CN105298143B - 多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及幕墙施工领域，具体涉及一种多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法。多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，其施工工艺流程:深化设计→多边双曲面钢结构骨架系统安装→保温隔热防水系统安装→钛金复合板系统安装。优点是研究开发的“多边形双曲面体钢结构施工技术”、“铝镁锰板防水质量控制技术”、“多边双曲面钛金复合板安装技术”等，得以成功应用，不仅节约成本，节省工期，还使结构受力更加合理，建筑外观轻巧流畅，造型新颖独特，达到设计预想。据此形成的“多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工工法”，具有科学性、合理性和可操作性，为类似工程的施工，提供了可借鉴的依据。

Description

多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法

技术领域

本发明涉及幕墙施工领域，具体涉及一种多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法。

背景技术

幕墙是利用各种强劲、轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，是包围在主结构的外围而使整栋建筑达到美观，多功能而又安全的外墙工法。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶(罩)和雨篷。建筑幕墙curtain wall for building：有面板与支承结构体系(支承装置与支承系统)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墙。芜湖市规划展示馆及博物馆工程中的展示馆，平面是一个多边形，转角弧线连接，垂直剖面呈抛物线状，外墙面与屋面曲面连接，整个展示馆为一个多边双曲面体,外墙采用钛金复合板幕墙。如何保证双曲面流畅效果？如何保证开敞式金属幕墙防水功能？铝镁锰板上如何安装不能弯曲的钛金复合板？都是需要解决的难题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，通过深化设计，建立一个多边双曲面体钢结构骨架模型，巧妙设计钛金复合板平面形状,来保证多边双曲面体的弧线流畅；创新设计组合夹具，在不破坏防水层的前提下，保证钛金板的安装质量，使多边双曲面开敞式钛金复合板金属幕墙达到理想设计效果。我公司通过施工实践，研究开发的“多边形双曲面体钢结构施工技术”、“铝镁锰板防水质量控制技术”、“多边双曲面钛金复合板安装技术”等，得以成功应用，不仅节约成本，节省工期，还使结构受力更加合理，建筑外观轻巧流畅，造型新颖独特，达到设计预想。据此形成的“多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工工法”，具有科学性、合理性和可操作性，为类似工程的施工，提供了可借鉴的依据。

为了达到上述发明目的本发明提出了以下技术方案：

多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，其施工工艺流程:深化设计→多边双曲面钢结构骨架系统安装→保温隔热防水系统安装→钛金复合板系统安装；

1深化设计：1)钢结构深化设计；2)钛金复合板深化设计；2多边双曲面钢结构骨架系统安装：施工工艺流程:施工准备→成品运输与保护→钢结构安装、焊接→钢结构检测→钢结构防腐；3保温隔热防水系统安装:施工工艺流程，施工准备→压型钢板安装→吸音棉安装→镀锌钢板安装→隔汽膜、保温棉、防潮膜、降噪网安装→防水板安装；4钛金复合板系统安装：工艺流程，材料设计、加工→测量放线→组合夹具安装→水平龙骨安装→斜龙骨安装→钛金复合板安装→装饰玻璃安装。

多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙组合夹具，它包括点式夹具和U型槽式夹具，点式夹具通过螺栓与U型槽式夹具连接在一起。

所述的点式夹具包括夹板、螺栓、螺栓孔和顶板，夹板是两个上端呈半圆状夹板组合而成，两个上端呈半圆状夹板的下端装有螺栓，两个上端呈半圆状夹板的下端之间装有撑块，其中一个上端呈半圆状夹板下端连接在顶板中间，另一个上端呈半圆状夹板的下端有折边，折边卡在撑块下端，顶板两边开有椭圆形螺栓孔。

所述的U型槽式夹具包括上缘板、背板、螺栓孔和下缘板，上缘板和下缘板分别连接在背板的上端和下端，上缘板、背板和下缘板上分别开有两个椭圆形螺栓孔。

所述的点式夹具的顶板与U型槽式夹具的背板通过螺栓穿过椭圆形螺栓孔固定连接一起。

所述的多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙组合夹具采用高强铝质制作而成。

本发明的优点是:利用钛金复合板具用防火、隔热、断桥的特点,做幕墙的饰面板；设置的内置防水板与钛金复合板之间形成200mm宽的空聜，空气通过开敞式板缝和百叶窗进入空腔，保证内外空气的流动和风机的正常使用，使幕墙具用节能环保的功能；

通过在防水板上寻找每圈弧线与直线相交的切点作为关键点，建立以关键点为主控点的支座、横龙骨、斜龙骨、面板四道结构层的空中坐标控制网，利用关键点拉通线和精密仪器跟踪测量复核，保证每道、每层构件安装的精确度；

利用开敞式板缝，将竖缝做成弧线斜缝，水平缝5mm，斜缝10mm，通过精准控制板缝的宽度尺寸，改善钛金复合板安装的拼缝质量,达到曲面流畅的视觉效果；

创新设计高强铝质点式夹具和U型槽式夹具形成组合夹具，点式夹具夹住铝镁锰防水板边肋，点式夹具顶板有二个椭圆孔，U型槽式夹具背板与点式夹具顶板通过二个螺栓连接，U型槽式夹具与点式夹具可以利用椭圆孔进行±20mm水平调节以及0-30°调节，U型槽上下两个翼缘有二个椭圆孔，钛金复合板幕墙水平龙骨安装在U型槽，水平龙骨在U型槽内可以进行内外±20mm调节，螺栓穿过上下翼缘板和水平龙骨，将水平龙骨夹在U型槽内，该组合夹具采用夹持方式，不破坏防水层又保证龙骨和钛金复合板安装的牢固和准确性。

附图说明

图1是本发明的多边双曲面钢结构骨架三维模型图。

图2是本发明的钛金复合板幕墙三维模型图。

图3是本发明的钢剪刀撑的示意图。

图4是本发明的直立锁边支座示意图。

图5是本发明的防水板卡入直立锁边支座示意图。

图6是本发明点式夹具的示意图。

图7是本发明的U型槽夹具的示意图。

图8是本发明的组合夹具的正视图。

图9是本发明的组合夹具的侧视图。

图10是本发明的钛金复合板幕墙安装分区图。

图11是本发明的土建设计轴线网作为幕墙安装基准控制网的示意图。

图12是本发明的钛金复合板平面图的转角部位的关键点与轴线网相对位置示意图。

图13是本发明的点式组合夹具的安装示意图。

图14是本发明的水平龙骨安装到组合夹具的U型槽内的示意图。

具体实施方式

为了对本发明进一步说明，下面结合说明书附图来介绍：

本发明运用Xsteel软件对多边双曲面体钢结构骨架、钛金复合板幕墙进行建模和深化设计，分别将型钢加工成抛物线钢柱、弧形钢梁、钢剪刀撑，形成一个多边双曲面的钢结构骨架，将钛金复合板设计成平行四边形、四边异形、平行四边形百叶板，编码加工，按编码安装，保证多边双曲面体的流畅的效果。

将加工的抛物线钢柱、弧形钢梁进行安装，上段钢柱顶与屋面钢构架焊接，下段钢柱底与主体结构钢梁焊接，上下段钢柱焊接连接，钢柱中间用双拼槽钢与主体结构预埋件拉结，四周水平钢梁与抛物线钢柱焊接，形成一个多边双曲面的弧形钢结构骨架。在弧面钢柱间和钢柱与结构之间，安装钢剪刀撑，提高钢骨架刚度，减小变形。

在骨架上依次安装压型钢板、吸音棉、镀锌钢板、点式直立锁边支座、隔汽膜、保温棉、防潮膜、降噪网、铝镁锰防水板，保证了多边双曲面开敞式幕墙的保温、隔热、降噪、防水的功能。

所有通风口在内置防水板界面收边，不影响立面计装饰效果，出风口布设在风力小的立面且在弧面的下半段，风管坡向外侧，使雨水不向风管内流，洞口上方设置100mm宽小水沟并设置滴水线，保证幕墙防水效果。

在防水板上寻找每圈弧线与直线相交的切点作为关键点，建立以关键点为主控点的夹具、横龙骨、斜龙骨、面板空中坐标控制网。

利用轴线、关键点和控制网点在防水板上标识出点式组合夹具的空中位置并安装。点式夹具夹住防水板的肋，U型槽夹具背板与点式夹具的顶板螺栓连接，形成点式组合夹具，水平龙骨安装在U型槽内通过螺栓夹住，斜向龙骨通过角码安装在水平龙骨外侧，钛金复合板通过两边的角码安装在斜向龙骨外侧。

根据空中坐标在两关键点之间拉通线控制点式组合夹具、水平龙骨、斜龙骨、面板等完成面的平整度，利用精密仪器跟踪测量复核各层构件的水平度、间距，保证钛金复合板幕墙各层结构的安装精确度。

钛金复合板幕墙系统通组合夹具将荷载传给点式直立锁边支座，再通过点式直立锁边支座将荷载传递给钢结构骨架，整个系统传力科学合理，保证了钛金复合板幕墙的安全性和稳定性。

