球壳屋面结构蜂窝铝板安装施工工法（15页）

1、球壳屋面结构蜂窝铝板安装施工工法 目 录 TOC * MERGEFORMAT 1.前言 PAGEREF _Toc18749 12.工法特点 PAGEREF _Toc4979 13.适用范围14.工艺原理 PAGEREF _Toc5641 15.工艺流程及操作要点26.材料与设备97.质量控制 PAGEREF _Toc18889 108.安全措施119.环保措施 PAGEREF _Toc12757 1210.效益分析 PAGEREF _Toc23007 1211.工程实例 PAGEREF _Toc3262 121.前言随着社会物质财富的丰富，人们要求从“物的堆积”中解放出来，当今建筑物不仅注重其

2、使用功能，对建筑物的外观效果也十分重视。由我公司施工的敦煌莫高窟游客服务中心工程项目完美体现了现代建筑空间、形体、色彩以及虚实关系的把握，在球壳屋面外观装饰上采用蜂窝铝板安装的方式。后置埋件的定位、渐进式曲面施工架体搭设、铝立柱的安装精度、铝横梁安装精度、蜂窝铝板安装质量等会严重影响球壳屋面结构蜂窝铝板的安装效果，因而必须保证上述工序的施工质量。我公司工程技术人员在敦煌莫高窟游客服务中心项目球壳屋面结构蜂窝铝板安装施工实践的基础上，不断探索、创新，基本掌握了球壳屋面结构蜂窝铝板安装施工流程和特性，现总结成功经验，编制了本工法，用于指导今后类似工程结构的施工。“球壳屋面结构蜂窝铝板安装施工工法”

3、通过广西壮族自治区科学技术情报研究所查新表明，在广西尚无公开文献报道。本工法以敦煌莫高窟游客服务中心工程为例，敦煌莫高窟游客服务中心工程位于甘肃省敦煌市314省道南侧，太阳村东侧500米处，距离莫高窟约15公里。项目用地东西长228m，南北长196m，呈凸字形，为地上局部2层的框架剪力墙结构建筑。球壳屋面结构蜂窝铝板系统如下：主次龙骨采用铝合金型材，表面做阳极氧化处理，面材采用15mm蜂窝铝板，表面做阳极氧化处理，颜色为金色，与结构采用钢铝组合连接件连接。2.工法特点2.1 应用AutoCAD三维建模技术，优化整个球面轴线设置及后置埋件的精确定位，提高后置埋件的施工精度。2.2 渐进式曲面施工

4、架体沿整个球面进行搭设，确保铝板安装的整个施工过程得以顺利进行。2.3 铝型材构件实行工厂化制作，避免因现场错漏而增加工作量，保证构件尺寸、精度及开孔位置的准确，保证了各部位的铝型材均能完美拼接。2.4 铝型材精确安装，及时调正球面误差。2.5 蜂窝铝板精确调正后立即灌注密封胶，保证球壳屋面整体防雨水渗漏、防空气渗透。2.6 本工法具有施工简单、快捷，整体施工费用低等特点，有较高的应用推广价值。3.适用范围本工法可适用于车站、机场、商务大楼、医院、会所、文化场馆、体育场馆、住宅、商场等球壳屋面结构外装饰的施工。4.工艺原理4.1 通过对铝型材构件进行深化设计，确定节点区铝型材开孔及补强的节点大

5、样后进行预制加工，对蜂窝铝板铝型材骨架结构的每一个连接点绘制节点大样，预先计划节点铝型材的锚固及穿孔补强情况。4.2 充分利用球壳屋面混凝土结构，根据球面弧度合理控制小横杆进深长度，确保渐进式曲面施工架体安装稳固。4.3 铝型材构件安装及时进行曲面误差矫正，确保整体球壳屋面的外观效果。4.4 加快蜂窝铝板的接缝处理，保证球壳屋面的整体防护性能。工艺流程及操作要点5.1施工流程5.1.1球壳屋面结构蜂窝铝板安装工艺流程 深化设计球壳屋面轴线及各节点图铝型材加工及运输现场绘制球壳屋面轴线搭设渐进式曲面施工架体后置埋件、支座安装铝立柱、竖梁安装铝横梁安装蜂窝铝板安装及封胶蜂窝铝板整体清洁处理交验。5

