处理，再邀请业主、监理等相关单位领导参与验收。5.2.6面层安装放线龙骨验收完成以后，即开始准备面层的安装，安装前，需先做面层安装的放线工作，面层安装放线工作关系到幕墙装饰的最终效果，是质量控制的先决条件。放线时，应根据事先放好的控制线，对顶层能够施工的部位进行精细的放线工作，并拉设钢丝控制线。5.2.7面层安装1）、安装前检查：1、施工前应检查选用的单层铝板及型材是否符合要求，规格是否齐全，表面有无划痕，有无弯曲现象。选用的材料最好一次进货，可保证规格型号统一，色彩一致。 2、幕墙材料搬运、装卸应选择干净

17、、宽敞、合适的场所，采用可靠保护，避免损伤。2）、安装前放完成面线，并带通线，安装铝板时，铝板与钢结构之间垫上1mm厚的胶皮防腐，用锥尾自攻钉固定牢固、无松动。 3）、铝板安装完毕后，调整，铝板之间接缝清理干净，填塞泡沫棒，填塞必须平整、饱满，待泡沫棒无回弹后，再清理打胶，打胶必须在温度控制范围内。胶的宽度为16mm，深度不小于6 mm，表面必须光滑，无气泡等现象，间隙允许偏差1.0mm，垂直偏差允许2.0mm，横向水平偏差允许1.0，相邻铝板之间接缝高低差允许偏差1.0mm。 安装完成后，做打胶处理，并邀请相关单位做局部验收。5.2.8拆除一层脚手架顶层铝板验收合格后，需要拆除上面一层的脚手

18、架，以方便下一层铝板的安装，拆除过程中，因充分考虑到下层铝板安装的需要，不能错拆、漏拆，对于个别有影响到施工的钢管，还应做调整处理，钢管拆除好以后，将从顶层拆除下来的竹篱笆转移到下一个操作平台使用。按照以上步骤，往复施工，最终可完成施工内容。边安装边拆除脚手架6、材料、设备及劳动力组织6.1 主要材料80*40*4矩形钢、80*80*4方钢、L50*4角铁、弯圆矩形钢、不锈钢自攻自钻螺丝、3mm铝单板、电焊条等，钢材质为Q235B。主要材料表材 料 名 称规 格 技 术 指 标备注铝单板3mm表面喷涂厚度40m。氟碳喷涂主龙骨80*40*4Q235B热镀锌次龙骨50*50*4Q235B热镀锌连

19、接件80*40*4Q235B热镀锌 五金材料ST4.8自攻自钻不锈钢螺丝6.2 主要施工设备经纬仪、激光投线仪、水平仪、电焊机、切割机、工作台、钢卷尺、直尺、电钻、橡胶锤、铆钉枪、抹布、记号笔、手套、木方、尼龙绳等。主要设备表设 备 名 称规 格 型 号数 量（台）备注电子 经 纬 仪D J D 2 A1放 线 定 位水 准 仪苏 光 D S 31放 线 定 位激 光 投 线 仪 D Z J 2 2施 工 定 位无 线 对 讲 机健 伍4高 空 联 络交 流 电 焊 机B X -2 6 04连 接 件 焊 接手 电 钻2 2 0 V4定 位 补 孔打 磨 机2 2 0 V4焊 缝 打 磨型 材

20、 切 割 机J 3 G A -4 0 04钢 管 切 割6.3劳动力组织 可根据工程规模、施工进度要求及施工现场的复杂程度确定。按工艺流程，如每1000m2工程劳动组织如下表：序号工种人数备注1测量工2需持证上岗2电焊工4需持证上岗3铝板安装工3 幕墙技术工种4普 工2材料搬运等辅助工种5其 他1安全保护7、质量控制由于本钢结构飘带面对整个医院的主入口，是医院的门面形象，且建成后下面的人流量都会很大，不管是从安全性还是美观性上都有较高的要求。本飘带质量控制的重难点为：1） 悬挑钢结构自重大，悬挑尺寸大，钢结构有变形及安装偏差；2） 飘带造型不规则，双层、弧形、外倾斜，以及大体量等；3） 满堂脚

