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摘 要：文章从技术角度出发并结合实际案例工程实践，通过对“三馆”工程钢结构铝板“魔方”造型的工艺控制的介绍，主要阐述了施工中钢结构的连接及穿孔铝板的施工工艺流程及技术要求。希望对建筑同行在同类施工上有借鉴作用。
关键词：钢结构 工艺控制 安装控制
中图分类号：TU974 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（a）-0029-02
幕墙是建筑的外墙围护，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙的材质主要有玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙，施工工艺和施工方法已为广大施工人员掌握，国家也有相应的质量验收规范。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶和雨篷。
中国建筑幕墙经过了20多年的发展，主要以金属幕墙、玻璃幕墙和石材幕墙为主。铝板幕墙以其质量轻，强度高，易加工成型，质感独特，色泽丰富、持久，而且外观形状多样化，可回收利用，节能环保，工厂成型，安装施工方便快捷，对如今复杂造型的外墙装饰具有极强的适应性，同时拓宽建筑师的设计空间，得到了人们的广泛认同。不过目前铝板通过幕墙形式装饰雕塑艺术还是鲜儿少见的。
马鞍山市“三馆”工程，为马鞍山市科技馆、青少年宫、妇女儿童服务中心建设工程的简称，位于马鞍山市太白大道与印山路交汇的东南角。占地面积65 842 m2，总建筑面积50 976 m2，与马鞍山市文化广场和博物馆、图书馆、大剧院相邻。三馆工程总投资5.41亿元，其中，建设资金3.49亿元，展教工程投资1.92亿元。整个建筑设计为6层单体建筑，其中地上5层，地下1层，分为展示展览区、儿童活动区、文体活动区、教育培训区、咨询办公服务区及地下空间。
大门入口处仿魔方雕塑采用钢结构骨架，铝板外饰面装饰效果。首先，通过对穿孔异型铝板幕墙精确测量放线和深化设计，采用合理的构造型式，实现铝板拼缝的完美结合，达到了外观精致的效果。其次，通过对骨架系统每个重要部位科学的力学计算，考虑风压、自重、地震、等作用对幕墙系统的影响，对埋件、连接系统、钢骨架、面板及焊接进行仔细校核，保证雕塑幕墙的稳定性。第三，采用合理的连接方式，保证幕墙变形后的恢复能力，确保幕墙的整体性，避免铝板因外力引起变形，防止幕墙表面出现鼓凸或凹陷。同时采用合理的固定形式来保证幕墙表面的平整度，杜绝因板块间固定点受力不一致引起面板变形而影响外饰效果。现就门厅处仿魔方雕塑在施工过程中的工艺及质量控制进行介绍。
1 工艺原理介绍
（1）首先利用计算机软件建立轴线及钢结构点位坐标图，采用经纬仪对倒椎体点位进行精确测量，测出钢结构立体各面分格点位。
（2）运用CAD制图软件绘制轴线图，绘制幕墙各构造层位置曲线，对每段平面曲线按幕墙分格数进行分段，提取各分段点的坐标，即幕墙分格缝的中心线坐标。建立幕墙分格图，根据平面分格尺寸绘制铝板饰面板立面分格图，绘制分格缝线，然后标注铝板块尺寸，作为饰面板定尺下料的依据。
2 魔方的工艺骨架组成
施工工艺：安装骨架基座埋件→多角度测量放线→纵向主龙骨的安装→横向龙骨连接件的焊接→异形铝板的安装→注密封胶→清洁→工程验收。
魔方主要采用钢结构为骨架，构件Q235B钢。骨架总高度为10.35 m，矩形8.5 m×4.1 m钢框架，上口宽度为8.43 m，下口宽度为0.8 m。与地面倾斜30°角。通过理论模型图在电脑AutoACD图形分格精确尺寸。实际操作中保证基准轴线精度要求在2～3 mm以内，又采用钢尺测量出不同点位间距离与理论尺寸进行比较复核，全部吻合要求后，用经纬仪将轴线投影到地面上，布置好轴线控制点。为后序的钢架安装提供基准。魔方靠墙体一侧依附于一层、二层和三层结构梁处均采钢梁与混凝土结构钢板焊接，钢架底座通过用12厚钢板与化学螺栓和地面连接，再用工字钢与钢板焊接固定最低标点。纵向四根钢桁架采用16#槽钢，横向采用四道18#工字钢，组成基本骨架。考虑钢件的抗弯扭性性能，及风荷载、雪载都将加到铝板饰面上，中间采用双角钢（L110×8，填板〥=10 mm）交叉连接增加两段的固定链接，以增强整体结构的稳定性。连接件与主体钢结构预设锚板满焊，焊缝采用三级焊缝，防腐处理采用一道磷酸锌底漆，二道环氧云铁中间漆。
3 施工中的工艺控制
