李儀祉紀(jì)念館弧形銅幕墻工程施工技術(shù)

王利科

（陜西省涇惠渠管理局 陜西 三原 713800）

1 工程簡(jiǎn)介

李儀祉紀(jì)念館主體館建筑積為2127m2，兩層框架結(jié)構(gòu)，建筑標(biāo)高11.1m，建筑方案由中國(guó)建筑西北建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，方案從我國(guó)古代盛水和盛酒的容器“尊”抽象而來，大氣而穩(wěn)重。外裝飾銅幕墻結(jié)構(gòu)標(biāo)高6.0m～11.76m，圓弧半徑R=5900mm，室外弧形銅幕墻弧長(zhǎng)L=7185mm，銅板外表面為連續(xù)的奧運(yùn)祥云圖案。

2 工程難點(diǎn)

（1）純銅幕墻板重量大于其他金屬板材，施工安全穩(wěn)定性要求高。

（2）弧形板面奧運(yùn)祥云圖案連續(xù)，兩弧面在建筑四角相交，成雙曲面聯(lián)接，相交處圖案必須連續(xù)，弧形大面積圓滑流暢。

（3）銅板面的熱脹冷縮問題。

3 施工要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）按照設(shè)計(jì)要求提出所需材料的規(guī)格及各種配件的數(shù)量，以便于加工訂做。

（2）復(fù)測(cè)主體結(jié)構(gòu)尺寸，檢查墻面垂直度、平整度偏差。

（3）檢查外墻腳手架是否符合幕墻施工要求和高空作業(yè)安全規(guī)程的要求。

（4）將銅板及安裝配件用垂直運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至各施工面層上。

3.2 銅板表面處理

銅幕墻板塊設(shè)計(jì)圖案是祥云，代表吉祥如意，風(fēng)調(diào)雨順的意思。板塊的分格是(1880mm×992mm)一塊，總計(jì)ABCD四個(gè)板塊圖案相拼。相互對(duì)應(yīng)，整體外型圖案連貫，精確完美。異型板及四周收邊銅板依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量進(jìn)行加工。

銅板采用洛陽1.5mm厚的黃銅優(yōu)質(zhì)板。根據(jù)加工圖的尺寸要求進(jìn)行裁剪。設(shè)計(jì)的圖案通過電腦制作網(wǎng)版，采用蝕刻工藝將四個(gè)編號(hào)的花紋圖案分別制作在不同的銅板上。

銅幕墻板塊副框采用25×25×3鋁合金U型型材，根據(jù)圖紙弧度的半徑尺寸進(jìn)行拉彎，在特制的板塊模具上進(jìn)行焊接成型，四周采用20×30×2的銅型材進(jìn)行焊接。圍邊上面和右側(cè)面是公槽，下面和左面是母槽，主要是做防水連接作用，四周采用不銹鋼拉錨釘連接在鋁副框上。銅板塊中間部位用6×12不銹鋼螺栓焊接后再和鋁副框連接，銅板和鋁副框連接部位，全部采用美國(guó)衛(wèi)士結(jié)構(gòu)膠粘接，確保銅板和鋁副框連接牢固。銅板塊四周副框開槽打孔，根據(jù)安裝尺寸做預(yù)留，給安裝提供方便。

此外，還應(yīng)該進(jìn)行表面油漆處理，先去掉污跡，再打磨，通過化學(xué)藥水進(jìn)行銅板表面顏色處理。風(fēng)干后采用氟碳冷噴技術(shù)對(duì)銅板表面進(jìn)行處理，噴漆作業(yè)應(yīng)按照操作要求進(jìn)行，保證氟碳涂層厚度均勻。首次噴漆完成后應(yīng)保持在常溫狀態(tài)下自然風(fēng)干2h～3h，再做第二道噴漆處理。進(jìn)烤箱烘干，再做第三道噴漆處理。在銅板全部冷卻后進(jìn)行檢驗(yàn)。合格產(chǎn)品進(jìn)行貼保護(hù)塑料膜，以防止與后襯龍骨鋼架拼接時(shí)，產(chǎn)生不必要的劃傷。