6、.2 操作要点5.2.1深化设计1、采用AutoCAD三维建模技术，优化球壳屋面轴线定位排布，精确定位后置埋件位置。2、绘制镀锌钢埋板与镀锌钢连接件节点大样图。3、绘制铝合金主龙骨与次龙骨连接节点大样图。4、绘制节点大样图时，须注明各构件的规格，按比例绘制。5.2.2 铝型材加工及运输1、所选铝型材应满足风压变形时强度和刚度（挠度）要求，据此选择符合要求的型材截面尺寸。本工程选用的铝材为6063-T5和6063-T6。2、所有铝型材按图纸构件尺寸进行切割制作，铝型材构建在加工之前截面要进行校直调整，横梁长度允许偏差为0.5mm，立柱长度允许偏差为1.0mm，端头斜度的允许偏差为-15，型材截面

7、端头不应有加工变形，并应去除毛刺。孔位的允许偏差为0.5mm，孔位的允许偏差为0.5mm，累计偏差为1.0mm。3、所有铝合金型材可视面均做处理，表面处理方式有：阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳喷涂。铝合金型材表面处理层的厚度应满足下表的规定： 铝合金型材表面处理层的厚度表 表5.2.2-1表面处理方法膜厚级别（涂层种类）厚度t（m）平均膜厚局部膜厚阳极氧化不低于AA15t15t12电泳涂漆阳极氧化膜Bt10t8涂 膜Bt7复合膜Bt16粉末喷涂-40t120氟碳喷涂-t40（三涂)t34（三涂）4、所有铝型材在搬运过程均须轻拿轻放，严防磕碰造成表面碰伤，影响表面美观；铝型材运输过程中应采取

8、防碰撞措施。5.2.3现场测放球壳屋面轴线1、本工程配备激光经纬仪、激光指向仪、水平仪、铅垂仪、光电测距仪电子计算机、线锤、钢卷尺等仪器，所有测量仪器均经过市计量检测单位检定，具有检定合格证书并保证在符合使用的有效期内，经监理单位查验合格后才能准予工地使用。2、根据优化后的球壳屋面轴线图，由测量人员测放出球壳屋面轴线，并加以妥善保护，以便在后续的安装过程中及时引测、控制、复核球面误差。复核球壳屋面轴线及控制点无误后，由测量人员测放后置埋件位置，作好标记，以便开凿后置埋件锚栓孔。施工过程中，要尤其注意防止破坏标识引起后置埋件安装不准，并随时复核。3、严格控制测量误差，垂直方向的偏差不大于5mm，

9、水平方向偏差不大于4mm，测量必须经过反复检查、核实。测量时应掌握天气情况，在风力不大于4级时进行，确保数据准确。5.2.4搭设渐进式曲面施工架体1、施工架体选用的钢管：外径48mm，壁厚3.5mm，钢材强度等级Q235-A，每根钢管的质量最大不应大于25.8kg。2、所选用的钢管、扣件必须“三证齐全”，三证不齐全的钢管、扣件不得进入施工现场。钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺和深的划道，不得自行对接加长。扣件不得有裂缝、变形，表面大于10mm2的砂眼不应超过3处，且累计面积不应大于50mm2；螺栓不得出现滑丝。3、施工架体设置：立杆纵距1500mm；横距800mm；

10、内侧立杆距球壳屋面最近为300mm；扫地杆距离地面为200mm，扫地杆往上500mm设置小横杆，其余水平杆步距为1800mm；架体每跨均设置斜撑杆件；每步按要求满铺脚手板；在架体6100mm高处与最后步的水平杆，每间隔3跨直接与混凝土结构接触，用于侧向支撑架体。具体架体设置详见下图5.2.4-1：图5.2.4-1 渐进式曲面施工架体示意图4、本架体搭设高度从地面至架体最高点垂直距离不超过14m。5.2.5后置埋件、支座安装1、本工程使用的埋件为平板式后置埋件，钢板为Q235B级，所有后置埋件均做镀锌防腐处理。2、根据优化后的球壳屋面轴线，精确定位后置埋件位置，如图5.2.5-1和图5.2.5-

11、2所示：图5.2.5-1 球壳屋面后置埋件平面图图5.2.5-2 球壳屋面后置埋件剖面图3、严格按后置埋件安装节点大样图安装后置埋件，如图5.2.5-3和图5.2.5-4所示：图5.2.5-3 球壳屋面后置埋件节点大样图1图5.2.5-4 球壳屋面后置埋件节点大样图24、竖梁的中心线是连接件的中心线，故在安装时要注意控制连接件的位置，其偏差小于2。安装连接件时要拉水平线控制其水平及进深的位置，以保证连接件安装准确无误。5、在连接件三维空间定位确定后，要进行连接件的临时固定即点焊。点焊时要两人同时进行，一人固定位置，另一个点焊，这样协调施工的同时两人都要做好各种防护，点焊人员必须是有焊工操作证者

