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劉  斌    郭貴平

中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司  上海  200135

摘要：針對(duì)杭州國(guó)際博覽中心項(xiàng)目幕墻工程鋁型材切口的施工特點(diǎn)和質(zhì)量控制難度，對(duì)“型材安裝后切口變形”“橫梁安裝后不牢固”兩大質(zhì)量癥結(jié)進(jìn)行原因分析，并提出多種施工備選方案。經(jīng)對(duì)比分析，最終確定“材料擺放整齊、不堆疊”“鋁立柱組裝時(shí)螺栓臨時(shí)固定，先焊接連接件，后扭緊螺栓”“采取中長(zhǎng)絲牙螺桿，增加固定螺母”“在玻璃安裝一側(cè)增加補(bǔ)強(qiáng)鋁角碼”4種方案，并詳細(xì)介紹了施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。通過(guò)工程的順利實(shí)施，證明該技術(shù)可行。

關(guān)鍵詞：切口鋁型材  變形  橫梁固定  螺栓安裝  補(bǔ)強(qiáng)鋁角碼  質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU521.4    文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B    DOI: 10.14144/j．cnki.jzsg.2015.10.022

1  工程概況

杭州國(guó)際博覽中心建設(shè)面積8.50×105 m2，設(shè)計(jì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)展位7 500個(gè)，綜合性會(huì)議室28個(gè)。西側(cè)設(shè)有會(huì)議中心，含2 500人的多功能廳、1 000人的報(bào)告廳以及若干個(gè)大中小會(huì)議室和貴賓廳，能同時(shí)舉辦國(guó)際、國(guó)內(nèi)會(huì)議。本項(xiàng)目幕墻面積約3.20×105 m2，物業(yè)塔樓南北立面包含明框玻璃幕墻（含穿孔鋁板、鋁單板）、陶板幕墻，玻璃幕墻立柱、橫梁均為鋁型材，陶板幕墻立柱為鋼方管，現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)幕墻系統(tǒng)交叉施工，施工工序復(fù)雜（圖1）。

2  質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析

1)為方便陶板現(xiàn)場(chǎng)施工，不干涉掛件，鋁立柱需要讓出掛件安裝位置，因此設(shè)計(jì)要求鋁型材切口，切口后的型材整體性較差，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致型材安裝后切口變形（圖2、圖3）。

2)橫梁與立柱交界部位設(shè)計(jì)要求切口處理，切口后的型材整體性較差，現(xiàn)場(chǎng)安裝及工廠加工精度誤差大，會(huì)出現(xiàn)橫梁安裝后不牢固現(xiàn)象（圖4）。

    3)由于項(xiàng)目地處東部沿海城市——杭州，歷年最大風(fēng)速為20 m/s。臺(tái)風(fēng)過(guò)境頻繁，即時(shí)風(fēng)壓大，對(duì)幕墻系統(tǒng)性能要求高。其次設(shè)計(jì)對(duì)型材交界處進(jìn)行了切口加工，施工方法新穎。鋁合金型材為幕墻主要受力構(gòu)件，所占比例大，存在結(jié)構(gòu)安全及滲漏風(fēng)險(xiǎn)。

3  原因分析

針對(duì)“型材安裝后切口變形”“橫梁安裝后不牢固”兩大質(zhì)量癥結(jié)進(jìn)行原因分析。

3.1現(xiàn)場(chǎng)材料亂堆放

    所有倉(cāng)庫(kù)均存在材料堆疊的情況，由于鋁立柱切口后本身強(qiáng)度降低，因此材料的不規(guī)范堆放極易導(dǎo)致鋁型材端頭變形。

3.2立柱施工工序顛倒

    現(xiàn)場(chǎng)存在2種施工順序：一是鋁立柱組裝時(shí)即扭緊螺栓，安裝后焊接連接件；二是鋁立柱組裝時(shí)螺栓采取臨時(shí)固定，安裝時(shí)先焊接連接件、后扭緊螺栓。隨后，對(duì)按該2種施工順序完成的成品進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)按第2種順序施工的鋁型材的變形值明顯要小，因此施工工序得當(dāng)對(duì)鋁型材成型質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。

3.3螺栓安裝扭力過(guò)大

    通過(guò)對(duì)工人鋁立柱安裝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)螺栓安裝這道工序存在問(wèn)題。由于型材設(shè)計(jì)需要切口，導(dǎo)致材料強(qiáng)度降低、易變形，施工過(guò)程中，工人難以把控扭力值（力度），普遍都會(huì)造成扭力過(guò)大、型材變形的情況。

3.4橫梁固定措施不當(dāng)

