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摘要：由于铝结构具有质轻、耐腐蚀性能好、施工安装方便等优点,在工程中得到了广泛的应用。本文以实际工程案例为切入点，对造型铝板挂装技术的工程应用进行了分析探讨。
关键词：铝板；挂装；安装节
引言
随着外层维护系统的不断创新和突破，建筑外挂装饰板在越来越多的建筑中采用。同时又由于造型铝板挂装技术与数字化技术满足了建筑造型的实现、构件加工和现场安装的需要，所以在现代建筑工程施工中的应用越来越多。因此，应重视造型铝板挂装技术的研究，推动类似工程的发展。
1.工程概况
某医院门诊楼外装饰立面从上往下逐渐收缩，并以造型铝板作为建筑外立面的装饰层，着重强调菱形凸出的线条，立面两侧位置为单曲面，中间带全玻幕墙位置为双曲面造型，造型铝板沿曲面环形连接（图1），以独特形象展示开发商的综合实力。
图1 外立面效果图
2.造型铝板挂装节点的设计和技术优点
2.1 造型铝板挂装节点的设计
造型铝板采用倒锥形板块，板块高4.2 m，锥高0.6 m，锥底宽0.9 m，装饰总面积6 500 m2。铝板为厚3 mm穿孔铝板，采用焊接形成造型截面铝板，室外可视面氟碳喷涂，不可视面阳极氧化。
造型铝板支撑结构为在竖向设置的若干立柱，在立柱间横向设置2道横梁，通过铝合金挂件与U形挂座连接。造型铝板挂座位于镀锌角钢横梁上，角钢横梁与立柱上外挑镀锌钢方通支座连接，镀锌钢方通立柱外表面附加1层厚1.5 mm镀锌钢板作为防水层，造型铝板之间采用开缝密拼形式，将分格线条有层次地划分出来。造型铝板设有加强筋，边缘设有铝板挂件边框，挂件边框一侧与外层竖向龙骨连接，另一侧通过角码与单元板块相连，铝板挂件边框、角码和铝合金加强筋构成连接龙骨体系（图2）。
图2 造型铝板横剖安装节点
2.2 造型铝板挂装技术优点
造型铝板通过在面板与墙面间设置镀锌钢板防水层达到防水目的，造型铝板之间的缝隙无需填充耐候密封胶。外挑镀锌钢方通挑出一定距离再与安装铝合金挂件的横梁连接，使铝合金挂件的连接及三维调节更为方便。
造型铝板与外层竖向龙骨间通过铝板挂件边框、角码以及调整挂件进行连接，多次的转接连接方式满足造型铝板安装的角度要求和牢固性能。通过铝合金加强筋可以调整铝板安装完成后的平整度。通过上下左右挂件分别连接造型铝板，造型铝板内外侧可以实现通风以及雨水过流，造型铝板内外相通减少了大风时内外的压力差，增强整体安装完成后的安全性能。
造型铝板挂装通过自身支撑系统上挂接组件与竖向立柱间横向设置的2道横梁实现挂接，不需要根据造型布置大量的钢骨架和进行大量的钢骨架焊接作业。竖向立柱与通常结构一样随主体钢结构分格线设置，施工时只需采用平面安装的方式，造型铝板采用整体吊装。由于每块造型铝板都设置了独立的挂接点，每块板之间相对独立，故挂接方便、简单。造型铝板在安装前组装完成，现场仅需整体吊装实现与横梁挂接，减少了高空作业的工作量和操作难度，提高了工效，缩短了工期。
3.数字化建模与定点技术应用
为提高造型铝板的拼装精度，应用数字化建模技术，根据钢结构的平立面及杆件图，建立实体模型。售楼中心的主体结构采用钢结构，主体结构由3段不同圆心的圆弧拼接构成（图3）。
图4 实体模型与分区
在调整后的实体模型的基础上，对实体模型进行分割，建立各个小单元的实体模型（图5）。通过实体模型，将支撑结构、挂接点及面板的顶点、交点、转折点等位置从实体模型中分别抽取，并对龙骨、面板的布置图、加工图进行控制，提高了造型铝板的拼装精度；从实体模型中抽取的连接件、基层龙骨、挂接点、面板等控制点坐标，通过数字化定点，利用全站仪将各点在现场放出，确定连接件、基层龙骨、面板安装的准确位置，从而提高构件的安装精度。
