外幕墙曲面钢结构主龙骨安装施工技术论文_冯昊,聂挺,郑颖,李明科,韩友强,李凤志

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

摘要:本文以南昌军事装备展示中心项目轻武器展示馆外幕墙工程为介绍对象,讲述了外幕墙曲面钢结构龙骨的安装施工技术,并对工程中的质量控制、进度控制等因素进行分析,总结出外幕墙曲面钢结构主龙骨安装施工技术的施工要点和实际应用。

关键词:钢结构;曲面龙骨;拼装

1、前言

曲面钢结构幕墙龙骨,是近年来比较常见的幕墙龙骨形式,而且随着人们对建筑物外形的要求越来越高,各种造型的建筑层出不穷,曲面幕墙钢结构龙骨也会越来越普遍。

2、工程概况

幕墙外形复杂,整体造型为“飘扬军旗”,军旗长286米,高24-26米,由12个波浪起伏的大凹凸面组成,最大纵深达6米、最小2米,为达到此军旗效果,幕墙体系为竖向主龙骨为63根氟碳喷涂无缝钢管,立管为弧形多曲面结构,且每根立管的倾斜角度、弧度、造型均不相同,立管最大弧度8.5m,最小弧度2.5,龙骨安装误差为5mm以内。

3、外幕墙曲面钢结构主龙骨安装精度控制方案设计

3.1胎架搭设

制作龙骨地面拼装胎架,现场共计38个龙骨安装单元(含桁架整体分三个安装单元),因幕墙主龙骨为空间异型结构,所以每个龙骨安装单元的拼装胎架均不同,每一个胎架需根据龙骨结构尺寸进行调整,调整胎架定位牛腿的标高(位置)。

将幕墙主龙骨Midas、tekla模型转换成CAD三维模型,在CAD三维模型中进行安装胎架的绘制,在CAD三维模型中,将拼装单位放置在胎架上,测量出龙骨与胎架立柱搭界处的高度,在该位置设置牛腿支撑。

根据CAD胎架模型,实际制作钢胎架,进行单元龙骨地面胎架拼装。

3.2龙骨单元精度控制、测量

(1)龙骨单元竖龙骨先进行胎架就位,调整好角度后,进行按图测量,测量内容:

每根竖龙骨的精度,长度(竖龙骨两端拉线测量投影长度)、弧度(每个弯曲半径最大弯曲度);两根竖龙骨之间的距离(选取两端和中间一点,三点测量)。

(2)三根竖龙骨安装好后进行横龙骨的安装,横龙骨安装先安装两端横龙骨在安装中间横龙骨,最后安装其它位置横龙骨,横龙骨均先点焊固定。

(3)安装单元横龙骨点焊固定完成后,利用全站仪进行安装单元的测量校正。在CAD模型中标注出测量点的三维坐标。利用全站仪进行测量。

(4)校正完成后进行横龙骨的焊接。焊接顺序同上,先焊接两端在焊接中间横龙骨,最后焊接其它部位横龙骨。

3.3安装单元高空安装测量

1)将幕墙主龙骨Midas、tekla模型转换成CAD三维模型,将模型导入现场实际建筑坐标系中,对龙骨空间结构中每根每段竖龙骨的分段点的上下端管中心点位置的坐标进行标注。

2)按照三维坐标,利用全站仪进行龙骨单元高空安装。

4、外幕墙曲面钢结构主龙骨安装方案设计

4.1幕墙主龙骨设计简介

幕墙龙骨分为竖龙骨和横龙骨,竖龙骨设计为单曲或双曲管件,横龙骨设计为直管构件少部分为单曲构件。

4.2幕墙主龙骨安装方案

1)安装思路

幕墙主龙骨分单元地面拼装,地面搭设拼装胎架,高空单元与单元拼装。两个竖向单元之间的横龙骨高空散件安装。

主入口桁架整体分三个安装单元,三个单元地面拼装后依次高空安装。

2)安装单元划分

(1)划分单元安装概述

因幕墙设计为空间异型结构,且竖龙骨单曲或双曲管件弯曲弧度大,现场若采取高空散件安装,一是安装精度不好控制,二是安装操作平台不好搭设,三是安装进度缓慢,无法保证工期。综合考虑,幕墙龙骨分单元格地面拼装,单元格与单元格高空拼接。