    通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析及對(duì)施工方案進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)各家未考慮到切口后的型材整體性較差，現(xiàn)場(chǎng)安裝及工廠加工精度誤差大，易出現(xiàn)橫梁安裝不牢固的問(wèn)題，故都未采取相應(yīng)的加固方案及措施。現(xiàn)場(chǎng)僅用單個(gè)鋁角碼螺釘固定顯然不滿足相關(guān)質(zhì)量要求，安裝后極易產(chǎn)生橫梁晃動(dòng)現(xiàn)象。因此，必須完善施工方案，并提出可行的糾正措施。

4  方案選擇

4.1材料堆放

    1)方案一：材料擺放整齊、不堆疊，安排現(xiàn)場(chǎng)工人對(duì)材料進(jìn)行整理，保證不堆疊，大大減少因材料堆放引起的變形。

    2)方案二：制作成品保護(hù)措施，制作鋁型材專用保護(hù)框，防止現(xiàn)場(chǎng)堆疊引起的變形，增加成本。

    通過(guò)對(duì)以上2種方案進(jìn)行比較分析后，發(fā)現(xiàn)2種對(duì)策都能解決問(wèn)題，但方案一執(zhí)行成本較低，且實(shí)施時(shí)間較短，更合理，故最終確定方案一。

4.2立柱施工工序

    1)方案一：鋁立柱組裝時(shí)對(duì)螺栓進(jìn)行臨時(shí)固定，先焊接連接件，后扭緊螺栓，合理優(yōu)化施工順序，連接件先焊接可抵抗后擰過(guò)大的螺桿扭力，減小立柱變形效果明顯。

    2)方案二：螺栓與立柱分離安裝，先點(diǎn)焊連接件，后安裝立柱螺栓，可避免由于扭力過(guò)大導(dǎo)致的安裝前型材變形，但施工工序復(fù)雜，周期過(guò)長(zhǎng)。

    比較分析后，發(fā)現(xiàn)2種對(duì)策都能解決問(wèn)題，但方案一簡(jiǎn)單、易操作，周期較短，更合理，故最終確定方案一。

4.3螺栓安裝扭力

    1)方案一：在鋁立柱內(nèi)部加鋁扣蓋，已變形型材不需全部拆除即可整改，但施工成本提高，且鋁扣蓋現(xiàn)場(chǎng)切割不標(biāo)準(zhǔn)，容易脫落。

    2)方案二：采用2組短螺栓對(duì)擰，獨(dú)立安裝，可預(yù)防因扭力過(guò)大產(chǎn)生的立柱切口變形，但螺栓組裝繁瑣，成本增加，受力不均勻。

    3)方案三：采取中長(zhǎng)絲牙螺桿，增加固定螺母，可徹底根治并預(yù)防由于扭力過(guò)大、施工順序不正確等因素而產(chǎn)生的變形，效果顯著。

    比較分析后，發(fā)現(xiàn)方案一、二施工成本增加過(guò)多，且用工量大，效果不理想，并易產(chǎn)生其他隱患；方案三易操作，成本增加少，最為合理，故最終確定方案三。

4.4橫梁固定措施

    1)方案一：在玻璃安裝一側(cè)增加補(bǔ)強(qiáng)鋁角碼，可對(duì)橫梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，有效防止鋁橫梁晃動(dòng)。

    2)方案二：提高橫梁卡槽及鋁型材加工精度，保證橫梁立柱安裝緊密，可有效防止型材晃動(dòng)，但材料加工及現(xiàn)場(chǎng)安裝均存在允許的人為誤差，不可能保證合格率達(dá)到理想值。

    比較分析后，發(fā)現(xiàn)方案二要求加工精度過(guò)高，現(xiàn)實(shí)施工過(guò)程中客觀因素較多，達(dá)不到預(yù)期效果；方案一雖然成本增加，但簡(jiǎn)單、易操作，可保證安裝牢固，故最終確定方案一。

5  方案實(shí)施

5.1現(xiàn)場(chǎng)材料亂堆放

    通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教育，材料管理責(zé)任落實(shí)到人；安排專人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)材料進(jìn)行整理；要求現(xiàn)場(chǎng)采用木方對(duì)成品鋁型材進(jìn)行間隔排列，逐層隔離，確保型材不會(huì)由于擠壓而產(chǎn)生變形現(xiàn)象。

5.2立柱施工工序顛倒

    完善技術(shù)方案及現(xiàn)場(chǎng)交底；在鋁立柱組裝時(shí)對(duì)螺栓進(jìn)行臨時(shí)固定，鋁立柱上墻安裝時(shí)，優(yōu)先焊接連接件，使得連接件的間距與鋁型材寬度相同，后扭緊螺栓，焊接完成后可抵抗一部分因扭力過(guò)大而產(chǎn)生的變形。