（1）焊接前应把钢柱表面清理干净，根据对接后的长度尺寸，在准备对接的角钢上划线，划线前应满足两个要求：①保证对接槽钢的最小长度要大于200 mm。②长度方向上应留有2～3 mm的余量。切割线应垂直于腹板，腹板上切割线应成45°夹角。用半自动火焰切割机沿划线下料，下料后用半自动火焰切割机或砂轮机在槽钢内侧面开45°单V形坡口。切割面应光滑平整，无缺口。拼装前把两根准备拼装的钢材倒扣于平台上，然后调整两钢材的直线度及间隙，点焊固定。最后采用熔透对焊，并要求所有钢材焊接做无损检测，确保焊缝质量要求。
（2）异型铝板造型安装控制。因为是仿魔方造型的雕塑，要求有一种立体感和空间感。采用穿孔铝板做成的凹凸造型美观，立体感很强，特别是四边对角，彩色的选用让整个的铝板造型空间感特别强烈。穿孔铝板采用3 mm厚，表面氟碳喷涂，饰面铝板、边框、焊接栓钉、加强肋和胶条等由工厂组装成型，运至现场后人工安装。穿孔铝板它板钢性好、重量轻、强度高。同时耐腐蚀性能好，氟碳漆可达25年不腿色。首先，施工中穿孔铝板骨架要按弹线位置准确无误地将经过防锈处理的焊接在钢柱上。安装时应随时检标高和中心线位置对面积较大、以保证骨架竖杆铅直和平整。带有凹凸造型的骨架按图控制立柱的安装，立柱安装标高偏差不应大于3 mm，轴线前后偏差不应大于2 mm，左右偏差不应大于3 mm；相邻两根立柱标高偏差不应大于3 mm，同层立柱的最大标高偏差不应大于5 mm，相邻两根立挺距离偏差不应大于2 mm。挂钩间距不大于300 mm，厚度4 mm，铝合金龙骨上设M8固定螺杆，外套2 mm厚的抗震防噪声尼龙套，铝板组件通过铝挂件挂接在挂接螺杆上。穿孔铝板上设U形铝作为加强筋，间距不大于400 mm，保证铝板的平面刚度。安装铝板通过测量放线，按施工图用铆钉或螺栓将铝板饰面逐块固定在钢方管骨架上。
4 结语
“三馆”工程已于2012年5月竣工，并投入使用。该雕塑造型通过钢骨架与穿孔彩色铝板的结合施工，解决了基座斜撑受力的技术问题，同时在质量控制中也得到了很好的保證。此方案随小，但在实施过程中精度很难控制，通过各方努力也获得了良好的效果。
参考文献
[1]赵西安.建筑幕墙工程手册[M].中国建筑工业出版社，2002.
[2]刘敏.幕墙结构构造及细部设计—CAD精选图集[M].机械工业出版社，2007.
[3]GB50210-2001，建筑装饰装修工程质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.
[4]GB50236-98，现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范[S].北京：中国计划出版社，1999.
关键词：钢结构 工艺控制 安装控制
中图分类号：TU974 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（a）-0029-02
幕墙是建筑的外墙围护，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙的材质主要有玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙，施工工艺和施工方法已为广大施工人员掌握，国家也有相应的质量验收规范。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶和雨篷。
中国建筑幕墙经过了20多年的发展，主要以金属幕墙、玻璃幕墙和石材幕墙为主。铝板幕墙以其质量轻，强度高，易加工成型，质感独特，色泽丰富、持久，而且外观形状多样化，可回收利用，节能环保，工厂成型，安装施工方便快捷，对如今复杂造型的外墙装饰具有极强的适应性，同时拓宽建筑师的设计空间，得到了人们的广泛认同。不过目前铝板通过幕墙形式装饰雕塑艺术还是鲜儿少见的。
马鞍山市“三馆”工程，为马鞍山市科技馆、青少年宫、妇女儿童服务中心建设工程的简称，位于马鞍山市太白大道与印山路交汇的东南角。占地面积65 842 m2，总建筑面积50 976 m2，与马鞍山市文化广场和博物馆、图书馆、大剧院相邻。三馆工程总投资5.41亿元，其中，建设资金3.49亿元，展教工程投资1.92亿元。整个建筑设计为6层单体建筑，其中地上5层，地下1层，分为展示展览区、儿童活动区、文体活动区、教育培训区、咨询办公服务区及地下空间。
大门入口处仿魔方雕塑采用钢结构骨架，铝板外饰面装饰效果。首先，通过对穿孔异型铝板幕墙精确测量放线和深化设计，采用合理的构造型式，实现铝板拼缝的完美结合，达到了外观精致的效果。其次，通过对骨架系统每个重要部位科学的力学计算，考虑风压、自重、地震、等作用对幕墙系统的影响，对埋件、连接系统、钢骨架、面板及焊接进行仔细校核，保证雕塑幕墙的稳定性。第三，采用合理的连接方式，保证幕墙变形后的恢复能力，确保幕墙的整体性，避免铝板因外力引起变形，防止幕墙表面出现鼓凸或凹陷。同时采用合理的固定形式来保证幕墙表面的平整度，杜绝因板块间固定点受力不一致引起面板变形而影响外饰效果。现就门厅处仿魔方雕塑在施工过程中的工艺及质量控制进行介绍。
