大型運動場館搪瓷鋼板安裝技術*

李 瑩，劉淑敏，張 倩，徐 娟

(中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 311122)

0 引言

搪瓷鋼板是一種將無機玻璃質材料通過熔融凝于基體鋼板，并與基體鋼板牢固結合在一起的新型復合材料，其性能取決于鋼種和生產工藝。目前，已有許多學者對其性能進行了研究。例如，張宜等[1]對熱軋搪瓷鋼板進行了研究，分析了搪瓷燒制工藝對210MPa搪瓷鋼微觀組織特征和力學性能的影響規律；谷春陽等[2]對熱軋高強雙面搪瓷鋼板的組織與性能進行了研究；鄭紹成等[3]介紹了高耐候復合搪瓷鋼板的工藝等。搪瓷鋼板作為一種性能優越的新型復合材料，因色彩突出、高耐用性、安全環保、成本低等優點應用十分廣泛，尤其是在內外建筑裝飾[4-6]、隧道[7-9]、地鐵[10]等方面。然而，目前對搪瓷鋼板安裝工藝方面的系統研究與介紹則較少。

富陽北支江水上運動中心搪瓷鋼板幕墻形式以框架式鋁板為主，主要位于屋面檐口、包邊和壓頂位置，面板厚1.5mm。骨架采用鋼龍骨，有空間角度，加工和放樣難度較大，工作量也大。檐口處采用金屬材質裝飾，為不規則造型，對結構精度、幕墻材料、安裝工藝要求較高，施工安裝困難。以富陽北支江水上運動中心幕墻工程為依托，對主次鋼結構搪瓷鋼板屋面系統、側面搪瓷鋼板安裝，以及搪瓷鋼板幕墻施工及面板安裝等進行詳細介紹。

1 工程概況

富陽北支江水上運動中心項目位于杭州市富陽區北支江南岸富陽區東洲街道華墅沙村，樺木線以東、后江線以南，用地面積為80 757m2，總投資約為5.74億元，建筑總面積為64 092.736m2，采用鉆孔灌注樁基礎(后注漿)，上部結構為框架結構，其中大跨度部分采用型鋼混凝土結構。該運動中心幕墻面積總計約40 000m2， 幕墻最高約22.8m，檐口鋁板幕墻高度>23m，高度超高，施工危險性、難度大。幕墻工程平面分區如圖1所示。

圖1 幕墻工程平面分區

2 工程重難點分析

1)板塊高度大，材料運輸不方便，現場施工單位交叉作業，同時為保證安全施工需在腳手架上施工作業，給材料運輸帶來很大困難。另外，材料垂直安裝也存在危險性，需在安裝范圍內做好圍欄，避免人員發生任何安全問題，并嚴格檢查吊裝繩索的連接并做好安全保護工作。

2)檐口鋁板幕墻施工因面板寬度、質量大且骨架不易固定等，對施工措施及施工技術提出更高要求。施工前應對現有平臺措施進行相應整改，達到要求后根據現場放線，依照放線數據建模下單；對現場施工誤差控制要求嚴格，骨架安裝焊接量大，采取防火措施并配備好相應的防范器具等；在面板安裝過程中，人員安全及材料就位等均為工程重點、難點及危險點。

3 搪瓷鋼板屋面系統安裝方案

3.1 系統概況

搪瓷鋼板屋面系統是由鋼管組成的空間鋼管框架。鏤空格柵造型，采用1.5mm厚搪瓷鋼板飾面，檐口為搪瓷鋼板包邊。主要支撐結構為鋼結構，鋼結構拼裝、定位、焊接工程量大。搪瓷鋼板次龍骨固定在主體鋼桁架上，需支座連接。由于體形復雜，主體鋼桁架與搪瓷鋼板龍骨不平行、不垂直，高差不同，水平投影也不同，因此，固定單元的支撐骨架連接支座顯得尤其重要。搪瓷鋼板屋面系統外觀如圖2所示。

圖2 搪瓷鋼板屋面系統外觀示意

3.2 系統安裝

搪瓷鋼板屋面系統按工廠加工、現場拼裝、最大限度地減少高空操作的原則進行安裝。采用4臺30t履帶式起重機直接吊裝，從主體鋼結構上弦桿上固定鋼管吊架，工人可站立上面進行板塊固定和就位操作。

3.2.1預留縫位置鋼管吊架設置

1)吊架搭設

采用φ48×3.5標準鋼管腳手架搭設。鋼管吊架寬1 400mm，長度按預留縫長度。吊架固定在主體鋼結構菱形鋼桁架上弦桿上，吊架操作面應位于主體鋼結構頂面向下1 200mm處，上面鋪設18mm厚木夾板。

2)鋼管吊架計算

預留收口位置的吊頂鋁板需通過設置的吊架進行安裝。考慮2.0kN/m2活荷載及吊架自重，鋼管吊架有限元計算結果如圖3所示。

圖3 應力分布云圖(單位：N·mm-2)

由計算結果可知，設置4個吊點的吊架結構最大變形為4.069mm，最大應力為147.491N/mm2，小于規范規定的215N/mm2，因此，鋼管吊架設置符合規范要求。

