浅谈钢结构外倾幕墙的钢结构施工技术

洪科生

【摘 要】本文重点阐述了钢结构外倾幕墙的基本概念及性能优点，以某商业楼的屋顶钢结构外倾幕墙为实例，对钢结构在安装实践运用中的操作要点、技术测量、安装流程及注意事项等方面做了全面分析和探讨。

【关键词】钢结构；外倾幕墙施工技术；注意事项

在我国，随着建筑业的发展及技术水平的不断提高，技术含量高、造型复杂美观的外倾幕墙工程越来越多，充满了风格特异的时代文艺气息。由于外倾幕墙工程大都运用于高层大型建筑，所以对设计和施工等要求更趋于严格。钢结构利用其自身各项优点，逐渐扩大了它在建筑中的影响力和作用力。通过完美的结构设计、材料的优质保证、安全的现场安装，把钢结构和外倾幕墙进行有机结合，将使得以钢结构为骨架的外倾幕墙在现代建筑中的实践运用越来越普遍。

一、钢结构外倾幕墙的基本概念及性能优点

1、基本概念：钢结构外倾幕墙是现代建筑物的一种外护围，是现代大型和高层建筑常用的一种起装饰作用的轻质墙体。主体结构由轻钢构成，整体呈外倾状态，不需承受主体建筑物的重量载荷作用，相对主体建筑结构在平面内有一定的位移能力。

2、基本性能：具有抗风压变形、水密性、气密性、抗震性、保温性、隔声，以及防雷防火、节能环保的性能，起到防止雨水渗漏、空气渗露、平面内变形及热工的作用。

3、基本优点：由于不承重，且材质强劲、轻盈和美观，因此具有质量轻和设计灵活的优点。同时，采用柔性设计，使得具有强大的抗风抗震能力；施工快容易控制进度，方便系统化施工；外观新颖，可大量使用现代化材质；由于属外围结构搭建，方便更新维修。

二、结构外倾幕墙施工的流程

工艺流程简述：在进行钢结构的外倾幕墙现场施工时，要严格控制相关的工艺流程，确保工程的质量合格、结构安全。一般来说，它具有以下的工艺流程：首先，做好施工前的技术准备及材料准备（讨论工程操作要点，制作配套工程材料），对钢构件进行除锈、防腐、防火處理，对施工预埋件进行安装、验收；其次根据现场具体施工条件，准备好相应的吊装设施（塔吊、汽车吊或者支点式电动提拉等）和搭设适合现场使用的脚手架安装平台；最后就是现场按照前期计划好的施工方案进行钢结构骨架安装和幕墙面板安装。整个工艺流程中，除了控制材料、结构质量外，施工技术的现场实践应用史是重点。

三、外倾幕墙轻钢结构施工技术的实践运用

某金字塔型屋顶钢架幕墙标高128米，钢结构重量150吨，幕墙面积1200平方，是典型超高层屋顶钢结构外倾幕墙结构。因此整个施工方案除了要考虑一般的钢结构安装要求外，由于安装位置较高，还要考虑现场材料堆放平台的承载能力，钢构件的加工大不、安装顺序、安装平台的搭设方案、吊装及安装完毕设施的拆卸方案、以及注意高层安装时容易出现的累计误差控制，总之要充分考虑现场人、材、机的合理配合和施工安全。

1、操作要点：在进行外倾幕墙钢结构的施工时，为了保证质量、安全和进度，需要重点考虑以下几个操作技术要点。

2、合理设计构件：按照工程需求，购买专用吊具；计算构件的起吊高度，控制构件的尺寸、重量、形状等规格。这样便于保证起吊作业的安全和准确，同时对工程的质量、工期也能起到良好的控制，提高工程施工效率。

3、设计吊装方案。合理的吊装机具方案，不但可以保证施工的安全进行，还能够节省大量的人力、物力和财力。在进行方案设计时，要确保方案的切实可行，合理协调各工程、工序交叉作业。