21、手架影响放线，测量仪器没有合适的安装点；4） 幕墙龙骨为全焊接连接，没有伸缩调节功能。在这个创造精品的时代，根据项目部的质量目标要求：必须将分项工程的面板平整度合格率达到至少95，针对这种现状，我们小组决定率先攻克这个质量课题：大跨度悬挑钢结构弧形铝板幕墙平整度的控制。要想控制本项目的质量问题，必须从以上几点着手，解决问题，为此，本项目部特制订以下工艺方法。通过对类似工程合肥要素大市场悬挑吊顶部位的调查相邻处龙骨的安装，共计约12000龙骨平整度的检查情况，共检查136处，其中合格98处，不合格38处，合格率为72.1%，我们对查出的38处不合格品进行分类统计，见下表：序号缺陷项目频数累积频数

22、累积频率1龙骨完成面不平整323284.2%2同一跨龙骨完成面标高不一致33592.1%3骨架歪斜且与完成面不共面23797.4%4其他138100%合计3838100% 其他骨架歪斜且与完成面不共面同一跨龙骨完成面标高不一致龙骨完成面不平整1、设定质量目标 1）合格率必须达到95是项目部的质量目标； 2）调查表明：针对不悬挑与悬挑部位铝板相连处龙骨，检查不合格率为38/136=27.9%，经过分析得出如下结果：龙骨完成面不平整占检查中不合格因素的84.2%，小组分析认为龙骨完成面是影响铝板面板安装施工质量的主要因素。 3）由以上分析可知，同一跨龙骨完成面标高不一致的32/136=23.5%；

23、通过现场确认方式予以解决，找准主要因素，采取切实可行的措施，合格率为72.1%+23.5%=95.6%，目标可以实现。2、分析龙骨完成面不平整可能存在的原因3、结合现场要因确认1）、配合施工时间太短确认方法：11月20日，经过在现场向施工人员询问，工人就提出了配合的施工时间比较紧张的问题。再经过现场的调查统计，铝板幕墙共计约：9900，在安装龙骨时，是交叉配合施工，要先放线定位、再进行龙骨下料（由于上下部位安装专业同时施工）、最后进行龙骨安装满焊；由此可以得出：施工工序比较麻烦，工作面较大，工作量确实较多；而钢结构防火涂料继续施工，没有留太多的配合施工时间，造成施工时间紧张，导致施工人员施工起

24、来有一定的随意性，造成了龙骨质量不到位。结论：主要原因2）、施工方案不熟 确认方法：11月20日，经过在现场与施工人员交流谈话，发现确实有施工人员对工艺流程不熟习，对施工质量标准要求不清楚，习惯做法严重，造成施工起来比较随意，严重影响了吊顶龙骨的施工质量。结论；主要原因3）、焊条采购时间较久确认方法：12月08日，施工人员随意选择了10处焊缝作为试验位置，我们利用施工人员所采用的焊条来按工艺要求将龙骨施焊好，由于焊缝的稳定需要48小时的物理时间，我们在施焊完成后加强了巡视检查（防止人员搁置材料）。然后在12月10日对所有焊接部位进行拉力试验，用弹簧秤进行了读数，所有的焊缝都是用力到43.4KN

25、时，焊缝才有开裂现象。根据试验，这种焊条材料是符合施工要求的合格品。结论：非主要原因4）、施焊未按工艺要求规范作业 确认方法：12月07日，施工人员随意就施焊了几个部位，我们发现施工人员没有严格按照工艺要求的施焊结构，焊接时十分随意，而且焊接厚度不够。然后，用上述所焊接好了龙骨，同样也加强了巡视检查（防止人员搁置材料）。然后在12月08日对所安装的接线盒进行了拉力试验，并用弹簧秤进行了读数，部分焊缝用力到6.5KN12.7KN时，焊缝就有开裂现象。根据试验表明，施焊不规范影响结构质量。结论：主要原因5）、交叉作业 确认方法：12月07日，经过现场观察发现，在吊底部位龙骨施工时，钢结构人员站在我

