网壳结构大剧院-幕墙工程施工方案

第8章幕墙工程施工方案

8.1施工部署

本工程建筑物外表面为一个三维空间多面体，分为大剧场、多功能剧场两个建筑体，多功能剧场有38个大面和54条转角、26个角部，大剧场有63个大面和100条转角、43个角部，屋面分块多为规则的相似或相等的三角形，交接位置多，安装工艺复杂，施工难度较大，外帷幕面积达3万多平方米，其中石材幕墙24123.1平方米，玻璃幕墙4675.98平方米，工程规模大、质量要求及施工技术要求高且施工工序复杂。主要工程量如下：

8.2区域及作业面划分

本工程施工时拟将整个工程划分为组织相对独立的两个区域：大剧场施工区、多功能剧场施工区。两施工区内采用平行作业，同时结合流水作业，屋面防水及结构施工由上向下进行，石材安装由上往下施工。

因两个施工区都是屋面及墙面分块多，多功能剧场共38个大面，大剧场共63个大面，施工过程中以均分工程量为原则，将两施工区各分为A、B共4个施工部进行平行施工（分区示意图见附件二）；各施工部内再根据连续性及类型基本相同原则，划分为3个施工段进行流水作业。

以多功能剧场为例说明施工分部划分及施工段划分，多功能剧场以中间为分界分为东、西（即A、B分区）两个施工区，东区（A区）共20个面，包括面

470

施工组织设计M1～18、M21、M22，西区（B区）共18个面，包括面M19、M20、M23～38。A区内分为三个流水段，第一流水段为屋面流水段，包括面M14～18、M21、M22七个大面，第二流水段为墙面流水段，包括面M1～7七个大面，第三流水段为墙面流水段，包括面8～13六个大面。各流水段同时施工，在项目部的指导下，互相协作。使工程得以实施全面开工，从而加快施工进度，保证工期。

大剧场也以相同原则划分为两个施工部和6个流水段。

471

8.3施工方法

8.3.1施工工艺流程及说明8.3.1.1 屋面系统安装工艺流程

472

施工组织设计8.3.1.2 墙面系统安装工艺流程

8.3.1.3 主要分项施工工艺流程

次檩安装工艺流程：

473

打胶工艺流程：注胶部位清洁→贴保护胶带→密封胶规格及有效期检查→聚乙烯发泡材料填塞→注胶、修整→质量检查→撕去保护胶带、清洁→验收

8.3.1.4 施工工艺流程说明

本工程施工项目具体为：次檩条安装、底板安装、天沟安装、防水板安装、扣夹安装、铝管座套安装、铝管龙骨安装、转接件安装、石材安装、工程量大且工序繁多。根据工作内容，综合考虑施工工作量和节点工期要求，施工顺序为先多功能剧场后大剧院，先上后下的施工顺序有利于成品保护。同时，根据石材的安装特点，细分为屋面石材、墙面石材片区，由于施工面积大，为此按建筑体分成多功能剧场和大剧院两个施工区域，两区域内再分成四个施工部进行平行作业，施工部内再合理划分3个流水段。通过平行作业，充分利用工作面，加快施工进度；通过流水段的划分，优化配置劳动力资源及设备资源，使各种资源得到最充分的利用。

8.3.2施工方法

本工程规模大，材料品种繁多，施工工艺复杂且技术难度高，如何保证两块“石头”凹凸起伏的屋面建筑效果，确保屋面的防水、保温隔热等功能，针对本工程的特点，编排合理的施工程序，制订先进的施工方法，所有的工序须在测量放线定位准确的基础上进行，才能保证工程能按时按质完成。本工程主要的施工方法详述如下:

8.3.3屋面安装

8.3.3.1 次檩及连接板安装

次檩条直接安装于檩托上，在次檩条安装时，钢结构施工单位已完成了檩托的安装。次檩条的安装过程如下：先测量定出大面三角形边角三点的位置，在边部平行次檩条（面内最长）的两角点之间拉一通线，此通线是边部次檩条的中心线及面内高度控制线，依此控制线安装边次檩条，点焊固定。大面内边部次檩条有一条与所有平行次檩条相交，同样方法安装此次檩条,并重点保证此檩条的面内高度尺寸。在所有平行次檩条另一端靠端头约100mm位置拉一通线，此线是

474

施工组织设计 475 各次檩条端部的面内高度控制线。安装平行边部次檩条相邻最近的檩条，两端头与边部最长次檩条的中心距离都为1000mm ，面内高度控制：以相交边部次檩和端头高度控制通线控制平高。依此方法完成面内其余檩条的安装。