5.3螺栓安裝扭力過(guò)大

優(yōu)化施工方案，補(bǔ)充細(xì)部做法，并對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底及教育。要求鋁立柱在與螺栓組裝時(shí)，即在切口型材內(nèi)側(cè)加入1個(gè)固定螺母，然后安裝外側(cè)螺母，同時(shí)與內(nèi)側(cè)固定螺母對(duì)擰，從而抵消由于固定鋁型材產(chǎn)生的扭力，并能起到更好的穩(wěn)固作用（圖5、圖6）。

5.4橫梁固定措施不當(dāng)

優(yōu)化施工方案，補(bǔ)充細(xì)部做法，并對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底；對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化完善，補(bǔ)充橫梁細(xì)部做法，確定加固措施。切口后的型材整體性較差，現(xiàn)場(chǎng)安裝及工廠加工精度誤差大，因此橫梁易產(chǎn)生晃動(dòng)，按要求安裝橫梁后，采用不銹鋼機(jī)制螺絲將補(bǔ)強(qiáng)鋁角碼固定于玻璃安裝一側(cè)，從而起到加固橫梁的作用，保證橫梁安裝后牢固、不晃動(dòng)（圖7）。

5.5施工監(jiān)測(cè)

    對(duì)本工程A-E共5棟塔樓的南北立面切口鋁型材安裝情況進(jìn)行檢查，每棟塔樓檢查300個(gè)點(diǎn)，本工程南北立面鋁型材安裝后切口無(wú)變形合格率及橫梁安裝后牢固合格率提高到96.100-/0，另將方案實(shí)施后1個(gè)月作為鞏固期，并對(duì)期間施工的A樓6 -13層、D樓6-9層、E樓6-12層、B樓6-16層、C樓7-20層的鋁合金立柱切口變形情況及橫梁安裝牢固情況做了統(tǒng)計(jì)，合格率均達(dá)到97%以上。

5.6施工注意事項(xiàng)

    1)項(xiàng)目體量大，因此對(duì)大面積的型材施工質(zhì)量控制務(wù)必配備滿足現(xiàn)場(chǎng)需要的專職質(zhì)量員，并建立健全的自檢、復(fù)檢制度。

    2)現(xiàn)場(chǎng)施工焊接工作量大，雖未涉及到一級(jí)焊縫，但焊接不當(dāng)極易導(dǎo)致型材變形，因此現(xiàn)場(chǎng)操作工人對(duì)該分項(xiàng)工程施工方法必須掌握熟練，并持證上崗，對(duì)各標(biāo)段焊工的焊接工藝水平進(jìn)行考試評(píng)定。

    3)需對(duì)施工班組的電動(dòng)工具進(jìn)行檢查，要求各班組機(jī)具維修保養(yǎng)記錄完整，對(duì)打入鋁料的螺釘進(jìn)行檢查，確�，F(xiàn)場(chǎng)所使用的螺釘電槍在工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)螺釘松動(dòng)的情況，可以保證鋁橫梁固定牢固。

    4)對(duì)施工過(guò)程中涉及的主要型材及輔材進(jìn)行檢查，包括鋁立柱及鋁橫梁、不銹鋼機(jī)制螺絲、不銹鋼螺栓及鍍鋅角鋼。材料進(jìn)場(chǎng)前，通過(guò)了分包、總包及監(jiān)理審核3道檢測(cè)，全部合格后方可進(jìn)場(chǎng)用于施工。另外，各標(biāo)段嚴(yán)格按照規(guī)范要求的材料組數(shù)進(jìn)行送檢復(fù)試，并由具有相關(guān)資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均評(píng)定為合格。

6  經(jīng)濟(jì)效益

    經(jīng)過(guò)以上方案實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了工程目標(biāo)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查，本次活動(dòng)后不合格率分別由原來(lái)的53%和36.30%均降低到3.90%，大大降低了返工率，減少了后期整改費(fèi)用，項(xiàng)目共計(jì)節(jié)約資金16 136元人民幣。

7  結(jié)語(yǔ)

    本次課題的開展，圓滿地完成了幕墻施工任務(wù)，培養(yǎng)了一批質(zhì)量意識(shí)強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員，鍛煉了一支操作技巧嫻熟的班組，為確保“錢江杯”、爭(zhēng)創(chuàng)“魯班獎(jiǎng)”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)保證了切口鋁型材的施工質(zhì)量和工期進(jìn)度，完善了切口鋁型材施工方案的優(yōu)化，對(duì)于幕墻系統(tǒng)繁雜的項(xiàng)目具有可參考價(jià)值，對(duì)于未施工部分的幕墻安裝工作具有可執(zhí)行、可復(fù)制的指導(dǎo)作用。