12、，以保证点焊的质量。6、对初步固定的连接件按层次逐个检查施工质量，主要检查三维空间误差，一定要将误差控制在允许的范围内。三维空间误差，施工控制范围为误差小于2，水平误差小于2，进深误差小于3。7、对验收合格的连接件进行固定，即正式焊接。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。如图5.2.5-5所示：图5.2.5-5 球壳屋面连接件满焊节点大样图8、对烧焊好的连接件，现场管理人员要对其逐个检查验收，对不合格处进行返工改进，直至达到要求。由于焊接时对防腐层的破坏故仍需进行防腐处理，先清理焊渣，再刷防锈漆。5.2.6铝立柱、竖梁安装1、安装前先要熟悉图纸,对照施工

13、图检查铝立柱（T形支座）拉弯的弧度、转角支座、芯套等构件的尺寸及加工孔位是否正确。2、铝立柱（T形支座）安装前要对连接件进行清理，必要时要再进行防腐处理。铝立柱（T形支座）安装后，对其要进行全面检查，内容包括防腐是否完好，规格是否正确，调整是否到位等。如图5.2.6-1所示：图5.2.6-1 铝立柱安装节点大样图3、竖梁安装由上而下进行，带芯套的一端朝上，保留20mm伸缩缝，依此往下安装。竖梁安装到位后，对照测量定位线，对三维方向进行初调，保持误差小于1mm，待基本安装完成后，在下道工序中再进行全面调整。如图5.2.6-2所示：图5.2.6-2 竖梁安装节点大样图4、在竖梁校正时首先要放基准线

14、。所有基准线的放置要求准确无误。先吊垂直基准线，每隔3-4根竖梁要吊一根垂直基准线，并用经纬仪测定基准线的准确度。为了防止基准线受风力的影响，测定时要将基准线端点固定好，基准线垂线应位于竖梁的外侧面。垂直基准线放好后，每隔2-3层打一次闭合水平线。水平线用水准仪找平固定，并位于竖梁的外侧面。基准面建立后要进行测量，测量前要对量具进行校尺，量具必须准确无误，方能在测量中使用。5、根据基准面测量球面误差，对有球面外误差的竖梁进行调整，调整时用木块轻击竖梁，注意不能损伤铝材表面氧化膜，必要时将螺栓松开调整，如仍调整不好就必须将竖梁拆下重新安装。6、在竖梁调整后要用经纬仪进一步测量误差调整情况，严格的

15、检验和复验是质量的保证，经纬仪检验可以抽样也可以全部复验。经纬仪测试都符合要求后，竖梁的定位即之完成。在组织验收时，竖梁如误差在允许范围内就不必调整，如超出误范围时仍须调整。7、对铝立柱层间伸缩缝进行耐候密封胶密封处理，胶缝须保持一定强度，保证密封性良好。5.2.7铝横梁安装1、检查横梁的长度及拉弯的弧度是否合图纸要求。2、横梁安装要先找好位置，将横梁内插芯预置于竖梁两端，用 M6X130不锈钢螺栓穿过横梁插芯及竖梁，而后逐渐收紧。不锈钢螺栓，螺栓、螺丝拧紧到位后同时要注意横梁插芯的就位情况，调整好各配件的位置以保证横梁的安装质量。如图5.2.7-1所示：图5.2.7-1 横梁安装节点大样图5

16、.2.8蜂窝铝板安装及封胶1、检查蜂窝铝板尺寸，确保满足图纸要求，同时对蜂窝铝板表面进行仔细查，表面缺陷必须满足规范许用要求。2、在竖梁上安装铝合金附框。3、将蜂窝铝板放入分格内，调整好蜂窝铝板位置，保证蜂窝铝板四边缝隙及进出位置满足设计图纸要求。4、用拉铆钉将蜂窝铝板与铝合金附框连接。5、在蜂窝铝板缝隙处放入16铝圆管，在蜂窝铝板安装调正后即开始灌注密封胶。如图5.2.8-1所示：图5.2.7-1 蜂窝铝板安装节点大样图6、蜂窝铝板安装须严格控制安装质量，铝板间缝隙要求如表5.2.8-1所示： 蜂窝铝板间缝隙控制表 表5.2.8-1项目检验指标检验方法拼缝外观横平竖直，缝宽均匀观察检查密封胶