1 工艺原理介绍
（1）首先利用计算机软件建立轴线及钢结构点位坐标图，采用经纬仪对倒椎体点位进行精确测量，测出钢结构立体各面分格点位。
（2）运用CAD制图软件绘制轴线图，绘制幕墙各构造层位置曲线，对每段平面曲线按幕墙分格数进行分段，提取各分段点的坐标，即幕墙分格缝的中心线坐标。建立幕墙分格图，根据平面分格尺寸绘制铝板饰面板立面分格图，绘制分格缝线，然后标注铝板块尺寸，作为饰面板定尺下料的依据。
2 魔方的工艺骨架组成
施工工艺：安装骨架基座埋件→多角度测量放线→纵向主龙骨的安装→横向龙骨连接件的焊接→异形铝板的安装→注密封胶→清洁→工程验收。
魔方主要采用钢结构为骨架，构件Q235B钢。骨架总高度为10.35 m，矩形8.5 m×4.1 m钢框架，上口宽度为8.43 m，下口宽度为0.8 m。与地面倾斜30°角。通过理论模型图在电脑AutoACD图形分格精确尺寸。实际操作中保证基准轴线精度要求在2～3 mm以内，又采用钢尺测量出不同点位间距离与理论尺寸进行比较复核，全部吻合要求后，用经纬仪将轴线投影到地面上，布置好轴线控制点。为后序的钢架安装提供基准。魔方靠墙体一侧依附于一层、二层和三层结构梁处均采钢梁与混凝土结构钢板焊接，钢架底座通过用12厚钢板与化学螺栓和地面连接，再用工字钢与钢板焊接固定最低标点。纵向四根钢桁架采用16#槽钢，横向采用四道18#工字钢，组成基本骨架。考虑钢件的抗弯扭性性能，及风荷载、雪载都将加到铝板饰面上，中间采用双角钢（L110×8，填板〥=10 mm）交叉连接增加两段的固定链接，以增强整体结构的稳定性。连接件与主体钢结构预设锚板满焊，焊缝采用三级焊缝，防腐处理采用一道磷酸锌底漆，二道环氧云铁中间漆。
3 施工中的工艺控制
（1）焊接前应把钢柱表面清理干净，根据对接后的长度尺寸，在准备对接的角钢上划线，划线前应满足两个要求：①保证对接槽钢的最小长度要大于200 mm。②长度方向上应留有2～3 mm的余量。切割线应垂直于腹板，腹板上切割线应成45°夹角。用半自动火焰切割机沿划线下料，下料后用半自动火焰切割机或砂轮机在槽钢内侧面开45°单V形坡口。切割面应光滑平整，无缺口。拼装前把两根准备拼装的钢材倒扣于平台上，然后调整两钢材的直线度及间隙，点焊固定。最后采用熔透对焊，并要求所有钢材焊接做无损检测，确保焊缝质量要求。
（2）异型铝板造型安装控制。因为是仿魔方造型的雕塑，要求有一种立体感和空间感。采用穿孔铝板做成的凹凸造型美观，立体感很强，特别是四边对角，彩色的选用让整个的铝板造型空间感特别强烈。穿孔铝板采用3 mm厚，表面氟碳喷涂，饰面铝板、边框、焊接栓钉、加强肋和胶条等由工厂组装成型，运至现场后人工安装。穿孔铝板它板钢性好、重量轻、强度高。同时耐腐蚀性能好，氟碳漆可达25年不腿色。首先，施工中穿孔铝板骨架要按弹线位置准确无误地将经过防锈处理的焊接在钢柱上。安装时应随时检标高和中心线位置对面积较大、以保证骨架竖杆铅直和平整。带有凹凸造型的骨架按图控制立柱的安装，立柱安装标高偏差不应大于3 mm，轴线前后偏差不应大于2 mm，左右偏差不应大于3 mm；相邻两根立柱标高偏差不应大于3 mm，同层立柱的最大标高偏差不应大于5 mm，相邻两根立挺距离偏差不应大于2 mm。挂钩间距不大于300 mm，厚度4 mm，铝合金龙骨上设M8固定螺杆，外套2 mm厚的抗震防噪声尼龙套，铝板组件通过铝挂件挂接在挂接螺杆上。穿孔铝板上设U形铝作为加强筋，间距不大于400 mm，保证铝板的平面刚度。安装铝板通过测量放线，按施工图用铆钉或螺栓将铝板饰面逐块固定在钢方管骨架上。
4 结语
“三馆”工程已于2012年5月竣工，并投入使用。该雕塑造型通过钢骨架与穿孔彩色铝板的结合施工，解决了基座斜撑受力的技术问题，同时在质量控制中也得到了很好的保證。此方案随小，但在实施过程中精度很难控制，通过各方努力也获得了良好的效果。
参考文献
[1]赵西安.建筑幕墙工程手册[M].中国建筑工业出版社，2002.
[2]刘敏.幕墙结构构造及细部设计—CAD精选图集[M].机械工业出版社，2007.
[3]GB50210-2001，建筑装饰装修工程质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.
[4]GB50236-98，现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范[S].北京：中国计划出版社，1999.