本发明的施工工艺流程：

深化设计→多边双曲面钢结构骨架系统安装→保温隔热防水系统安装→钛金复合板系统安装；

1深化设计

1.1钢结构深化设计

运用Xsteel软件对多边双曲面体钢结构骨架进行三维建模(图1)，再根据三维模型进行深化设计，深化设计抛物线钢柱、钢梁、钢剪刀撑，保证多边双曲面钢结构骨架的刚度，减少钢结构变形。

1.2钛金复合板深化设计

在外部钢结构完成后，对钢结构外形轮廓进行空间实物测量，了解外形轮廓与钢结构模型的实际误差，深化设计钛金复合板外形尺寸和板缝，绘出钛金复合板的三维模型图(图2)编制钛金复合板加工图和材料表。

1.3多边双曲面钢结构骨架系统安装

1.3.1施工工艺流程

施工准备→成品运输与保护→钢结构安装、焊接→钢结构检测→钢结构防腐

1.3.2施工准备

1、技术准备,组织有关人员熟悉施工图纸，领会设计意图，并对操作人员进行技术交底。

2、机械准备，组织落实性能良好的各种施工机械，按计划进场投入使用。

3、劳动力准备，组织满足施工需要的各种专业队伍，对进场的劳动力进行技能考核，确保施工队伍的有效投入。

4、临时用电准备，现场施工用电均按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46要求执行，实行三级供电，且采用具有专用保护零线的TN-S接零保护系统。

5、材料准备，钢结构主要钢材材质按设计图要求配料。

6、加工制作准备，根据施工图提出材料采购计划，按设计加工图进行分批加工制作，按型号规格分类堆放。

1.3.3成品运输与保护

1、构件出厂装运时，编制清单(包括构件名称、构件号、数量、重量等)。

2、构件装运时，要根据其外形采取保护措施，避免扭曲及其它损伤。

3、运至现场的构件，要分类堆放，并作好标识，以便组拼。

4、装、卸车时，应有专人负责指挥，并注意安全。

5、运输前应先验路，确定运输道路条件，规划运输路线图。

6、运输时在构件下要垫好垫木，用倒链封好车，并将倒链与构件接触部位实施保护措施。

7、运输车辆如夜间进市区，要在构件尾部安装警示灯。

1.3.4钢结构安装、焊接

1、拼装

(1)在拼装平台上放出每根抛物线钢柱的水平投影大样并标记。

(2)根据大样架设胎架，胎架支设前必须经过计算，要求胎架必须有足够的刚度。

(3)拼装前，胎架及水平投影大样必须经验收合格后方可进行拼装。

(4)分段拼装顺序：首先对抛物线钢柱进行预拼装，先拼装上半段抛物线钢柱，上半段可由2～3段抛物线钢柱组成，检验合格后再进行下半段拼装，下半段可由2～3段抛物线钢柱组成，弧度检测合格后进行焊接。

2、抛物线钢柱安装

在屋面构架和底部弧形钢梁安装完成后，进行抛物线钢柱安装。抛物线钢柱分二段吊装,先安装上半段,后安装下半段,利用现场塔吊将上段抛物线钢柱吊起,抛物线钢柱的上端与屋面钢构架焊接,中间用双拼槽钢与楼层预埋件拉结焊牢，然后再将下段抛物线钢柱吊起，抛物线钢柱的上端与上部钢柱对接，抛物线钢柱的下端与钢梁焊接，逐根完成抛物线钢柱的吊装焊接。

3、抛物线钢柱校正

(1)用水准仪进行柱底标高复核和调整，允许偏差为±1mm。

(2)纵横十字线：吊车不摘钩情况下，将三面线对准缓慢降落至标高位置。

(3)采用千斤顶校正和缆风固定方法(三台经纬仪跟踪校正)进行柱身垂直度的偏差校正。

4、柱-柱相接

(1)安装连接板固定，上下柱不能出现错口，然后焊接。

(2)每一个柱的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱安装无误，避免产生过大的积累偏差。

5、钢横梁安装

抛物线钢柱安装完成后，进行钢横梁的安装，先安装主立面平直部位的钢横梁，再安装转角弧形部位的钢横梁，钢横梁与钢柱焊接连接。

6、钢柱稳定性措施

(1)由于抛物线钢柱头重脚轻，且自重偏心内倾，采取拉结支撑，在柱中部与混凝土预埋件用双拼槽钢连接固定。

(2)抛物线钢柱侧向稳定控制：随钢柱安装同时将柱间横梁及钢剪刀撑安装好。

7、钢结构剪刀撑的安装

(1)为了提高钢结构的整体刚度，在抛物线钢柱之间除设置水平横梁外，还增设曲面钢剪刀撑，在混凝土结构与钢结构之间增设了上下数道拉结钢剪刀撑，以保证多边双曲面钢结构的外型效果，减小钢结构的变形。

(2)根据钢剪刀撑节点情况，每组剪刀撑采取一根长方钢管加两根短方钢管组合而成，一个剪刀撑安装完，以此为节点向两边对称间隔安装。

(3)拉结剪刀撑的安装顺序：先安装上道剪刀撑，再安装中、下道剪刀撑。每道剪刀撑安装采取先长(一根)后短(两根)的顺序(图3,图中a为短方钢管；b为长方钢管)。

8钢结构焊接

(1)根据钢结构的设计节点形式，钢材类型、规格及产地、焊接方法、焊接位置，制定工艺评定项目，拟定相应的焊接工艺评定试验指导书，并根据计划施焊试件，切取试件进行检测试验，根据检测结果提出焊接工艺评定报告。

(2)根据焊接工艺评定最终确定焊接材料，并提交业主或监理认可。

(3)焊工(含定位焊工)必须取得上岗证书，并在其允许范围内工作。

(4)焊工在焊接过程中应严格遵守工艺操作规程，并对其焊接的产品质量负责。焊接的全过程，必须在焊接责任工程师的负责下进行生产施工。

(5)焊接方法：手工电弧焊，CO₂气体保护焊，埋弧自动焊，电渣焊。

(6)焊接材料见表1

表1焊接材料表

焊接方法	焊材牌号	焊接位置
			手工电弧焊	E5015	定位焊对接焊角接焊
埋弧自动焊	H08MnA焊剂HJ431	对接焊角接焊
			CO2气体保护焊	E501T-1	定位焊对接焊角接焊
不熔化极电渣焊	H08Mn2SiA	隔板焊接

(7)焊接材料烘干温度表见表2：

表2焊接材料烘干温度表

焊接材料牌号	使用前烘焙条件	使用前存放条件
			焊条E5015	350-400℃；2h	100-150℃
焊剂HJ431	150-350℃；1h	100-150℃

(8)CO₂气体含量(V/V)不得低于99.9％，水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005％，并不得检出液态水。

(9)焊前准备

焊前在焊缝区域30-50mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、润滑油、杂质、矿尘和其他污物，要求露出金属光泽。

在埋弧自动焊的被焊钢材表面，除按上述要求清理外，对于在焊接过程中焊剂可能触及的水、锈、油污等杂物一律清除干净，以防混于焊剂内。

焊接区域的除锈一般应在组装前进行，构件组装后应注意保护，如重新锈蚀或附有水份、油污等杂物应重新清理。

(10)钢板焊接预热

针对本工程钢结构件的化学成份、板厚、拘束度、热输入量和焊接材料等要素，通过试验等手段决定每一种构件焊接的预热温度，钢板预热温度见表3；

表3钢板预热温度

注：电渣焊在环境温度为0℃以上施焊时，可不进行预热。

预热方法：采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处，并应注意均匀加热。电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温，测温点应选取加热区的背面。

预热范围：预热区在焊缝两侧，每侧宽度不小于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。

(11)焊接引熄弧板的安装

对接、T型对接、角接焊缝、应在焊缝始、终安装焊接引熄弧板。

引熄弧板坡口应与主焊缝坡口吻合，也可用碳弧气刨刨出坡口。

引熄弧板应用与母材相同的钢材。

引熄弧板的长度：手工焊大于35mm，自动焊大于100mm。

引熄弧板在去除时，应用氧乙炔气割，不得用锤击落。在距离母材1-3mm处割去后，然后用砂轮打磨光顺，与构件表面齐平。

(12)定位焊

定位焊必须避免在产品的棱角和端头等强度和工艺上易出问题的部位进行，坡口内尽可能避免进行定位焊，定位焊在构件的起始端应离开端部20-30mm。

定位焊应采用和母材焊接相同的焊条，定位焊焊条的最大直径不超过Φ4mm。

定位焊缝若不得以在坡口内进行时，其焊缝高度应小于坡口深度的2/3，长度宜大于40mm。

定位焊的长度和间距，视母材厚度、结构长度而定，无特别指定时，定位焊的长度和间距见表4。

表4定位焊长度和间距表

定位焊后应及时清除焊渣并进行检查，若发现定位焊后有裂纹或气孔等影响焊接质量的缺陷应在正式焊接前清除干净后，并重新进行定位焊。

(13)焊后缓冷

低温Q235B焊接后，为减缓焊缝及热影响区的冷却速度，防止冷裂纹的产生，焊后将焊件及时保温，即把焊后的焊件立即加热到250-350°范围，保温2-6小时后空冷，可减少焊缝中含氢量，防止产生冷裂纹，其加热方法、宽度同焊前预热。