17、施工质量符合规范要求，填嵌密实、均匀、光滑、无气泡查质保资料，观察检查拼缝直线度2.5mm用2m靠尺测量缝宽度差（与设计值比）2mm用卡尺测量相邻面板接缝高低差2mm用深度尺测量5.3 劳动力组织球壳屋面结构蜂窝铝板安装施工劳动力组织见表5.3-1： 劳动力组织计划表 表5.3-1序号工种名称数量单位主要作业内容1管理人员6人负责现场协调、技术指导、方案落实2安全员1人现场安全工作3测量员1人现场测量放线、验线工作4安装工人10人蜂窝铝板安装过程中各工序的安装5架子工4人渐进式曲面施工架体搭设6焊工3人焊接7普工6人搬运铝型材、蜂窝铝板等6.材料与设备 6.1 材料6.1.1 选用材料使用的材

18、料需符合铝合金建筑型材（GB/T5237.15237.6-2004）、铝塑复合板（GB/T17748-1999）、阳极氧化、着色型材（GB/T5237.2-2000）、不锈钢冷轧钢板和钢带（GB/T 3280-2007）、建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）、建筑用硅酮结构密封胶（GB16776-2005）等国家规范及地区相关文件要求。镀锌钢埋板、化学锚栓、镀锌钢连接件、不锈钢螺栓、铝合金竖梁及横梁、铝合金附框、蜂窝铝板等应具有质量证明书，所有材料应按程序实行进场验收或送样复检，合格后方可使用。主要材料供应计划详见表6.1.1-1： 材料计划表 表6.1.1-1品种规格数量备 注镀锌

19、钢埋板6*250*1201000块一次进场化学锚栓M10*1502000根一次进场镀锌钢连接件6mm厚2000块一次进场不锈钢螺栓M6*402000个一次进场M10*902000个一次进场M6*1402000个一次进场铝合金竖梁76*60 2.5mm厚2000m一次进场铝合金横梁60 3mm厚2000 m一次进场铝合金附框2.5mm厚4000m一次进场蜂窝铝板15mm厚4000m2一次进场6.2 机械设备各机械应根据施工实际情况选用，具体机械配置如下表： 主要机械设备配备表 表6.2-1序号设备名称规格或型号单位数量用途1全站仪NTS-302B(2)台1 测量放线2激光经纬仪DJJ2-2台1测

20、量放线3水准仪NL32A台1测量放线4塔吊TC5610台1材料吊运5冲击式电锤GBH2-22RE台2 钻孔6砂轮切割机J3G-400台2切割铝型材7电焊机BX1-250台2 焊接8电动扳手P1B-FF-12台3螺栓拧紧7.质量控制7.1主要标准及规范1、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001；2、建筑装饰装修工程质量验收规范GB50210-2001；3、建筑节能工程施工质量验收规范 GB 50411-2007；4、公共建筑节能施工质量验收规范 DB 11/510-20075、涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第2部分：已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级GB

21、/T 8923.2-2008；6、铝合金结构工程施工质量验收规范GB50576-2010；7、建筑防腐蚀工程施工质量验收规范 GB 50224-2010；7.2 质量控制措施7.2.1 项目部成立课题攻关及质量控制小组，由项目经理、项目技术负责人任组长，成员包括总工长、专业工长及质量员、材料员、试验员等，并明确责任，确保质量。7.2.2 施工前应编制专项的施工方案，并对有关人员进行专项技术交底和岗前培训，施工技术人员现场随时监控施工过程。同时，根据设计及专项施工方案要求，做好施工前的其他各项准备工作。7.2.3 在整个施工阶段和各部位做好放线、验线工作，放线过程必须经过反复检验、核实，确保准确

22、无误，并做好标识，避免返工。7.2.4 对已烧焊好的连接件，现场管理人员要对其逐个检查验收，对不合格处进行返工改进，直至达到要求。由于焊接时破坏掉埋件的防腐层，故仍需进行防腐处理，先清理焊渣，再刷防锈漆。7.2.5 根据竖梁定位线确定用何种规格的T形支座，确保不返工，如T形支座尺寸不对，对下道工序会造成较大麻烦，故要严格控制。7.2.6 T形支座安装前要对连接件进行清理，必要时要再进行防腐处理。T形支座安装后，对所装上的T形支座要进行全面检查，内容包括防腐是否完好，规格是否正确，调整是否到位等。7.2.7 在竖梁调整后要用经纬仪进一步测量误差调整情况，严格的检验和复验是质量的保证，经纬仪检验须