3.3 型鋼龍骨加工和安裝

3.3.1 測(cè)量放線

（1）測(cè)量放線是銅板幕墻工程中要求最為精確的一道工序，在確定每根龍骨安裝位置、高度和銅板安裝起著重要作用。銅板幕墻工程放線遵循先整體后局部的程序。

（2）使用水平儀、經(jīng)緯儀利用輔助軸線，將曲面結(jié)構(gòu)軸線進(jìn)行復(fù)核，軸線無誤后作為原始控制線。

（3）使用原始結(jié)構(gòu)軸線作為基準(zhǔn)控制線，利用經(jīng)緯儀將每一層龍骨安裝位置放到曲面結(jié)構(gòu)墻上。同時(shí)，確定所需后置埋件的位置及數(shù)量。

3.3.2 龍骨連接件的加工及安裝

（1）龍骨連接件按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加工，表面應(yīng)鍍鋅或采取其它有效的方式進(jìn)行防腐處理。

（2）龍骨轉(zhuǎn)接件與結(jié)構(gòu)預(yù)埋件進(jìn)行焊接，焊接采用三面圍焊形式。龍骨轉(zhuǎn)接件與預(yù)埋件的焊接要牢固，焊縫符合規(guī)范要求3mm≤§≤5mm。

（3）焊縫處應(yīng)進(jìn)行二次防腐防銹處理。

圖1 弧形幕墻結(jié)構(gòu)示意圖

3.3.3 型鋼龍骨加工

（1）幕墻骨架加工前應(yīng)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行復(fù)測(cè)。按照實(shí)測(cè)尺寸調(diào)整設(shè)計(jì)并報(bào)設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行加工組裝。

（2）所有材料及附件必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，并應(yīng)有出廠合格證。加工設(shè)備及機(jī)具應(yīng)達(dá)到精度要求。

（3）根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行加工，加工后須除去尖角和毛刺。

（4）將螺栓、角碼等配件按施工圖要求安裝在型鋼龍骨上，型鋼龍骨應(yīng)包覆保護(hù)膠紙，按編號(hào)分類包裝放置。

3.3.4 型鋼龍骨安裝

（1）龍骨安裝前，應(yīng)使用經(jīng)緯儀對(duì)橫梁豎框進(jìn)行貫通，檢查并調(diào)整誤差。

（2）一般情況下龍骨的安裝順序?yàn)橄劝惭b豎框，然后再安裝橫梁。安裝工作由下往上逐層進(jìn)行。

（3）豎框的安裝精度和質(zhì)量影響整個(gè)幕墻的質(zhì)量，是整個(gè)安裝施工的關(guān)鍵工序之一。在安裝過程中應(yīng)隨時(shí)檢查豎框的中心線，如有偏差應(yīng)立即糾正。

（4）豎框安裝的標(biāo)高偏差不應(yīng)大于3.0mm；軸線前后偏差不應(yīng)大于2.0mm；左右偏差不應(yīng)大于3.0mm。相鄰兩根豎框安裝的標(biāo)高偏差不應(yīng)大于3.0mm；同層豎框的最大標(biāo)高偏差不應(yīng)大于5.0mm；相鄰兩根豎框的距離偏差不應(yīng)大于2.0mm。

（5）豎框與結(jié)構(gòu)連接件之間采用不銹鋼螺栓進(jìn)行連接。連接件上的螺栓孔應(yīng)為長(zhǎng)圓孔，保證豎框的前后調(diào)節(jié)。連接件與豎框接觸部位加設(shè)絕緣墊片，以防止電解腐蝕。

（6）豎框調(diào)整后擰緊螺栓進(jìn)行固定，然后進(jìn)行橫梁安裝。

（7）根據(jù)彈線確定的位置安裝橫梁。保證橫梁與豎框的外表面處于同一立面上。

（8）橫梁與豎框間采用角碼進(jìn)行連接。角碼采用不銹鋼或鍍鋅鐵件制成。

（9）橫梁安裝應(yīng)自下而上進(jìn)行。每安裝完一層，應(yīng)進(jìn)行檢查、調(diào)整、校正。相鄰兩根橫梁的水平標(biāo)高偏差不應(yīng)大于1.0mm。當(dāng)一副幕墻寬度小于或等于35m時(shí)，同層標(biāo)高偏差不應(yīng)大于5.0mm；當(dāng)一副幕墻寬度大于35m時(shí)，偏差不應(yīng)大于7.0mm。