1.3.5、钢结构检测

1焊缝内部检查必须在外观检验合格后进行。

2焊缝内部检查应在焊接24小时后进行。

3焊缝的超声波检测：100％的所有全熔透焊。

1.3.6、钢结构防腐

1涂漆前严格检查钢材表面是否达到了设计规定的除锈质量等级，如没有达到，应重新除锈，直至达到标准为止。

2涂装施工环境的湿度，一般应在相对湿度以不大于85％的条件下施工为宜。

3涂装时，环境温度宜在5-38℃之间。选择最佳时间进行涂装，即日出3小时后至日落后3小时之内(室内作业不限)。

4在下列情况下，一般不得施工，如要施工需有防护措施：

(1)在有雨、雾、雪和较大灰尘的环境下，禁止在户外施工。涂装时构件表面不应有结露，涂装后4小时内应保护免雨淋。

(2)涂层可能受到尘埃、油污、盐分和腐蚀性介质污染的环境。

(3)施工作业环境光线严重不足时。

(4)没有安全措施和防火、防爆工器具的情况下。

5涂漆间隔时间对涂层质量有很大的影响，间隔时间控制适当，可增强涂层间的附着力和涂层的综合性防护性能。

6禁止涂漆部位为：

(1)高强度螺栓摩擦接合面；

(2)与砼紧贴或埋入砼的部位

(3)现场待焊接的部位，相邻两侧各30-50mm的热影响区以及超声波探伤区域

(4)设计上注明不涂漆的部位

7涂装前的遮蔽：

(1)对施工时可能会影响到禁止涂漆的部位，在施工前应进行遮蔽保护。

(2)面积较大的部位，可贴纸并用胶带贴牢。

(3)面积较小的部位，可全部用胶带贴上。

8从事本工程的涂装人员，必须具有从事同类涂装工程半年以上工作经验并取得涂装上岗证。

9工程的油漆必须具有国家权威检验部门的认证书。

10除锈等级按照设计的要求。

11摩擦面及工地焊缝保护：贴上不干胶纸保护，然后涂装，运到工地后再将不干胶纸取下。

1.3.7、钢结构的误差测量及调整

1平面控制网的建立

根据建筑本身结构的轴线、基准点、控制线作为一级基准点,在建筑物底层的外围硬化道路(或者其它便于设置测量标石和标记的位置)投出外围控制线,用仪器测出外控制线的距离,用全站仪测出各外控制线延长线的交汇点,通过确定延长线上的交汇点加密二级控制点,各二级控制点之间互相连线成闭合状,形成二级控制网。在建筑物每层的结构地面上，将结构控制线进行内移,设置内控线，内控线离结构面为1000mm。在外围控制线上分别选择4个视野和角度开阔的点作为主控制点(根据现场实际情况，周边环境越复杂需要选取的主控点越多)。在这些点上架设仪器采用导线测设的方法观测边长和水平角，经平差计算，得到主控制点的精确坐标，测量采取往返观测，角度测量3测回测定，在方格网的基线上，再按轴线间距对各轴线进行复测。并可根据现场实际情况，加密方格网。

2平面控制网的施测办法和精度要求

(1)I级和Ⅱ级控制网采用一级导线的精度要求施测，准确计算出导线成果，进行精度分析和控制点点位误差。

I级控制点的设置按规范要求做好测量标石标志，在选择好的点位上埋设。为了预防标石的沉降，标石的下部先浇灌混泥土，周围做好通向控制网点的道路和防护栏杆，并作好标志。为了保证测量精度，在标石埋设后一周内不得进行观测。

(2)建筑主轴线的设置

首先在图纸上设计主控制点坐标数据，在I级或Ⅱ级控制点的基础上用极坐标法初步放样出主点位置，一条轴线上至少设置3个主点。然后把全站仪架设在建筑轴线中间主点上，观测3个主点的水平角，按控制基线定线要求，其夹角值控制在180°±24″为控制基线精度要求，如超出要求，则需调整主点位置。调整方法按建筑基线调整方法反复进行，直到3个主点的水平角满足180°±24″的范围要求。建筑物定位轴线允许偏离理论轴线量为L/20000，且不应大于3.0mm(L为定位轴线长)。

(3)平面控制网的精度要求

I级和Ⅱ级平面控制网按照一级导线的精度进行观测。当采用全站仪测距时，应注意仪器的指标设置和检测，采用仪器的等级及测回数应符合下表的精度规定：

控制网等级	仪器分级	总测回数
			I级	I、Ⅱ精度	4
Ⅱ级	Ⅱ精度	2

3空间坐标系的建立和测量数据的整理

根据建立好的平面内外控制网，再结合建筑物的基准标高，建立起一个内外双重控制的空间坐标系，根据三维建模的模型、CAD图纸及相关数据，确定各控制点及建筑物各个转角及切面的关键点位的坐标。然后用莱卡高精度免棱镜全站仪在现场对钢结构每根龙骨的节点部位进行坐标测量，内控网和外控网测得的数据再进行整合，将所有坐标数据融入到建好的三维模型中，这样就可以很好的比对出现场实际情况与模型的理想状态的误差数值，如果局部误差大于50mm,则要对钢构件进行调整，否则在安装幕墙板的时候无法通过龙骨及组合夹具进行调整。

1.4保温隔热防水系统安装

1.4.1施工工艺流程

施工准备→压型钢板安装→吸音棉安装→镀锌钢板安装→隔汽膜、保温棉、防潮膜、降噪网安装→防水板安装。

1.4.2施工准备

1物料准备，根据各种物资的需求量计划，分别落实货源，安装运输和准备，使其满足连续施工的要求。

2劳动力准备，根据现场施工进度要求，组织各工种操作人员，按计划进场施工。

3技术准备，按照图纸要求进行施工前测量复核，如有不符，应复测，经设计方认可共同解决后再进行施工。

4机械准备，组织施工机具进场，将施工机具安置在规定的地点或仓库。对于固定的机具要进行就位、搭棚、接电源、保养和调试等工作，所有施工机具都必须在开工前进行检查和试运转。

5现场准备，各理布置生产、办公、生活、居住的临时用房及材料堆放场地。

1.4.3压型钢板安装

1幕墙底板为镀锌压型穿孔钢板。

2在安装前将压型钢板安装控制线测设在钢结构龙骨上。

3先在钢结构骨架上先测放出第一列板的安装基准线，以此线为基础，墙面从一侧向另一侧铺设，在整个墙面测放出底板的安装测量控制网。

4压型钢板通过自攻螺钉与钢横梁连接，采用先钻孔再打自攻螺钉，横向为一波的距离，在波谷处与钢横梁连接；压型钢板安装按板起始线放置，用自攻钉紧固两端后，在压型钢板上端与下端各拉一根连续的准线，这两根线和第一块板将成为引导线，再安装第二块板；依此类推进行相应施工。

5在安装一段区域后要定段检查，方法是测量已固定好的压型板宽度，在其顶部与底部各测一次，以保证不出现移动和扇形。

1.4.4吸音棉安装

1吸音棉为厚度50mm玻璃丝保温棉。

2墙面吸音棉安装前，先弹出主立面部位吸音棉的定位线，再弹出转角曲线部位的吸音棉定位线，墙面从上向下先铺主立面第一道吸音棉，依次铺设，然后再铺设转角部位吸音棉,吸音板的顶部固定在屋面构架周边的钢横梁上。

3铺设时先铺无纺布，再铺吸音棉，吸音棉上有锡箔的一面朝向室外，吸音棉必须满铺、铺平、无翘边、折叠；接缝严密，不得漏铺或不铺。

4浸水泡湿的吸音不得直接使用，以确保施工质量。

5施工时必须严密组织、集中施工，尽量减少吸音棉暴露时间，同时准备防雨苫布，每天施工完后及时将未覆盖的保温棉临时覆盖以防夜间被雨淋湿。

6吸音层上面的固定板需与吸音棉平行施工，以防强风破坏施工质量。

1.4.5镀锌钢板安装

1吸音棉固定板采用镀锌薄钢板，镀锌薄钢板由镀锌薄钢板带按照钢结构骨架间距进行切割。

2墙面镀锌钢板顶部固定在屋面构架周边钢横梁上,上下相邻镀锌钢板，上板搭在下板外侧，搭接宽度不小于50mm。

3镀锌钢板带两端采用先钻孔再打自攻螺钉，将镀锌钢板带锁定在钢结构骨架上，将第一排第一块镀锌钢板的首端固定，再将第二块首端与第一块末端搭接好固定，依次从一端向另一端固定而成。墙面从上向下，先固定第一排第一块顶端，再将第二块顶瑞放在第一块底端下面搭接好后固定，从上向下依次固定。