图8.3-1 次楞条安装示意图

当同一平面内的大部分檩条安装就位时，复核检查安装尺寸，必须保证大面内檩条顶面平齐，轴线定位准确，如不合要求应作调整。确保准确方可加焊固定，焊接完成后加补防腐底漆。

8.3.3.2 天沟安装

本工程采用不锈钢天沟排水，天沟材料为2mm 厚不锈钢板，因天沟长度最长的达到40米，因此天沟在厂家加工制作时采用分段加工，现场安装时两段天沟之间的连接方式为焊接。

天沟每隔1500mm 有T=5mm 的钢构件支撑结构，在进行次檩的施工时天沟的支撑结构也同时进行，天沟的施工工艺为，放线定位 支撑结构安装 天沟安装。依据天沟布置图测量放线，根据放线结果定位支撑结构点焊固定，天沟支撑结构安装就位后，就检查支撑结构顶面标高是否符合设计要求，确保符合要求之后加焊固定。

支撑结构焊接并补刷防腐底漆后就进行不锈钢天沟安装，天沟对接前将切割口打磨平整，清理干净，对接时注意对焊缝间隙不能超过1mm ，先点焊，确认满足要求后方可焊接，采用氩弧焊接。本工程的排水采用虹吸排水系统，漏水斗焊接于集水槽中，集水槽也是天沟的一部分，安装前落水口全部开切完成，集水

槽安装时与天沟焊接成为天沟的一部分。

8.3.3.3 隔音钢底板安装

隔音钢底板用自攻自钻钉固定于次檩条上，连接方法是，长边折边拼并，短边搭接，搭接宽度为50mm。

安装时，依据底板平面布置图先放线定位，定出各纵向中心线位置并标识于次檩条上，先安装大面内横向的中心列，然后向两侧辐射，而中心列中安装的第一件板是泛水方向最低的那件板（标准板，收边除外不计），首先标出底板长边方向的中心线，长边方向中心线与标识于次檩条上的中心线对准，定好端部位置上紧自攻螺钉，低端头的螺钉先不上，等安装收边板时搭接完成再上紧。安装完第一件板后依次向高端自下而上依次安装完中心列的所有板件，然后再以中心列向两侧展开，安装方法相同。

图8.3-2 底板安装顺序示意图

底板安装时对接应整齐，排板方向要一致, 在钢底板完全就位后,用自攻螺钉与檩条进行固定，保证紧贴次檩条。

8.3.3.4 铝合金固定座（T码）安装

铝合金固定座的安装是本工程的一道关键工序，它的具体安装方案详见下节施工重点、难点方案。

476

施工组织设计

477 8.3.3.5 保温棉铺设

刚性防水板下的保温层是保温棉，而柔性防水卷材下的保温层为聚氨脂保温层，所以只需在有刚性防水板的地方铺设保温棉。保温棉为单面带铝箔，供货时成卷供货，宽度为1200m ，为保证保温棉铺设时平顺紧贴，依铝合金固定座（T 码）的走向宽度切成400mm 宽，一卷切成三条，条状纵向铺设(如下图所示)，铺设完成后两条之间的拼缝用胶带粘贴。

为达到优良的保温效果，保温棉应张紧,并完全覆盖钢板。铺保温棉时，应注意收听天气预报，作好充分防雨准备，保温棉铺设过程中准备300m2的彩条布作临时防雨用，当天铺设的保温棉必须安装完屋面防水板。

图8.3-3 保温棉安装走向示意图

8.3.3.6 屋面防水板安装

1) 二次放线。防水板的安装是在铝合金固定座安装完成的前提下进行的，在铝合金固定座安装质量得到严格控制的条件下，只需放设面板端定位线。板端定位线即以伸入天沟的距离作为参考，但应略大于设计的出天沟长度（即设计长度加裁边宽度），以便于裁边。这就需要在下料时充

分考虑板的长度。

2) 就位。屋面防水板就位时先对准板端控制 线，然后将

搭接边（大肋）用力压入前一块板的搭接边（小肋）。检

查搭接边是否能够紧密接合，如不能应找出问题，及早处

理。

3) 固定点。为了使屋面板的伸缩方向合理，必须按材料安

装手册中规定的位置对每一块屋面板进行固定。固定点的作用是为了不让板

滑走。如果屋面布局没有特殊的要求，每块屋面板均应在固定点固定住，以防板滑动。

4)咬边。面板位置调整好后，安装端部面板下的泡沫塑料封条，然后进行咬边。

要求咬过的边连续、平整，不能出现扭曲和裂口。在咬边机前进的过程中，其前方1m范围内必须有人用力使搭接边接合紧密。咬边的质量关键在于在咬边过程中是否用强力使搭接边紧密接合。当天就位的面板必须完成咬边，保证夜晚来风时板不会被吹坏或刮走。在防水板锁边过程中，由于光滑的防水板无法着力，如锁边位置无结构可以站人时，必须用粗实的尼龙软梯进行防滑安保措施。具体方法是，软梯从弧面处固定在结构上，沿屋面向下斜摆。