23、全部复验。经纬仪测试都符合要求后，竖梁的定位即之完成。在组织验收时，竖梁的误差在允许范围内就不必调整，如超出误差范围时仍须调整。7.2.8 竖梁加固后，最重要检查是否有变形现象，变形严重时要重新处理。7.2.9 铝横梁安装前，须检查横梁的长度及拉弯的弧度是否合图纸要求，经检查符合图纸要求后方可进行安装。7.2.10 蜂窝铝板四周与构件凹槽底保持一定空隙。蜂窝铝板四周密封胶的施工厚度须大于3.5mm，施工宽度不小于施工厚度的2倍；较深的密封洞口底部采用聚乙烯发泡材料填塞。8.安全措施8.1 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定，结合施工单位实际情况和工程特点设立专职安全员，明确

24、安全管理职责，建立和健全安全保证体系，强化安全监督管理。8.2 认真落实安全生产岗位责任制、交底制和奖罚制。每道工序施工前必须逐级进行安全交底，并落实到书面上。从事施工的各级人员，必须持证上岗，各级机械操作人员，严格遵守操作规程，无证上岗、酒后上岗，违章作业造成事故的追究当事人直接责任。8.3 建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。严格遵守机械操作规程，保证各类机械在安装、使用、维修、拆除过程中的安全，杜绝机械事故的发生。8.4 施工现场主要部位设置警示标志，现场道路应平坦、坚实、畅通，配电、生活等区域配备消防器材，加强明火管理。8.5 若发生工伤事故，

25、应立即抢救伤员，保护现场，维护出事周围的正常秩序，防止事故扩大，并向有关部门进行报告。8.6 岗位分工明确，不混岗作业，特种作业人员必须执证上岗，施工人员必须戴好安全帽。8.7 脚手架搭设或拆除人员必须由特种作业人员安全技术培训考核管理规定经考核合格，领取特种作业人员操作证的专业架子工进行。搭设作业时必须配戴安全帽、安全带，穿防滑鞋。大雾及雨、雪天气和6级以上大风时，不得进行脚手架上的高处作业。 脚手架搭设作业时，应按形成基本构架单元的要求逐排、逐跨和逐步地进行搭设。8.8 钻孔施工人员必须佩带绝缘手套，穿好绝缘鞋。8.9 电焊作业时工人必须使用防护面罩，戴防护手套，穿绝缘鞋，雨天施工，焊接要

26、采取防雨措施，若雨量较大，应停止焊接作业。8.10 切割作业时，加工的工件必须夹持牢靠，严禁工件装夹不紧就开始切割。严禁在砂轮平面上，修磨工件的毛刺，防止砂轮片碎裂。切割时操作者必须偏离砂轮片正面，并戴好防护眼镜。严禁使用已有残缺的砂轮片，切割时应防止火星四溅，并远离易燃易爆物品。9.环保措施9.1 成立施工环境卫生管理机构，制定环境管理目标及措施，在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，随时接受主管部门的监督检查。9.2 施工过程中严格遵守国家和地方有关环境保护的法律、法规；加强对施工垃圾、噪音、光污染等控制和治理。9.3 所有原材料及工程剩余材料应堆放整齐，

27、不得随意乱放，应划分原材料和成品区域，不得混放。现场设置消防器材和灭火设施。9.4 严禁在施工现场焚烧废弃物，防止有毒烟尘和恶臭气体产生。9.5 安排专人清运道路垃圾，做好现场文明施工，清扫时做到先洒水，润湿后铲除清扫，将垃圾袋装后及时处理清运，防止施工现场粉尘飞扬。9.6 在施工大门处设置车辆清洗冲刷台，车辆经清洗后出场，严防车辆携带泥沙出场造成道路的污染。10.效益分析10.1 经济效益分析在敦煌莫高窟游客服务中心工程施工中，球壳屋面结构采用蜂窝铝板安装。通过对本工法各项工序的严格执行落实，有效的节约材料，缩短了安装时间，减少了人工安装的花费，最终节约材料、人工、管理综合费用约8万元。用本工法施工大型球壳屋面结构将会带来显著的经济效益。10.2 社会效益10.2.1本工法能够保证球壳屋面结构蜂窝铝板的安装质量，整体观感好。本工程球壳屋面结构蜂窝铝板的安装质量给业主及当地主管部门留下了良好的印象，受到一致称赞。10.2.2使用本工法可以降低材料损耗、节能减排，达到环保绿色施工要求。能有效缩短施工工期，减少对周边环境干扰，有利于文明施工。本工法的编制、推广和应用，符合国家节能、环保的建筑发展方向要求，对行业的类似工程形成良好带动效果，提高公司创新能力，更提高公司的市场竞争力。11.工程实例11.1 敦煌莫高窟游客服务中心工程敦煌莫高窟游客服