4制作直立锁边支座，用高强度铝合金开模成型。

5直立锁边支座(图4)安装在镀锌钢板上钢结构龙骨位置，根据铝镁锰防水板的加工宽度和安装要求，测设支座的定位控制网，确定支座的起始位置，按定位线安装支座,支座横向间距与铝镁锰防水板等宽，上下间距与钢结构横梁等距。

6安装时，应先打入一颗自攻螺钉，然后对支座进行校正一次，调整偏差，并注意支座端头安装方向应与铝镁锰板铺板方向一致,校正完毕后，再打入其它自攻螺钉，将其固定。铝镁锰板安装后，因热胀冷缩过程中，铝镁锰板产生自由滑移，支座的安装采用对称打拉铆钉。

1.4.6隔汽膜、保温棉、防潮膜、降噪网铺设

1铺设层次为：先铺设聚氯乙烯隔汽膜，再铺100mm玻璃保温棉和防辐射防潮拔热铝箔，最外侧铺通风降噪网,直立锁边支座穿过每一层铺设材料，起临时固定和定位作用，使铺设材料与底板面紧贴。

2吸音棉铺设从一端向另一端依次铺设,墙面分上下二段分段铺设,先铺下半段再铺上半段,先铺主立面部位,再铺转角部位。

1.4.7防水板安装

1防水板采用铝镁锰合金板，固定方式为直立锁边连接。

2加工防水板，墙面防水板为弧形板，为了便于安装，墙面防水板分成上下二段安装，先将铝镁锰合金板按需要的长度加工成带肋的压型板，再按上下二段和转角部位不同的弧度确定弯弧的半径,将带肋的压型板加工成弧形板。转角部位因上、中、下不同标高处的弧长不同，防水板按实际分格定位线，加工成梯形弧形板。

3确定防水板的定位线，因支座定位完成，则板的位置已确定，只需设定板端定位线，墙面防水板以超出排水沟边沿的距离为控制线，防水板伸入排水沟边沿的长度以略大于设计为宜，以便于修剪,底端与墙面交接。墙面防水板以多边形的主立面的两端关键点作为定位线的起止端点，在二端点间按防水板宽度定距划分定位线。

4防水板安装，施工人员将板抬到安装位置，就位时先对准板端控制线，然后将搭接边用力压入支座和前一块板的搭接边，最后检查搭接边是否紧密接合。墙面防水板先安装主立面,再安装转角部位，先安装下半段，再安装上半段，上半段防水板覆盖下半段防水板,搭接长度100mm，上下防水板的搭接端口用防水胶封边。

5锁边咬合，防水板就位后将防水板卡入直立锁边支座,用手动工具临时咬合,等防水板位置调整好后，再用专用锁边机械进行锁边咬合。在锁边的过程中，其前方1mm范围内必须用力卡紧使搭接边接合紧密，保证锁边的质量，咬过的边连续、平整，不能出现扭曲和裂口。当天就位的屋面及墙面板必须完成咬边，以免来风时板块被吹坏或刮走(如图5)。

6板边修剪，防水板安装完成后，需对边沿处的板边需要修剪，以保证边缘整齐、美观。

7所有的风机口均在内置防水板界面收边，风机口留设在两建筑物之间风力小的立面上且在立面下半部，风口朝向下方。楼层中的水平风管通过竖管与风口相接，风管的接口处管道坡向外侧，风管口四周做成止口与防水板连接，并用防水胶封堵，洞口上方设置一道10CM宽铝镁锰板小水沟并设置滴水线，以防雨水流入风管内和渗入防水板内。

1.5钛金复合板安装

1.5.1工艺流程

材料设计、加工→测量放线→组合夹具安装→水平龙骨安装→斜龙骨安装→钛金复合板安装→装饰玻璃安装

1.5.2材料设计、加工

1组合夹具设计

创新设计高强铝质点式夹具(图6，图中a夹板b螺栓c螺栓孔d顶板)和U型槽式夹具(图7，图中a上缘板b螺栓孔c下缘板)，点式夹具顶板有二个椭圆孔，U型槽式夹具的背板、上、下翼板各开二个椭圆形螺栓孔。U型槽式夹具背板与点式夹具顶板通过二个螺栓连接形成组合夹具(图8和图9)。

2龙骨加工

水平龙骨按不同标高位置的平面形状、尺寸进行切割，按不同转角的弧度将水平龙骨加工成弧形水平龙骨，同时做好编码标识。

斜向龙骨按上下水平龙骨之间的斜缝长度进行切割，同时做好编码标识，将同一立面横向和斜向龙骨搭配好，以便同时运送现场。

3钛金复合板加工

1)钛金复合板是由面层钛金板、中间层非燃矿物填充芯、底层不锈钢板三种材料组合而成。

2)按设计模型尺寸将钛金复合板加工成平行四边行、异形四边形板、百叶板。

3)钛金复合板加工按安装顺序，先加工主立面平行四边行板(图10的B、C、D、E、F、A面)，后加工转角异形四边形板(图10的BC、CD、DE、EF、FA、AB面)，并按模型编号加工标识。

4)切割方法

用龙门剪床按设计图的下料尺寸来切割钛金复合板，间隙必须小于(0.04-0.1mm),降低剪板对边的下垂，然后将切割好的钛金复合板正面朝下固定在台板上。

5)开槽方法见表2-1

开槽步骤,去除表皮，然后开槽芯，再拆弯；

表2-1，数控特型铣开槽方法

1.5.3测量放线

1建立精确空间控制网

双曲面体的每一层平面从上到下按抛物线轨迹逐层变小，每个平面又是由多个直线段和不规则圆弧单元拼接而成的，必须合理布设控制点，建立一个整体的空间控制网，并将每一整块曲面大单元幕墙的精确位置予以确定。

1)根据土建主体施工所提供的基准点(三个以上)，将幕墙每一道水平龙骨平面与曲面交接切点作为关键点，并用钢丝线将关键点连接起来，形成从内到外的组合夹具、横向龙骨、斜龙骨、钛金复合板等四层外轮廓空间控制网，空间控制网与三维图吻合。

2)由于某些面关键点的距离相对过大，而幕墙结构倾斜较大，测量时钢丝线会下坠，在安装幕墙支座、龙骨时易出现偏差，因此当两个关键点距离超过20m时，中间设置辅助点，进行补偿修正。

3)针对钢丝线长距离测量容易下坠的现象，我们使用红外线仪器进行校正，激光测距仪测距，然后测量控制点之间的相对数据来验证测设点是否满足施工控制的精度要求，对控制点逐一进行复测，并采取保护措施避免损坏。

2测量放线

1)复核结构标高线的正确性，以土建的提供的标高为基准，利用水准仪和其他辅助工具复核土建标高的正确性。如发现土建标高不准确，则另作标记，并应有“幕墙专用”的标识。

2)现场放线，将土建设计轴线网作为幕墙安装基准控制网(图11的M轴～F轴、9轴～16轴)，并将控制轴线用墨斗线直接弹于水泥地面，在地面上标注关键点网格线，以及关键点网格线与轴线的相对位置尺寸。

3建立空间控制网

1)根据建模图绘制每道钛金复合板安装起止位置平面轮廓线，在剖面图中应用作图法确定每道钛金复合板安装位置和起止标高。

2)根据每道钛金复合板平面图找出每个转角部位弧线与直线相交的切点，作为关键点(图12注：图框中点位为钛金板骨架外完成面直线与圆弧相交切点)，将各直线与圆弧相交切点在轴线控制网上标出来，同一转角部位的上下相交切点在同一垂直面上，所有转角部位的相交切点和上下端点形成一个空间控制网点。

4组合夹具测量、标记

根据空间控制网点，在防水板肋上测量出每个点式夹具的空中位置并做标记，根据钛金复合板幕墙底部平面图，组合夹具从底部标高起排，在铝镁锰板的直立锁边的肋上，按图纸要求的水平间距，测量出每一道组合夹具的位置并做标记，然后根据剖面图中所示空间尺寸和标高位置，利用水准仪在防水板的转角部位，找出每道点式夹具关键点，做出组合夹具的安装标记。在主立面将两关键点拉通线，在每条防水板的肋上做出每个组合夹具的安装标记，两关键点间距超过20m时，在两点间增加补偿点，以防拉线下坠造成偏差，转角弧形部位利用免棱镜激光全站仪，采用“切线平分法”进行测量，在防水板肋上做出组合夹具的安装标记。

1.5.4组合夹具安装

1根据防水板上做出的标记位置安装点式夹具，点式夹具夹住铝镁锰防水板边肋，U型槽式夹具背板与点式夹具顶板通过二个螺栓连接形成组合夹具，U型槽式夹具与点式夹具利用椭圆孔进行±20mm水平调节以及0-30°调节。