图5 小单元的实体模型
4.造型铝板的挂装
4.1 造型铝板提料及加工图绘制
通过小单元实体模型找出分格及造型规律，当造型铝板形状比较接近，分格宽度偏差不超过2 mm时，取平均值相差1 mm绘制造型铝板提料单及加工图，使造型铝板的种类减少，给提料、加工和现场管理带来方便。造型铝板加强筋采用为40 mm×3 mm铝方通，方通与方通拼接处用角码连接为整体，加强筋同折边焊接。在尺寸校对、角度复核无误后，按照编号图进行预拼装，及时修正偏差，确保精确度达到安装要求。
4.2 造型铝板基层支撑系统安装
基层支撑系统安装通过引测的控制点，对每一个连接件的安装位置进行准确定位，并在主体钢结构的翼缘板上做标记。定位后先进行点焊临时固定，在支撑系统龙骨整体焊接前，需再一次复核龙骨的标高、分格、进出位置，在确认无误后方可进行满焊固定。在焊接过程中，对基层支撑系统龙骨的垂直度和标高、水平度进行监测，避免产生较大的变形和变位。
4.3 造型铝板挂接系统安装
造型铝板挂接系统由横向连接支撑系统立柱的钢方通及U形铝合金底座组成，铝合金底座通过不锈钢螺栓组与钢方通连接，可以进行平面内进出位调整；在造型铝板上设置挂槽，与穿过U形挂座的不锈钢螺栓连接，通过调节螺母的松紧程度可以进行左、右位置的调整；通过在挂槽上设置的竖向不锈钢螺栓，可以进行标高调整。在支撑系统龙骨安装完成并检验合格后，即可进行横向钢方通安装，钢方通安装利用已引测的控制点，在焊接好的牛腿上做好标记，然后将镀锌钢方通垂直切面放入相邻两立柱之间，进行焊接连接。铝合金底座通过不锈钢螺栓组与钢方通连接，利用已引测的控制点，调整固定。
4.4 镀锌钢板防水层安装
镀锌钢板防水层安装时，上下左右均应搭接，交界缝处打硅酮密封胶密封。打胶时需注意相邻造型铝板的安装方向，所有螺钉四周均应打胶密封，牛腿处开缺口必须做二次防水密封处理。镀锌钢板防水层安装完成后，应先进行淋水试验，在确认密封完好后方可进行下一步安装工作。
4.5 造型铝板挂接安装
在造型铝板挂接安装前对上一道工序中的U形挂座的坐标进行复核。首先，从实体模型抽取控制点坐标，通过全站仪定出相应各点的位置，在角钢三角架上标识；然后，采用钢线连接各控制点，形成控制线网。造型铝板安装前应认真核对编号、对角线、角度及各细部尺寸等。造型铝板挂接安装时，在做好各边及角部防护的基础上，将造型铝板放入专用吊装架，利用电动葫芦将造型铝板提升至相应的安装位置，将造型铝板背部挂槽插进U形挂座，通过手拉葫芦并利用调节螺栓，对照控制线调整进出位、标高、分格等，在确认位置准确后将螺栓锁紧，完成造型铝板固定。
5.结语
综上所述，采用造型铝板挂装技术与数字化技术不仅为造型铝板加工、安装定位提供了准确依据，还避免了采用构件式安装工艺的繁琐程序，实现了完美的造型效果。因此，值得在现代建筑工程中推广与应用。
参考文献
[1]金属幕墙铝板受力设计和结构存在的不足及改进措施[J].郝春苗.门窗.2016(05).
[2]钢结构体育中心铝板屋面防水改造技术研究[J].万湘荣,李炳申,易立斌.中国建筑防水.2016(11).
[3]某高层建筑蜂窝铝板幕墙安装技术及有限元分析[J].梁锐.钢结构.2017(09).
论文作者:王文涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/23
标签：铝板论文; 造型论文; 龙骨论文; 镀锌论文; 实体论文; 立柱论文; 挂件论文; 《防护工程》2018年第2期论文;