26、们骨架上再进行防火涂料处理，然后再进行龙骨临时固定，固定完龙骨后，再进行满焊作业。这种交叉作业、轮流施工的方式，造成了许多龙骨就是在钢结构防火涂料处理时被大概的固定在主梁上和攀爬变形，所以这是影响龙骨安装质量的主要原因。 结论：主要原因6）、基准点未找准12月08日来到现场，按照图纸尺寸和轴线放线与按照轴线及分隔位置拉线复核，结果两种放线方式确定的位置完全重合。结论：非主要原因通过逐条确认，找出了影响面板平整度施工质量的主要原因是 ：配合施工的时间太短。对施工方案不熟。施焊变形过大。交叉作业。4、根据主要因素制定措施5、实施过程1）、实施一：飘带钢结构龙骨采取预制和提前安装的措施，缩短配合时间

27、。12月08日，项目主要成员来到现场，对龙骨提前预制和施工，待悬挑部位吊顶位置施工时，再使用精度较高的水准仪统一对不悬挑和悬挑部位标高找平，达到控制整体外悬挑吊顶铝板的平整度效果。 效果检查：经过采取预制和提前安装的有效措施后，到现场检查时，发现大大缩短了铝板龙骨安装的配合时间，有效解决了现场配合的时间问题。 2）、让工人学习方案,熟练掌握工艺流程及施工质量要求在12月09日项目管理人员以及其他施工人员先在项目会议室对施工人员进行方案、图纸的交底学习并进行了现场即时提问考核。同时，还向施工人员宣传了公司的质量方针以及本工程质量目标，统一了思想，提高了对质量要求认识。然后到施工部位进行现场讲解和

28、实习，并进行了现场提问，对学习不合格的工人要求其不能进行悬挑部位铝板幕墙龙骨和面板的安装工作。效果检查：经过学习全体人员都有了比较深入的认识，掌握了施工质量要求及流程，同时，也了解到我们现有的基础（技术、人员）与计划目标之间的差距；并对整个工作进程及人员分工都做了安排、布置，制定了具体的工作计划和目标。3）、实施三：铝板幕墙龙骨满焊按工艺要求操作。12月11日，项目管理成员在分别在施工部位各选择了一个跨为满焊工艺演示区，统一采用对称焊接进行满焊，同时在墙上贴着醒目的操作规程（施焊防护用品使用和施焊技术流程等要求）。同时，我们经过现场考试来进行比较挑选，最终施工队选出4个人来专门负责龙骨满焊；并

29、与焊工个人签定奖罚责任状，对满焊部位的质量实行谁配制谁负责。效果检查：龙骨满焊防腐处理后，甲方、监理、总包一起到现场进行验证，铝板龙骨都不变形，未见漏焊现象，龙骨完成面平整度控制满足幕墙规范要求，并且观感漂亮。4）、实施四：交叉作业12月11日，特意向此部位交叉作业项目部发工作联系函，钢结构防火涂料处理、安装支架固定时，不得在施工时踩踏、电焊破坏幕墙龙骨，注意保护铝板吊顶龙骨。效果检查：经过教育和奖罚相结合，在以后的检查中，现场有问题的钢龙骨也及时得到了修复。6、效果复核2014年12月13日对钢结构弧形铝板部位的铝单板幕墙结构的施工质量进行了复查，共查了4120处，检查统计如下表：根据检查结

30、果，我们对影响弧形铝板安装质量的因素的出现频率（即实施前的现状值、目标值和实施后测量统计值）绘制出了如下的对比曲线图：采取以上方法，最终对铝单板飘带的施工方法得到了改进，施工质量达到并超过了预定的目标值。7、成品保护1）、半成品堆放控制：分类、分规格，堆放整齐、平直、下垫木；叠层堆放，上、下垫木；水平堆放，上下一致，防止变形损坏；侧向堆放，除垫木外加撑脚，防止倾覆。成品堆放地做好防霉、防污染、防锈蚀措施，成品上不让堆放其它物件。2）、成品保护：在移动作业平台时，注意移动要慢，不要碰到饰面上，吊篮连接配件不得乱扔，以免伤人和砸坏面板。已完工的部位应设专人看管，遇有危害成品的行为应立即制止，对于造成成品损坏者应给予适当处理。每一装饰面成活后，均按规定清理干净，进行成品质量保护工作。严禁在装饰成品上涂写、敲击、刻划。8、安全措施1、严格遵守有关劳动安全法规要求，加强施工安全管理和安全教育，严格执行各项安全生产规章