2点式组合夹具按幕墙底部标高起排，按图纸要求的水平间距，安装点式组合夹具(图13)，第一道点式组合夹具安装好后，以从下向上，先主立面，再转角部位的顺序逐道安装点式组合夹具；

3在点式夹具和U型槽夹具安装时，在主立面将两关键点拉通线，控制点式夹具和U型槽夹具的完成面的空中位置，两关键点间距超过20m时，在两点间增加补偿点，以防拉线下坠造成偏差，转角弧形部位利用激光水准仪控制，并用通线、水准仪校验组合夹具的水平度。1.5.5水平龙骨安装

1水平龙骨安装顺序为先主立面，后转角部位，从下向上逐道安装。

2根据主立面直线段与圆弧相切点定出水平龙骨完成面空间控制坐标，两切点间拉通线，分别将水平龙骨安装到组合夹具的U型槽内，水平龙骨在U型槽内可以进行内外±20mm调节，校正调整好后，用钻尾螺丝暂时固定(图14)，然后再安装转角部位的弧形水平龙骨。

3调整水平龙骨

通过拉通线和水准仪测量，调整水平龙骨的内外位置和水平度，校准到位后，使用电钻在U型槽椭圆孔位置定位开孔，采用两只不锈钢对穿螺栓将水平龙骨与U型槽夹紧。

1.5.6斜龙骨安装

1根据深化设计图尺寸和角度，在水平龙骨上分格出角码安装位置和角度的标记，标记做好后开始安装角码，角码按设计角度由三个不锈钢钻尾螺钉固定在水平龙骨上。

2斜向龙骨按斜缝在上下水平龙骨之间的长度分段，每段斜龙骨安装在上下两道角码上，每端用两个不锈钢螺丝固定。

3根据龙骨完成面的空间关键点坐标，在两端关键点拉通线来控制斜向龙骨的内外位置，骨架完成面的内外位置在切线点做好标记，用水准仪复核标高。

4斜龙骨安装顺序，先安装主立面，再安装转角部位，由下向上安装，与屋面弧形连接部位准确控制折点处的标高。

1.5.7钛金复合板安装

1钛金复合板的安装顺序，先主立面，后转角，由下向上最后在屋面收尾，同一标高位置从两端向中间安装。

2钛金复合板安装先从主立面底排开始安装，从主立面两端关键点拉出钛金复合板完成面上、下端通线，根据钛金复合板尺寸和板竖缝宽度在斜龙骨标出上下两端的角码的位置线，将钛金复合板按上下控制线、角码位置线在对角线位置用钻孔螺钉临时固定在斜龙骨上，两端第一块钛金复合板标高、坐标、完成面位置校准合格后，将两侧其它角码用螺钉拧紧，然后由两端向中间依次按板竖缝宽度安装钛金复合板，第一道钛金复合板安装完成后，由下向上逐道安装。

主立面钛金复合板安装完成后，安装转角部位钛金复合板，该部位的钛金复合板为尺寸不统一的四边形异形板，需按深化设计图中的编号由下向上逐道安装。

3安装时，按每道钛金复合板的完成面空间关键点标高、坐标，从两端的关銉点拉通线和卷尺，以及调整斜龙骨的内外位置等措施控制钛金复合板定位，借助红外线水准仪来进行复核，控制钛金复合板平面的平整度、水平板缝水平度，竖向斜缝的弧度。

4钛金复合板安装调整后，采用不锈钢钻尾螺丝将钛金复合板两侧角码固定在斜龙骨上。

1.5.8施工检测

1钢结构骨架完成后，对钢结构骨架的外轮廓进行测量复核，将测量的数据建立空间坐标网，并与钢结构模型图校对，检验钢结构骨架与模型间的误差。

2、对焊缝进行探伤检测。

3铝镁锰防水板安装完成后，对铝镁锰板的外轮廓进行测量复核，将测量的数据建立空间坐标网，并与钛金复合板模型图校对，检查铝镁锰板外轮廊与模型之间的空隙是否满足钛金复合板的安装精度要求。

3钛金复合板安装完成后，对钛金复合板的外轮廊、板缝、平整度进行测量复核，将测量的数据建立空间坐标网，与钛金复板模型图校对，复核外轮廓与模型间的误差，根据数据判断整体结构的累计变形量。

应用实例

应用实例一:芜湖市规划展示馆及博物馆

1工程概况

芜湖市规划展示馆及博物馆,建筑面积为45041㎡,展示馆四层造型为多边形双曲面体，外墙立面从标高2.45m至屋面为钛金复合板幕墙，钛金复合板幕墙面积约5045㎡，钛金复合板幕墙施工时间2012年12月20日至2013年12月10日；

应用情况

运用建模和深化设计，分别将型钢加工成抛物线钢柱、弧形钢梁，形成一个多边双曲面的弧形钢结构骨架，深化设计钛金复合板的形状、板缝形式，保证多边双曲面的曲面流畅的外观效果。

在骨架上依次安装压型钢板、吸音棉、镀锌钢板、点式直立锁边支座、隔汽膜、保温棉、防潮膜、降噪网、铝镁锰防水板，保证了多边双曲面开敞式幕墙的保温、隔热、降噪功能。

创新设计点式组合夹具，采用夹持的安装方法，不破坏防水板又保证幕墙安装牢固方便。

通过在铝镁锰板外立面上寻找每圈各层关键点的空中坐标，建立了支座、横龙骨、斜龙骨、面板四层空中控制网，利用全站仪、激光水平仪、测距仪等精密仪器跟踪测量复核，保证每道、每层构件安装的精确度，有效保证多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙的安装质量，展现出建筑物精致、典雅、富有时代气息的建筑效果。

应用实例二:吉林文化艺术馆

工程概况

吉林文化艺术馆位于解放大路与民主大街交汇处，地下一层，地上三～五层，框架结构，建筑面积47082㎡，高度32m。建筑物由六个大小不等半圆台相贯而成，外墙、屋面采用开敞式钛金复合板幕墙和玻璃幕墙二种形式。

钛金复合板拼装施工时间：2010年10月2日至2011年10月30日。

应用情况

在主体结构施工完成，在每个圆台钢结构模型上进行钛金复合板排版深化设计,确定板块形状尺寸、并编号加工，在钢结构骨架上，依次完成保温隔热防水层结构施工，再进行钛金复合板安装，安装从一个圆台开始按顺时针方向依次安装钛金复合板，每个圆台从内侧向外侧安装，最后进行两端收边，有效控制表面钛金复合板的拼装精度,达到曲面流畅的效果。

Claims (5)

1.多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，其特征在于以下步骤：深化设计→多边双曲面钢结构骨架系统安装→保温隔热防水系统安装→钛金复合板系统安装；

所述的钛金复合板系统安装工艺流程是：材料设计、加工→测量放线→组合夹具安装→水平龙骨安装→斜龙骨安装→钛金复合板安装→装饰玻璃安装；

A材料设计、加工

1)组合夹具设计

创新设计高强铝质点式夹具和U型槽式夹具，点式夹具顶板有二个椭圆孔，U型槽式夹具的背板、上、下翼板各开二个椭圆形螺栓孔；U型槽式夹具背板与点式夹具顶板通过二个螺栓连接形成组合夹具；

2)龙骨加工

水平龙骨按不同标高位置的平面形状、尺寸进行切割，按不同转角的弧度将水平龙骨加工成弧形水平龙骨，同时做好编码标识；

斜向龙骨按上下水平龙骨之间的斜缝长度进行切割，同时做好编码标识，将同一立面横向和斜向龙骨搭配好；

3)钛金复合板加工

(1)钛金复合板是由面层钛金板、中间层非燃矿物填充芯、底层不锈钢板三种材料组合而成；

(2)按设计模型尺寸将钛金复合板加工成平行四边形、异形四边形板、百叶板；

(3)钛金复合板加工按安装顺序，先加工主立面平行四边形板，后加工转角异形四边形板，并按模型编号加工标识；

(4)切割方法

用龙门剪床按设计图的下料尺寸来切割钛金复合板，间隙必须小于0.1mm,降低剪板对边的下垂，然后将切割好的钛金复合板正面朝下固定在台板上；

(5)开槽方法是去除表皮，然后开槽芯，再拆弯；

B测量放线

1)建立精确空间控制网

双曲面体的每一层平面从上到下按抛物线轨迹逐层变小，每个平面又是由多个直线段和不规则圆弧单元拼接而成的，必须合理布设控制点，建立一个整体的空间控制网，并将每一整块曲面大单元幕墙的精确位置予以确定；

(1)根据土建主体施工所提供的基准点三个，将幕墙每一道水平龙骨平面与曲面交接切点作为关键点，并用钢丝线将关键点连接起来，形成从内到外的组合夹具、横向龙骨、斜龙骨、钛金复合板四层外轮廓空间控制网，空间控制网与三维图吻合；

