悬挑钢桁架点支式空间曲面幕墙施工技术

悬挑钢桁架点支式空间曲面幕墙施工技术

柏邹芳

浙江大璟建设有限公司 浙江杭州 310000 摘要： 大悬挑钢结构施工与传统框架结构施工的最大区别在于其结构受力状态随着施工进度的变化而变化。在施工过程中，钢桁架层在形成完整的结构体系之前的受力、变形和完成阶段也有很大的不同。因此，保证悬臂结构的施工质量成为整个施工过程的“灵魂”。

关键词：悬挑钢桁架；点支式；空间曲面；幕墙技术

引言

近年来，大规模自由振动结构可以改善建筑的美学和功能，在建筑中的应用受到青睐。但是，在应用大面积krag MSTP结构时，缺乏重要的施工技术和管理经验。结合大跨度黄色自由支承钢桁架的结构特点和施工难点，采用了临时梁系统和气流量组合的安装技术。以大跨度自由支承钢结构改性剂的高度偏差设计为目标，研究分析了钢桁架的应力模型、钢结构件的装配顺序、变形前控制和焊接质量控制。

1工艺原理

由于双曲线幕墙的复杂性，应在施工过程中设计和构建模型。建模时，可以通过三维动画的方法将幕墙的三维模型设计为二维平面人物，并且可以准确地标记构造所需的定位点。三维模型的二维变换主要是将三维定位点转换为二维定位点，从而直观地把握幕墙嵌板的构造，降低幕墙嵌板的复杂性。确认锚点后，正确了解二维锚点在三维双曲线幕墙中的位置，并根据实际放样安装钢框架龙骨和铝板。为了确保实际施工的设计效果，在双曲线建模中可以有单向直线段建模。在实际施工实践中，双曲线幕墙是三维形式，幕墙的某些区域将呈现三维弯曲形式。为了便于设计，可以使用多条短直线通过轻微角度差而不是整条长曲线来形成曲线。等距离时，直线越短，曲面越容易接近弧。

2施工工艺流程及操作要点

2.1施工准备

幕墙施工前应逐个落实施工人员、机具、材料的配备。首先，在弧形钢管柱安装前，工作人员应复核钢悬挑桁架和钢柱的位置，复核无误后方可施工。施工前，项目部技术人员应对各队组带班进行技术及安全交底，详细讲解点支式幕墙的施工要点，提高队组施工素质。施工用机具应由现场机械管理员检查并留置备用工具。在施工前，项目管理人员也应充分了解近期的天气情况，以应对大雨、大风等恶劣天气对施工造成的影响。

2.2测量放线

根据施工现场幕墙的设计图纸和钢结构网格的实测数据，采用计算机辅助设计软件AutoCAD模拟幕墙柱在计算机上的定位，然后进行定位测量，将计算机定位点转换为位置定位。确定碎石位置，定位幕墙碎石定位点的坐标，将水平碎石和垂直碎石的投影线导向地面进行定位，这对碎石和面板的定位和安装起到了很好的作用。

2.3弧形钢管柱定位

在依据幕墙施工图进行放线时，轴线及水平标高以钢结构的控制线为准，水平标高逐层从地面引上，以免误差积累。同时，工作人员应根据轴线放出平面控制线。施工人员应根据幕墙施工图建立三维BIM模型，对幕墙钢管立柱在计算机上模拟定位，然后进行现场测量。另外，施工人员应将计算机定位点转换到现场定位，利用全站仪、经纬仪等测量仪器确定埋件及钢管立柱的定位图，根据BIM模型对幕墙的钢管立柱定位点进行定位，将钢管立柱的投影线引到地面。施工人员还需利用BIM模型导出立柱与钢桁架的交点坐标，运用全站仪进行空间定位，将参照点标示在钢桁架上。

2.4桁架的连接控制要点

在进行桁架安装的过程中，应当首先对桁架楼顶主力结构与桁架进行预连接，具体的方法是通过钢筋穿过法兰盘螺栓孔进行暂时性固定，通过多点位吊装的方法进行塔吊的安装，通过缆绳对桁架进行经线角度的细微调整，使得主体结构埋件和桁架进行有效地连接，并采用电焊进行临时固定。还有一种方式是通过在纬线方向对桁架进行微调整，并通过全站仪对钢结构误差进行校正，最终实现弧度造型的设计要求。