(2)竖龙骨分段原则

幕墙竖龙骨分段原则:幕墙竖龙骨建筑标高+25.0米左右(每根不同),现场为方便单元格高空拼装,在二层悬挑梁标高处(+8.8米)上方1米左右位置分段(便于单元格对接拼装),下图标注为+9.8米标高上下0.6米附近。因主龙骨设计每根弯曲均不同,为满足弯管厂生产要求,弯管分段由弯管厂划分(一般分为3~4段),我司加工厂二次加工,满足现场安装要求(满足运输要求的情况下,每根构件尽量分两段)。综上所述,特要求每根竖龙骨第一段分段点在+9.8米标高上下0.6米附近。

(3)幕墙龙骨安装单元划分原则

为保证安装精度且综合考虑施工便捷性,现场每三根竖龙骨含中间横龙骨为一个单元格,建筑标高约+25.0米的三根竖龙骨含中间横龙骨,上下分为2个单元格,分段点见上条分段原则。共计分为38个安装单元(桁架整体分为三个安装单元),具体单元划分见下图所示。

(4)幕墙主龙骨安装单元地面拼装

为保证安装进度,现场搭设6个拼装胎架,用于幕墙主龙骨安装单元地面拼装。

现场采用2台25吨汽车吊和现场布置的塔吊进行主龙骨安装单元地面拼装。

为确保项目施工进度,安装单元现场24小时进行地面拼装,搭设防雨棚、配置足量照明灯,做好各项抢工施工技术措施和劳动力安排。

(5)幕墙主龙骨安装单元高空对接拼装

幕墙主龙骨安装单元地面拼装好后,利用现场塔吊和2台50吨汽车吊进行吊装。确保施工进度。

主龙骨安装单元按照前面所述施工顺序进行,从1轴开始顺时针进行,最后施工主入口桁架部分。

主龙骨安装单位先安装下部安装单元,在安装同部位上部安装单元。

(6)幕墙安装单元之间横龙骨补缺

相邻安装单元安装完成后,立即进行补缺安装单元之间的横龙骨。横龙骨补缺采用塔吊和25吨汽车吊进行单件吊装。横龙骨补缺,悬挂钢结构施工用曲臂车,施工操作人员在曲臂车内施工,并采取相应保护措施。

5、结束语

通过对幕墙龙骨在设计阶段结合计算机模拟技术进行设计,并采用分单元格地面拼装,单元格与单元格高空拼接以及搭设胎架的安装工艺,施工方便,加快施工进度,为后续大面积外幕墙曲面钢结构主龙骨提供了借鉴作用,同时拼装完成后流水安装,地面拼装相对高空散件拼装简易,且达到地面拼装精度误差要求,满足设计要求。

胎架材料清单

参考文献

[1]孙立雄.《曲面玻璃幕墙建设新法》.2011年.

[2]李轶军.《大型弧形曲面幕墙安装施工技术及质量控制分析讨论》.2011年

[3]龚正坤.《钢结构焊接技术与质量管理研究》.2013年.

作者简介

冯昊:男,30岁,1988年3月出生,2011年毕业于燕山大学,本项目总工,职称:工程师,工作单位:中建二局第三建筑工程有限公司,邮编:100070。

聂挺:男,33岁,1985年1月出生,2008年毕业于北京交通大学,分公司技术部经理,职称:工程师,工作单位:中建二局第三建筑工程有限公司,邮编:100070。

郑颖:女,39岁,1979年2月出生,2001年唐山高等专科学校,分公司资料主管,职称:工程师,工作单位:中建二局第三建筑工程有限公司,邮编:100070。

李明科:男,41岁,1977年3月出生,2001年毕业于济南大学,2008年毕业于北京理工大学工商管理硕士,分公司质量总监,职称:高级工程师,工作单位:中建二局第三建筑工程有限公司,邮编:100070。

韩友强:男,39岁,1979年10月出生,2002年毕业于河北建筑科技学院,分公司总工,职称:高级工程师,工作单位:中建二局第三建筑工程有限公司,邮编:100070。

论文作者:冯昊,聂挺,郑颖,李明科,韩友强,李凤志

论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期

论文发表时间:2019/3/26

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外幕墙曲面钢结构主龙骨安装施工技术论文_冯昊,聂挺,郑颖,李明科,韩友强,李凤志
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