(2)由于某些面关键点的距离相对过大，而幕墙结构倾斜大，测量时钢丝线会下坠，在安装幕墙支座、龙骨时易出现偏差，因此当两个关键点距离超过20m时，中间设置辅助点，进行补偿修正；

(3)针对钢丝线长距离测量容易下坠的现象，使用红外线仪器进行校正，激光测距仪测距，然后测量控制点之间的相对数据来验证测设点是否满足施工控制的精度要求，对控制点逐一进行复测；

2)测量放线

(1)复核结构标高线的正确性，以土建的提供的标高为基准，利用水准仪和辅助工具复核土建标高的正确性；如发现土建标高不准确，则另作标记，并应有“幕墙专用”的标识；

(2)现场放线，将土建设计轴线网作为幕墙安装基准控制网，并将控制轴线用墨斗线直接弹于水泥地面，在地面上标注关键点网格线，以及关键点网格线与轴线的相对位置尺寸；

3)建立空间控制网

(1)根据建模图绘制每道钛金复合板安装起止位置平面轮廓线，在剖面图中应用作图法确定每道钛金复合板安装位置和起止标高；

(2)根据每道钛金复合板平面图找出每个转角部位弧线与直线相交的切点，作为关键点，将各直线与圆弧相交切点在轴线控制网上标出来，同一转角部位的上下相交切点在同一垂直面上，所有转角部位的相交切点和上下端点形成一个空间控制网点；

4)组合夹具测量、标记

根据空间控制网点，在防水板肋上测量出每个点式夹具的空中位置并做标记，根据钛金复合板幕墙底部平面图，组合夹具从底部标高起排，在铝镁锰板的直立锁边的肋上，按图纸要求的水平间距，测量出每一道组合夹具的位置并做标记，然后根据剖面图中所示空间尺寸和标高位置，利用水准仪在防水板的转角部位，找出每道点式夹具关键点，做出组合夹具的安装标记；在主立面将两关键点拉通线，在每条防水板的肋上做出每个组合夹具的安装标记，两关键点间距超过20m时，在两点间增加补偿点，以防拉线下坠造成偏差，转角弧形部位利用免棱镜激光全站仪，采用“切线平分法”进行测量，在防水板肋上做出组合夹具的安装标记；

C组合夹具安装

1)根据防水板上做出的标记位置安装点式夹具，点式夹具夹住铝镁锰防水板边肋，U型槽式夹具背板与点式夹具顶板通过二个螺栓连接形成组合夹具，U型槽式夹具与点式夹具利用椭圆孔进行±20mm水平调节以及0-30°调节；

2)点式组合夹具按幕墙底部标高起排，按图纸要求的水平间距，安装点式组合夹具，第一道点式组合夹具安装好后，以从下向上，先主立面，再转角部位的顺序逐道安装点式组合夹具；

3)在点式夹具和U型槽夹具安装时，在主立面将两关键点拉通线，控制点式夹具和U型槽夹具的完成面的空中位置，两关键点间距超过20m时，在两点间增加补偿点，以防拉线下坠造成偏差，转角弧形部位利用激光水准仪控制，并用通线、水准仪校验组合夹具的水平度；

D水平龙骨安装

1)水平龙骨安装顺序为先主立面，后转角部位，从下向上逐道安装；

2)根据主立面直线段与圆弧相切点定出水平龙骨完成面空间控制坐标，两切点间拉通线，分别将水平龙骨安装到组合夹具的U型槽内，水平龙骨在U型槽内进行内外±20mm调节，校正调整好后，用钻尾螺丝暂时固定，然后再安装转角部位的弧形水平龙骨；

3)调整水平龙骨

通过拉通线和水准仪测量，调整水平龙骨的内外位置和水平度，校准到位后，使用电钻在U型槽椭圆孔位置定位开孔，采用两只不锈钢对穿螺栓将水平龙骨与U型槽夹紧；

E斜龙骨安装

1)根据深化设计图尺寸和角度，在水平龙骨上分格出角码安装位置和角度的标记，标记做好后开始安装角码，角码按设计角度由三个不锈钢钻尾螺钉固定在水平龙骨上；

2)斜向龙骨按斜缝在上下水平龙骨之间的长度分段，每段斜龙骨安装在上下两道角码上，每端用两个不锈钢螺丝固定；

3)根据龙骨完成面的空间关键点坐标，在两端关键点拉通线来控制斜向龙骨的内外位置，骨架完成面的内外位置在切线点做好标记，用水准仪复核标高；

4)斜龙骨安装顺序，先安装主立面，再安装转角部位，由下向上安装，与屋面弧形连接部位准确控制折点处的标高；

F钛金复合板安装

1)钛金复合板的安装顺序，先主立面，后转角，由下向上最后在屋面收尾，同一标高位置从两端向中间安装；

2)钛金复合板安装先从主立面底排开始安装，从主立面两端关键点拉出钛金复合板完成面上、下端通线，根据钛金复合板尺寸和板竖缝宽度在斜龙骨标出上下两端的角码的位置线，将钛金复合板按上下控制线、角码位置线在对角线位置用钻孔螺钉临时固定在斜龙骨上，两端第一块钛金复合板标高、坐标、完成面位置校准合格后，将两侧角码用螺钉拧紧，然后由两端向中间依次按板竖缝宽度安装钛金复合板，第一道钛金复合板安装完成后，由下向上逐道安装；

主立面钛金复合板安装完成后，安装转角部位钛金复合板，该部位的钛金复合板为尺寸不统一的四边形异形板，需按深化设计图中的编号由下向上逐道安装；

3)安装时，按每道钛金复合板的完成面空间关键点标高、坐标，从两端的关銉点拉通线和卷尺，以及调整斜龙骨的内外位置措施控制钛金复合板定位，借助红外线水准仪来进行复核，控制钛金复合板平面的平整度、水平板缝水平度，竖向斜缝的弧度；

4)钛金复合板安装调整后，采用不锈钢钻尾螺丝将钛金复合板两侧角码固定在斜龙骨上；

G施工检测

1)钢结构骨架完成后，对钢结构骨架的外轮廓进行测量复核，将测量的数据建立空间坐标网，并与钢结构模型图校对，检验钢结构骨架与模型间的误差；

2)对焊缝进行探伤检测；

3)铝镁锰防水板安装完成后，对铝镁锰板的外轮廓进行测量复核，将测量的数据建立空间坐标网，并与钛金复合板模型图校对，检查铝镁锰板外轮廊与模型之间的空隙是否满足钛金复合板的安装精度要求；

4)钛金复合板安装完成后，对钛金复合板的外轮廊、板缝、平整度进行测量复核，将测量的数据建立空间坐标网，与钛金复板模型图校对，复核外轮廓与模型间的误差，根据数据判断整体结构的累计变形量。

2.根据权利要求1所述的多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，其特征是所述的深化设计步骤如下

1)钢结构深化设计

运用Xsteel软件对多边双曲面体钢结构骨架进行三维建模，再根据三维模型进行深化设计，深化设计抛物线钢柱、钢梁、钢剪刀撑；

2)钛金复合板深化设计

在外部钢结构完成后，对钢结构外形轮廓进行空间实物测量，了解外形轮廓与钢结构模型的实际误差，深化设计钛金复合板外形尺寸和板缝，绘出钛金复合板的三维模型图，编制钛金复合板加工图和材料表。

3.根据权利要求1所述的多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，其特征是所述的多边双曲面钢结构骨架系统安装施工工艺流程:施工准备→成品运输与保护→钢结构安装、焊接→钢结构检测→钢结构防腐；

A施工准备

1)技术准备,组织有关人员熟悉施工图纸，领会设计意图，并对操作人员进行技术交底；

2)机械准备，组织落实性能良好的各种施工机械，按计划进场投入使用；

3)劳动力准备，组织满足施工需要的各种专业队伍，对进场的劳动力进行技能考核；

4)临时用电准备，现场施工用电均按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46要求执行，实行三级供电，且采用具有专用保护零线的TN-S接零保护系统；

5)材料准备，钢结构主要钢材材质按设计图要求配料；

6)加工制作准备，根据施工图提出材料采购计划，按设计加工图进行分批加工制作，按型号规格分类堆放；

B成品运输与保护

1)构件出厂装运时，编制清单；

2)构件装运时，要根据其外形采取保护措施；

3)运至现场的构件，要分类堆放，并作好标识；

4)装、卸车时，应有专人负责指挥；

5)运输前应先验路，确定运输道路条件，规划运输路线图；

6)运输时在构件下要垫好垫木，用倒链封好车，并将倒链与构件接触部位实施保护措施；

7)运输车辆如夜间进市区，要在构件尾部安装警示灯；

C钢结构安装、焊接

1)拼装

(1)在拼装平台上放出每根抛物线钢柱的水平投影大样并标记；

(2)根据大样架设胎架，胎架支设前必须经过计算，要求胎架必须有足够的刚度；

(3)拼装前，胎架及水平投影大样必须经验收合格后进行拼装；

(4)分段拼装顺序：首先对抛物线钢柱进行预拼装，先拼装上半段抛物线钢柱，上半段由2～3段抛物线钢柱组成，检验合格后再进行下半段拼装，下半段由2～3段抛物线钢柱组成，弧度检测合格后进行焊接；