2.5弧形钢管柱安装

按照立柱定位点安装柱脚后置埋件，要用化学锚栓进行固定，不能使用膨胀螺丝。钢管立柱安装前，施工人员应先把钢管立柱段按照标注编号焊接为一根完整的立柱。钢管立柱利用现场塔吊进行吊装，吊点采用钢管立柱顶部的吊耳挂钢丝绳绑扎。起吊后先将立柱调离地面，再用人工推动并旋转钢柱使其对准螺栓，落时应缓慢进行，将螺栓穿入孔内，待钢管柱上部到达参照点位置时，将柱脚螺栓处稍微拧紧以临时固定。钢管立柱下脚到位后进行垂直校正和最后固定，钢柱顶部挂线锤，线锤与立柱投影在一个垂直面上；确认无误后，施工人员将钢管立柱与钢桁架交接部位采用焊接固定。

2.6幕墙骨架安装流程

第1步:采用塔吊3点吊装,并用起重工具手动调整，使自由振动复合件的支承(与嵌入零件相连的一端)稍低一些，保持倾斜。倾斜地将内嵌柱放置在柱的一侧，向内部边界盖推，然后使用螺钉临时固定柱。连接板(10×100×100)焊接在自由支承组合梁的顶部，连接板使用钢丝绳(直径16 mm)，通过对角拖动暂时固定在顶部层结构的嵌入部分。步骤2:松开塔式起重机转向架的挂钩，用水平电缆和上部支柱(或支柱脚)调整起重机横梁的水平位置。侧嵌入柱的末端有一个升降机制，用于沿梁长度方向调整钢梁的位置。松开斜绳，调整斜梁平整度，暂时固定柱腿，通过焊接固定自由振动梁支撑，通过焊接固定柱腿。

2.7玻璃板块安装

在玻璃板块安装中，施工人员直接以边安装边调节的方式来改进安装质量，并且遵循先上后下、先中间后边缘的原则，保证结构受力的均衡性、左右的对称性。现场搬运玻璃板块时采用小推车，上面铺一块橡胶垫，防止损伤玻璃板块。幕墙玻璃板块采用手动吸盘进行人工安装，使用手动葫芦匀速吊运至脚手架施工平台上。当玻璃到位时，脚手架上人员应立即抓住吸盘，稳定玻璃，以免碰撞。夹固板由夹固底托、夹固面板和内六角螺栓组成，夹固底拖中心横有各两道宽约10mm的不锈钢玻璃托，用于承托玻璃板块并留胶缝；横向有两道10mm的可旋转筋板，用于隔开玻璃板块并留胶缝。在安装玻璃板块时，安装人员应先取下夹固面板与内六角螺栓，将玻璃板块临时搁置在下部两个夹固底托的玻璃托上，由一名安装工人稳住玻璃板块，另一名安装工人放置夹固面板并拧上内六角螺栓，微微拧上，临时固定即可。

3质量控制

3.1材料的检测控制

在高耸的高压电幕墙中，作为结构材料，加强检查尤为必要。除了资质证书外，进入施工现场的材料还应进行外观质量和抽样检查，必要时应重新检查加固程度。这些构造材质包括钢构件，例如钢、内嵌板、螺栓、锚定螺栓等。在检查和重新检查时，依次进行外观检查；连接螺纹时，我们应特别注意螺纹的节距公差，这种公差经常被忽略。

3.2施工质量的管理

对施工过程的监管使得项目质量控制能够得以有效地控制，通过制定质量管理办法，来提升施工质量，相关质量检测应当具备完善的记录制度，完成检测后应当进行有效地存档。在验收过程中，工程通常采用实体检测的方法进行竣工验收，面对这种验收方式，应当采用PDCA的模式进行监管，以保证验收过程中出现问题能够快速的解决问题。将施工质量问题列表跟踪，通过PDCA形成闭环，严格把控落实时间节点，配以图纸及现场照片，更加直观地将问题的发生、定责、修改、复测、继续施工呈现出来，提高问题的处理速度，将暴露出来的问题调整到可控状态。

结束语

本文针对建模的特殊性，解决了曲面结构的技术难点，大大提高了施工效率，保障了施工质量，缩短了施工时间，通过研究曲面结构和面板的关键施工技术，优化了施工方案，并采取了一系列管理措施。

参考文献

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