3.2.2安裝流程

安裝流程為：測量放線→支座固定→板塊水平運輸→吊裝、就位→校正、調整→收口部分搪瓷鋼板安裝→正面搪瓷鋼板安裝→清潔整理→檢查和驗收。

4 12區搪瓷鋼板側板安裝方案

4.1 工程概況

搪瓷鋼板幕墻部分的主要支撐結構為鋼結構，鋼結構拼裝、焊接工程量較大。玻璃幕墻與搪瓷鋼板的鋼結構固定在主體鋼結構上，玻璃幕墻鋼結構需利用支座連接，由于玻璃幕墻及搪瓷鋼板幕墻均呈弧形，因此，固定幕墻利用的鋼支撐骨架的加工尤其重要。搪瓷鋼板立面如圖4所示。

圖4 搪瓷鋼板立面

4.2 側面搪瓷鋼板安裝

若采用現場焊接方式，很難保證鋼結構造型滿足安裝要求，因此，采取工廠分段加工成型、現場吊裝的安裝方式。頂部鋼桁架重3.995t，側彎弧處鋼桁架重4.215t，全景窗鋼結構安裝高度為16.2m，根據起重參數，選用40t汽車式起重機。

5 搪瓷鋼板幕墻施工方案

5.1 安裝流程

搪瓷鋼板幕墻安裝流程如圖5所示。

圖5 搪瓷鋼板幕墻安裝流程

5.2 特殊處理工藝

考慮到弧形搪瓷鋼板規格較多，而且角度不一致，因此，運用特制的雙曲成型設備對弧形搪瓷鋼板進行成型，通過不斷調整該設備相關參數，雙曲面板可在雙向任意拱高條件下滾壓成型，最大面板成型尺寸可達1 200mm×2 000mm。

另外，弧形搪瓷鋼板面板成型以后，該板面四周弧邊要焊接并折邊，內部焊接需利用支撐加強，四周圓角要打磨一致。經過搪瓷噴涂成型后，搪瓷鋼板背面加強筋可起到加強面板及固定形狀的作用。

5.3 預埋件調整及補充

在幕墻工程中，預埋件是與主體結構相互連接的部件之一，預埋件的制作和安裝對整個幕墻工程的施工、安裝及整體效果都具有非常重要的作用。因此，首先應找準預埋件需預埋的位置，然后按分格尺寸進行埋設。標高偏差、與幕墻垂直方向前后距離的偏差及沿平行方向左、右偏差均要求≤10mm。

5.4 鋼骨架安裝

鋼骨架安裝流程為：利用水準儀抄平→控制水平→臨時固定立柱與鋼之間的連接件→初步調整→檢查完善→最終固定。

安裝完立柱或豎框后，需做進一步的測量定位，并在三維空間方向上進行初步調節，使立柱或豎框的誤差<1mm，待全部安裝完畢后，再進行全面調整。另外，在連接立柱或豎框與主體及預埋件時，應滿足表1規定的質量控制標準。

表1 立柱或豎框質量控制標準

6 搪瓷鋼板面板安裝

6.1 工藝流程

搪瓷鋼板面板安裝流程為：施工準備→仔細檢查并驗收鋁板是否合格→將搪瓷鋼板各板塊按一定層次堆放→初步安裝→調整→固定→檢查、驗收。

在固定螺栓時，應嚴格按設計圖紙要求或有關標準規范文件執行，嚴禁少安裝或不安裝緊固螺栓。先做好臨時固定，然后將搪瓷鋼板面板調整至正確位置，最后用力擰緊固定螺栓。

6.2 防水施工重點

1)由于幕墻工程的基座在安裝過程中不可避免地會存在油漬及灰塵等污染物，因此，在進行防水施工前，首先需利用有機溶劑將幕墻工程基座表面油污等清洗干凈，并使用吹風機將表面灰塵吹干凈。

2)噴涂施工前，事先對基座內無須防水處理的部位進行遮擋保護，一般可采用彩條布進行遮擋，務必注意搭接部位利用彩條布遮擋的嚴密性。

3)噴涂施工時，應根據彩條布遮擋高度適當降低噴槍高度，噴槍應低于圍擋高度，并防止噴涂材料飛濺至基座造成污染。

4)防水噴涂施工過程中，若出現噴涂材料污染基座現象，應盡快在噴涂材料未成型前及時使用有機溶劑清洗。

5)對基座特殊異形部位進行噴涂處理時，應認真并進行多遍噴涂處理，以保證異形部位防水材料充分填充，適當時可采取手工刮涂填塞，以保證防水的嚴密性。

6)對于噴涂厚度超標及基座無須噴涂的部位，可使用手鋸進行切割以修平處理。

7 結語

富陽北支江水上運動中心幕墻工程總面積較大，其中搪瓷鋼板幕墻部分造型不規則，存在復雜的空間角度，因此，不論是加工還是放樣都非常困難。土建結構施工誤差對搪瓷鋼板幕墻的變形影響較大，因此，需將誤差控制在非常小的范圍。針對此類問題，通過對富陽北支江水上運動中心幕墻工程主次鋼結構搪瓷鋼板屋面系統、側面搪瓷鋼板安裝，以及搪瓷鋼板幕墻施工及面板安裝等進行詳細介紹，總結出一套搪瓷鋼板幕墻的施工方案。