2)抛物线钢柱安装

在屋面构架和底部弧形钢梁安装完成后，进行抛物线钢柱安装；抛物线钢柱分二段吊装,先安装上半段,后安装下半段,利用现场塔吊将上段抛物线钢柱吊起,抛物线钢柱的上端与屋面钢构架焊接,中间用双拼槽钢与楼层预埋件拉结焊牢，然后再将下段抛物线钢柱吊起，抛物线钢柱的上端与上部钢柱对接，抛物线钢柱的下端与钢梁焊接，逐根完成抛物线钢柱的吊装焊接；

3)抛物线钢柱校正

(1)用水准仪进行柱底标高复核和调整，允许偏差为±1mm；

(2)纵横十字线：吊车不摘钩情况下，将三面线对准缓慢降落至标高位置；

(3)采用千斤顶校正和缆风固定方法,进行柱身垂直度的偏差校正；

4)柱-柱相接

(1)安装连接板固定，上下柱不能出现错口，然后焊接；

(2)每一个柱的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空；

5)钢横梁安装

抛物线钢柱安装完成后，进行钢横梁的安装，先安装主立面平直部位的钢横梁，再安装转角弧形部位的钢横梁，钢横梁与钢柱焊接连接；

6)钢柱稳定性措施

(1)由于抛物线钢柱头重脚轻，且自重偏心内倾，采取拉结支撑，在柱中部与混凝土预埋件用双拼槽钢连接固定；

(2)抛物线钢柱侧向稳定控制：随钢柱安装同时将柱间横梁及钢剪刀撑安装好；

7)钢结构剪刀撑的安装

(1)在抛物线钢柱之间除设置水平横梁外，还增设曲面钢剪刀撑，在混凝土结构与钢结构之间增设了上下数道拉结钢剪刀撑；

(2)根据钢剪刀撑节点情况，每组剪刀撑采取一根长方钢管加两根短方钢管组合而成，一个剪刀撑安装完，以此为节点向两边对称间隔安装；

(3)拉结剪刀撑的安装顺序：先安装上道剪刀撑，再安装中、下道剪刀撑；每道剪刀撑安装采取先一根长后两根短的顺序；

8)钢结构焊接

(1)根据钢结构的设计节点形式，钢材类型、规格及产地、焊接方法、焊接位置，制定工艺评定项目，拟定相应的焊接工艺评定试验指导书，并根据计划施焊试件，切取试件进行检测试验，根据检测结果提出焊接工艺评定报告；

(2)根据焊接工艺评定最终确定焊接材料，并提交业主或监理认可；

(3)焊工必须取得上岗证书，并在其允许范围内工作；

(4)焊工在焊接过程中应严格遵守工艺操作规程，并对其焊接的产品质量负责；焊接的全过程，必须在焊接责任工程师的负责下进行生产施工；

(5)焊接方法：手工电弧焊，CO₂气体保护焊，埋弧自动焊，电渣焊；

(6)CO₂气体含量(V/V)不得低于99.9％，水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005％，并不得检出液态水；

(7)焊前准备

焊前在焊缝区域30-50mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、润滑油、杂质、矿尘污物，要求露出金属光泽；

在埋弧自动焊的被焊钢材表面，除按上述要求清理外，对于在焊接过程中焊剂能触及的水、锈、油污杂物一律清除干净，以防混于焊剂内；

焊接区域的除锈应在组装前进行，构件组装后应注意保护，如重新锈蚀或附有水份、油污应重新清理；

(8)钢板焊接预热

针对本工程钢结构件的化学成份、板厚、拘束度、热输入量和焊接材料要素，通过试验手段决定每一种构件焊接的预热温度，钢板预热温度；

预热方法：采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不好施工之处，均匀加热；电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温，测温点应选取加热区的背面；

预热范围：预热区在焊缝两侧，每侧宽度不小于焊件厚度的2倍，且不小于100mm；

(9)焊接引熄弧板的安装

对接、T型对接、角接焊缝、应在焊缝始、终安装焊接引熄弧板；

引熄弧板坡口应与主焊缝坡口吻合，用碳弧气刨刨出坡口；

引熄弧板应用与母材相同的钢材；

引熄弧板的长度：手工焊大于35mm，自动焊大于100mm；

引熄弧板在去除时，应用氧乙炔气割，不得用锤击落；在距离母材1-3mm处割去后，然后用砂轮打磨光顺，与构件表面齐平；

(10)定位焊

定位焊必须避免在产品的棱角和端头强度和工艺上易出问题的部位进行，坡口内避免进行定位焊，定位焊在构件的起始端应离开端部20-30mm；

定位焊应采用和母材焊接相同的焊条，定位焊焊条的最大直径不超过Φ4mm；

定位焊缝在坡口内进行时，其焊缝高度应小于坡口深度的2/3，长度大于40mm；

定位焊的长度和间距，视母材厚度、结构长度而定，无特别指定时，定位焊的长度和间距；

定位焊后应及时清除焊渣并进行检查，发现定位焊后有裂纹或气孔影响焊接质量的缺陷应在正式焊接前清除干净后，并重新进行定位焊；

(11)焊后缓冷

低温Q235B焊接后，焊后将焊件及时保温，即把焊后的焊件立即加热到250-350°范围，保温2-6小时后空冷，其加热方法、宽度同焊前预热；

D钢结构检测

1)焊缝内部检查必须在外观检验合格后进行；

2)焊缝内部检查应在焊接24小时后进行；

3)焊缝的超声波检测：100％的所有全熔透焊；

E钢结构防腐

1)涂漆前严格检查钢材表面是否达到了设计规定的除锈质量等级，如没有达到，应重新除锈，直至达到标准为止；

2)涂装施工环境的湿度，应在相对湿度以不大于85％的条件下施工；

3)涂装时，环境温度在5-38℃之间；选择时间进行涂装，即日出3小时后至日落后3小时之内；

4)在下列情况下，不得施工，如要施工需有防护措施：

(1)在有雨、雾、雪和灰尘的环境下，禁止在户外施工；涂装时构件表面不应有结露，涂装后4小时内应保护免雨淋；

(2)涂层能受到尘埃、油污、盐分和腐蚀性介质污染的环境；

(3)施工作业环境光线严重不足时；

(4)没有安全措施和防火、防爆工器具的情况下；

5)涂漆间隔时间对涂层质量有很大的影响，间隔时间控制适当，增强涂层间的附着力和涂层的综合性防护性能；

6)禁止涂漆部位为：

(1)高强度螺栓摩擦接合面；

(2)与砼紧贴或埋入砼的部位；

(3)现场待焊接的部位，相邻两侧各30-50mm的热影响区以及超声波探伤区域；

(4)设计上注明不涂漆的部位；

7)涂装前的遮蔽：

(1)对施工时会影响到禁止涂漆的部位，在施工前应进行遮蔽保护；

(2)面积大的部位，贴纸并用胶带贴牢；

(3)面积小的部位，全部用胶带贴上；

8)从事本工程的涂装人员，必须具有从事同类涂装工程半年以上工作经验并取得涂装上岗证；

9)工程的油漆必须具有国家权威检验部门的认证书；

10)除锈等级按照设计的要求；

11)摩擦面及工地焊缝保护：贴上不干胶纸保护，然后涂装，运到工地后再将不干胶纸取下；

F钢结构的误差测量及调整

1)平面控制网的建立

根据建筑本身结构的轴线、基准点、控制线作为一级基准点,在建筑物底层的外围硬化道路或者设置测量标石和标记的位置投出外围控制线,用仪器测出外控制线的距离,用全站仪测出各外控制线延长线的交汇点,通过确定延长线上的交汇点加密二级控制点,各二级控制点之间互相连线成闭合状,形成二级控制网；在建筑物每层的结构地面上，将结构控制线进行内移,设置内控线，内控线离结构面为1000mm；在外围控制线上分别选择4个视野和角度开阔的点作为主控制点；根据现场实际情况，周边环境越复杂需要选取的主控点越多；在这些点上架设仪器采用导线测设的方法观测边长和水平角，经平差计算，得到主控制点的精确坐标，测量采取往返观测，角度测量3测回测定，在方格网的基线上，再按轴线间距对各轴线进行复测；并根据现场实际情况，加密方格网；

2)平面控制网的施测办法和精度要求

(1)I级和Ⅱ级控制网采用一级导线的精度要求施测，准确计算出导线成果，进行精度分析和控制点点位误差；

I级控制点的设置按规范要求做好测量标石标志，在选择好的点位上埋设；标石的下部先浇灌混泥土，周围做好通向控制网点的道路和防护栏杆，并作好标志；在标石埋设后一周内不得进行观测；