3.4 銅板塊安裝

3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)板塊安裝

銅板的標(biāo)準(zhǔn)板塊在工廠內(nèi)加工成型，覆蓋塑料薄膜后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。固定槽口按照板塊分格尺寸進(jìn)行排部，通過拉鉚釘與銅板四周折邊固定。其間距保持在300mm以內(nèi)。板塊可根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置中肋（加強(qiáng)肋），肋與板的連接可采用螺栓連接。電弧焊固定螺栓時(shí)，應(yīng)確保銅板表面不變形、不褪色，連接牢固。

采用不銹鋼蝴蝶掛件，螺栓將標(biāo)準(zhǔn)板塊固定在龍骨骨架上。標(biāo)準(zhǔn)板安裝采用從下至上，從左至右，以保證圖案的連續(xù)。

3.4.2 收口構(gòu)造處理

銅板在結(jié)構(gòu)邊角收口部位，諸如水平部位的壓頂、端部的收口、伸縮縫及沉降縫等處需重點(diǎn)考慮防水功能。因此在設(shè)計(jì)和加工銅板時(shí)一般采用以下幾種處理方式：

（1）幕墻轉(zhuǎn)角部位。幕墻轉(zhuǎn)角部位的處理用一條直角（型鋼、不銹鋼）板，與外墻板直接用螺栓連接，或與角位立柱固定。

（2）幕墻女兒墻上部等部位均屬于水平部位的壓頂處理，即用銅板封蓋，使之能阻擋風(fēng)雨浸透。水平蓋板的固定，一般先將骨架固定于基層上，然后再用螺栓將蓋板與骨架牢固連接，并適當(dāng)留縫，打密封膠。

（3）幕墻墻面邊緣。幕墻墻面邊緣部位收口，是用銅板或形板將幕墻端部及龍骨部位封蓋。

（4）幕墻墻面下端。幕墻墻面下端收口處理，通常用一條特制擋水板，將下端封住，同時(shí)將板與墻縫隙蓋住，防止雨水滲入室內(nèi)。

（5）幕墻變形縫處理。幕墻變形縫的處理，其原則應(yīng)首先滿足建筑物伸縮、沉降的需要，同時(shí)亦應(yīng)達(dá)到裝飾效果。另外，該部位又是防水的薄弱環(huán)節(jié)，其構(gòu)造點(diǎn)應(yīng)周密考慮。現(xiàn)在采用公槽和母槽搭配，既保證其使用功能，又能滿足裝飾要求，采用異形銅板與氯丁橡膠帶體系。

3.5 注密封膠

注膠前，一定要用清潔劑將銅板及型鋼框架表面清潔干凈，清潔后的材料須在1小時(shí)內(nèi)密封，否則重新清洗。

注膠時(shí)應(yīng)用膠帶紙保護(hù)膠縫兩側(cè)板材，避免污染板面。密封膠須注滿，不能有間隙或氣泡。

銅板安裝完成后，在易受污染部位用塑料薄膜覆蓋保護(hù)。易被劃碰的部位應(yīng)設(shè)安全護(hù)欄保護(hù)。

4 結(jié)論

銅板幕墻依靠鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行安裝，立面所用銅板品種為黃銅表面做蝕刻處理，銅板幕墻由不同規(guī)格的銅板單元塊組裝而成。銅板幕墻共1300m2，橫縱板塊之間采用零拼縫處理。銅板飾面距紀(jì)念館原結(jié)構(gòu)墻面最大距離為25cm，與原結(jié)構(gòu)墻面外觀保持了較大的一致。銅板安裝采用特制不銹鋼掛件進(jìn)行安裝，可在上下左右四個(gè)不同方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)量最大可以達(dá)到10mm，此調(diào)節(jié)余量可以適應(yīng)銅板的熱脹冷縮。紀(jì)念館外立面裝飾效果新穎、獨(dú)特，具有很高的藝術(shù)性，且施工速度快、精度高，工期短，經(jīng)濟(jì)效益高，其經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。