4、进行材料清理：在进行工程规划时，会涉及到轻钢及各类配件的数量和规格，因此在施工前，要按单盘点，以确保符合早期的规划要求。同时，提供专用的材料摆放场地，并按照工程施工顺序，按区域摆放各类材料，这样可以避免材料发生破损、变形，减少查找和搬运时间。

5、检查预埋件：预埋件是安装过程的一个重要基础，对其位置和标高要进行准确的控制。

6、合理安排安装顺序：构件进场顺序很重要，涉及到塔吊的安排，与土建的配合时间，还有安装周期。一般都是配合塔吊使用周期，合理分区块进场构件，保证构件及时安装，减少周转。

四、钢构件的安装实施

1、入场准备。由于钢柱较大，加上高层建筑运输困难，需要分段拼接才能完成。在制作过程中，不但要加强过程控制和车间监督、质量检查，还必须重视加强现场操作人员的配合。同时，按照拟定的吊装方案，组织吊装人员进行安全、技术、质量全面交底，进行焊接工艺的评定及探伤检测，并做好记录。

2、吊装方案。本工程中的主钢柱和钢梁采用塔吊进行吊装，吊装顺序是：先完成钢柱两段的现场拼接，经质检合格后，按顺序先安装钢立柱、再安装钢梁，采用单件整体吊装。

3、钢立柱安装。当钢柱吊到达柱脚和柱顶位置时，安装人员调整好钢柱的位置，让其与脚连接螺栓孔轻轻接触，当螺栓穿入螺栓孔后迅速穿好螺栓及螺帽。位于柱顶位置的人员则用链条葫芦将拉杆牵引到柱顶铁件与拉杆连接的位置，进行拉杆一端连接件与柱顶铁件定位焊接。在保证拉杆连接件焊缝的强度合格后，才缓慢松下吊钩。然后在进行测量、检查合格后，再初拧柱脚螺栓帽和柱顶铁件，并按设计及规范要求焊接与拉杆的连接件，再严格拧紧柱脚螺栓帽。

4、对钢柱进行检测。在钢柱完全整体吊装后，需要钢圈尺和拉力器对各柱进行复核和调整，纠正定位尺寸和外倾角度的误差，并通过水准仪测量和调整钢柱的水平标高。

五、其他注意事项：在安装过程中还需要注意以下事项

必须技术交底。在施工前，需要召集工程施工的全体人员，对他们讲解施工的具体程序和要求，进行全面的安装交底。对参与安装的人员进行细致明确的分工，提出各类施工的详细规则。

1、复查轻钢构件。由于轻钢结构外倾幕墙的主体骨架是由轻钢构成，所以一定要强化检验，检查各种材料的材质报告及性能检测报告；检查轻钢等构件和型材的表面防腐、防火层效果、壁厚尺寸、孔位精度、自线度和表面缺陷等，确保所有材料的质量。

2、保证安全操作。在整个施工现场，必须强调安全操作。全体作业人员必须戴安全帽、安全带，不可出现酒后操作、病中操作的现象。在吊装前，要检查吊车伸缩臂下是否有人，避免发生安全事故，要配备专业起重工统一指挥吊装过程，同时划定警戒区域，并安排专人负责监管，避免闲杂人员进入。

3、注意天气影响。风速影响在吊装工程是很重要的一个外部因素。当风速达到10米/秒时，吊起的构件会遇到强大的空气阻力，迫使吊装工作无法正常完成；当风速达到15米/秒时，必须停比所有安装工作。在遇到天气状况不好时，要对机具或构件进行检查、校正、固定，做好吊起时的稳固、防滑等措施。

六、结语

随着国民经济的迅速发展，人们对建筑物的要求越来越高，不仅重视结构、质量与安全，面且也看重建筑物的外在装饰。随着轻钢结构外倾幕墙技术的发展，从客观上解决了人们的部分外观需求。外倾幕墙轻钢结构的实践运用将会越来越普及，越来越完美，对建筑体系发挥更大的作用。

【参考文献】

[1] GB50010-2002 ，钢结构设计规范[S]

[2] 建筑幕墙行业技术标准规范汇编[M].中国建筑工业出版社，2004.