(2)建筑主轴线的设置

首先在图纸上设计主控制点坐标数据，在I级或Ⅱ级控制点的基础上用极坐标法初步放样出主点位置，一条轴线上至少设置3个主点；然后把全站仪架设在建筑轴线中间主点上，观测3个主点的水平角，按控制基线定线要求，其夹角值控制在180°±24″为控制基线精度要求，如超出要求，则需调整主点位置；调整方法按建筑基线调整方法反复进行，直到3个主点的水平角满足180°±24″的范围要求；建筑物定位轴线允许偏离理论轴线量为L/20000，且不应大于3.0mm；

(3)平面控制网的精度要求

I级和Ⅱ级平面控制网按照一级导线的精度进行观测；当采用全站仪测距时，应注意仪器的指标设置和检测，采用仪器的等级及测回数应符合下表的精度规定；

3)空间坐标系的建立和测量数据的整理

根据建立好的平面内外控制网，再结合建筑物的基准标高，建立起一个内外双重控制的空间坐标系，根据三维建模的模型、CAD图纸及相关数据，确定各控制点及建筑物各个转角及切面的关键点位的坐标；然后用莱卡高精度免棱镜全站仪在现场对钢结构每根龙骨的节点部位进行坐标测量，内控网和外控网测得的数据再进行整合，将所有坐标数据融入到建好的三维模型中，比对出现场实际情况与模型的理想状态的误差数值，局部误差大于50mm,则要对钢构件进行调整。

4.根据权利要求1所述的多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，其特征是所述的保温隔热防水系统安装施工工艺流程：施工准备→压型钢板安装→吸音棉安装→镀锌钢板安装→隔汽膜、保温棉、防潮膜、降噪网安装→防水板安装；

A施工准备

1)物料准备，根据各种物资的需求量计划，分别落实货源，安装运输和准备，使其满足连续施工的要求；

2)劳动力准备，根据现场施工进度要求，组织各工种操作人员，按计划进场施工；

3)技术准备，按照图纸要求进行施工前测量复核，如有不符，应复测，经设计方认可共同解决后再进行施工；

4)机械准备，组织施工机具进场，将施工机具安置在规定的地点或仓库；对于固定的机具要进行就位、搭棚、接电源、保养和调试工作，所有施工机具都必须在开工前进行检查和试运转；

5)现场准备，各理布置生产、办公、生活、居住的临时用房及材料堆放场地；

B压型钢板安装

1)幕墙底板为镀锌压型穿孔钢板；

2)在安装前将压型钢板安装控制线测设在钢结构龙骨上；

3)先在钢结构骨架上先测放出第一列板的安装基准线，以此线为基础，墙面从一侧向另一侧铺设，在整个墙面测放出底板的安装测量控制网；

4)压型钢板通过自攻螺钉与钢横梁连接，采用先钻孔再打自攻螺钉，横向为一波的距离，在波谷处与钢横梁连接；压型钢板安装按板起始线放置，用自攻钉紧固两端后，在压型钢板上端与下端各拉一根连续的准线，这两根线和第一块板将成为引导线，再安装第二块板；依此类推进行相应施工；

5)在安装一段区域后要定段检查，方法是测量已固定好的压型板宽度，在其顶部与底部各测一次；

C吸音棉安装

1)吸音棉为厚度50mm玻璃丝保温棉；

2)墙面吸音棉安装前，先弹出主立面部位吸音棉的定位线，再弹出转角曲线部位的吸音棉定位线，墙面从上向下先铺主立面第一道吸音棉，依次铺设，然后再铺设转角部位吸音棉,吸音板的顶部固定在屋面构架周边的钢横梁上；

3)铺设时先铺无纺布，再铺吸音棉，吸音棉上有锡箔的一面朝向室外，吸音棉必须满铺、铺平、无翘边、折叠；接缝严密，不得漏铺或不铺；

4)浸水泡湿的吸音不得直接使用；

5)施工时必须严密组织、集中施工，尽量减少吸音棉暴露时间，同时准备防雨苫布，每天施工完后及时将未覆盖的保温棉临时覆盖以防夜间被雨淋湿；

6)吸音层上面的固定板需与吸音棉平行施工；

D镀锌钢板安装

1)吸音棉固定板采用镀锌薄钢板，镀锌薄钢板由镀锌薄钢板带按照钢结构骨架间距进行切割；

2)墙面镀锌钢板顶部固定在屋面构架周边钢横梁上,上下相邻镀锌钢板，上板搭在下板外侧，搭接宽度不小于50mm；

3)镀锌钢板带两端采用先钻孔再打自攻螺钉，将镀锌钢板带锁定在钢结构骨架上，将第一排第一块镀锌钢板的首端固定，再将第二块首端与第一块末端搭接好固定，依次从一端向另一端固定而成；墙面从上向下，先固定第一排第一块顶端，再将第二块顶瑞放在第一块底端下面搭接好后固定，从上向下依次固定；

4)制作直立锁边支座，用高强度铝合金开模成型；

5)直立锁边支座安装在镀锌钢板上钢结构龙骨位置，根据铝镁锰防水板的加工宽度和安装要求，测设支座的定位控制网，确定支座的起始位置，按定位线安装支座,支座横向间距与铝镁锰防水板等宽，上下间距与钢结构横梁等距；

6)安装时，应先打入一颗自攻螺钉，然后对支座进行校正一次，调整偏差，并注意支座端头安装方向应与铝镁锰板铺板方向一致,校正完毕后，再打入自攻螺钉，将其固定；铝镁锰板安装后，因热胀冷缩过程中，铝镁锰板产生自由滑移，支座的安装采用对称打拉铆钉；

E隔汽膜、保温棉、防潮膜、降噪网铺设

1)铺设层次为：先铺设聚氯乙烯隔汽膜，再铺100mm玻璃保温棉和防辐射防潮拔热铝箔，最外侧铺通风降噪网,直立锁边支座穿过每一层铺设材料，起临时固定和定位作用，使铺设材料与底板面紧贴；

2)吸音棉铺设从一端向另一端依次铺设,墙面分上下二段分段铺设,先铺下半段再铺上半段,先铺主立面部位,再铺转角部位；

F防水板安装

1)防水板采用铝镁锰合金板，固定方式为直立锁边连接；

2)加工防水板，墙面防水板为弧形板，墙面防水板分成上下二段安装，先将铝镁锰合金板按需要的长度加工成带肋的压型板，再按上下二段和转角部位不同的弧度确定弯弧的半径,将带肋的压型板加工成弧形板；转角部位因上、中、下不同标高处的弧长不同，防水板按实际分格定位线，加工成梯形弧形板；

3)确定防水板的定位线，因支座定位完成，则板的位置已确定，只需设定板端定位线，墙面防水板以超出排水沟边沿的距离为控制线，防水板伸入排水沟边沿的长度以大于设计；墙面防水板以多边形的主立面的两端关键点作为定位线的起止端点，在二端点间按防水板宽度定距划分定位线；

4)防水板安装，施工人员将板抬到安装位置，就位时先对准板端控制线，然后将搭接边用力压入支座和前一块板的搭接边，最后检查搭接边是否紧密接合；墙面防水板先安装主立面,再安装转角部位，先安装下半段，再安装上半段，上半段防水板覆盖下半段防水板,搭接长度100mm，上下防水板的搭接端口用防水胶封边；

5)锁边咬合，防水板就位后将防水板卡入直立锁边支座,用手动工具临时咬合,等防水板位置调整好后，再用专用锁边机械进行锁边咬合；在锁边的过程中，其前方1mm范围内必须用力卡紧使搭接边接合紧密；当天就位的屋面及墙面板必须完成咬边；

6)板边修剪，防水板安装完成后，需对边沿处的板边需要修剪；

7)所有的风机口均在内置防水板界面收边，风机口留设在两建筑物之间风力小的立面上且在立面下半部，风口朝向下方；楼层中的水平风管通过竖管与风口相接，风管的接口处管道坡向外侧，风管口四周做成止口与防水板连接，并用防水胶封堵，洞口上方设置一道10CM宽铝镁锰板小水沟并设置滴水线。

5.根据权利要求1所述的多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工方法，其特征是所述的组合夹具，它包括点式夹具和U型槽式夹具，点式夹具通过螺栓与U型槽式夹具连接在一起；

所述的点式夹具包括夹板、螺栓、螺栓孔和顶板，夹板是两个上端呈半圆状夹板组合而成，两个上端呈半圆状夹板的下端装有螺栓，两个上端呈半圆状夹板的下端之间装有撑块，其中一个上端呈半圆状夹板下端连接在顶板中间，另一个上端呈半圆状夹板的下端有折边，折边卡在撑块下端，顶板两边开有椭圆形螺栓孔；

所述的U型槽式夹具包括上缘板、背板、螺栓孔和下缘板，上缘板和下缘板分别连接在背板的上端和下端，上缘板、背板和下缘板上分别开有两个椭圆形螺栓孔；

所述的点式夹具的顶板与U型槽式夹具的背板通过螺栓穿过椭圆形螺栓孔固定连接一起。