施工人员系好安全带，安全扣与梯相联扣。每个安装组用两条软梯，交叉移动前进，每名操作人员用两条安全扣绳，确保安全扣在移动过程中，始终扣在软梯上（以下图片是国家大剧院的工程实例）。

图8.3-4 国家大剧院工程实例图

5)板边修剪。板边修剪采用风车锯。修剪位置均以拉线为准，修剪檐口和天沟

处的板边，修剪后应保证屋面板伸入天沟的长度与设计的尺寸一致，这样可以有效防止雨水在风的作用下不会吹入屋面夹层中。

6)折边。折边的原则为水流入天沟处折边向下，否则折边向上。折边时不可用

力过猛，应均匀用力，折边的角度应保持一致。

8.3.3.7 板肋夹具安装

478

施工组织设计支承石材单元的铝合金龙骨需要固定在防水板的板肋上。我公司专门开发了专用的铝合金夹具，夹具固定在防水板肋上，无需穿透板面，安装方便，不会影响防水板的防水性能和温度变形能力。夹具与防水板肋间以螺栓连接，横向有滑行槽，无论在竖向还是横向均有较大的可调性，从而确保上层屋面板的安装精度。安装时应注意夹具一定要固定在T码之上。

在防水板安装搭接时，小板肋安装后相邻防水板大板肋未安装前，就已在防水板上标志出每个铝合金固定座的中点。安装夹具时，把夹具的卡夹在防水板肋上，夹具的中点对准铝合金固定座的中点，上紧螺栓完成夹具安装。

8.3.3.8 铝合金龙骨及接接件安装

铝合金龙骨采用螺栓通过连接件与专用夹具连接，铝合金安装控制尺寸是铝合金龙骨中心线及端部控制线，二次测量放射线，定出各控制线。

先安装龙骨的两头连接件，初固定龙骨，调整龙骨位置，然后对准龙骨中心线及端部控制线，当铝合金龙骨就位后，在螺栓紧固之前应检查正在安装的铝合金龙骨顶面是否与尺寸控制线吻全（尺寸控制线是施工时辅助用线，保证同一平面龙骨顶面等高）。确保吻合之后才拧紧螺栓固定，固定之后安装同一龙骨的所有连接件。

注意：由于直立锁边屋面防水板已经安装，因此在安装过程中要注意对直立锁边屋面板的保护，严禁对防水板直接锤击，机加工钢件防止掉在板面上！

图8.3-5 石材单元节点图

由于石材板的分片小，所以，石材从地面用塔吊吊运至屋面的中转平台，然

479

后利用人力抬动到安装位进行安装。

因龙骨已安装定位，石材板块也已定位，安装时只注意控制石材的缝隙宽度就行了。一件石材有三组铝合金挂件用背栓固定装配于石材板块上，根据石材板块上铝合金挂件的位置标出铝合金插件在龙骨上的装配位，利用螺丝把铝合金插件安装于龙骨上。

在对铝合金插件安装位置校核完毕达到安装精度后，将每块对应编号的石材板块运至安装点挂装。由于采用滑入式安装，因此安装将十分简捷，安装过程如下：把一边的用铝合金挂件对准安装于结构上的铝合金插件，套入后沿着可滑动方向推进，调整石材板块位置，使板块及平面度及缝宽符合要求固定，然后再紧固M6不锈钢螺钉，完成石材单元安装。

面板安装时要小心谨慎，防止用力过猛致使相邻板块磕碰（相邻石材单元的边部宜采用软橡胶片覆盖保护），就位后的石材单元在校核后应立即安装侧向固定件。

8.3.4墙面系统安装

墙面的檩条、底板、石材的铝合金挂插件及石材板块的安装做法均与屋面相似，施工时可参照屋面施工要点进行。墙面石材与屋面石材不同的工序就是保温层及防水层施工，屋面采用铝板刚性防水系统，墙面采用的是聚氨脂发泡+EPDM 柔性防水系统。其施工工序做法如下：

聚氨脂发泡保温层由专业作业队伍进行施工，墙面龙骨系统支座安装焊接完成后交给聚氨脂发泡专业作业队伍。聚氨脂发泡施工首先进行基层清理，清理合格后再进行发泡施工，发泡施工后进行保养，在保养期结束后再进行柔性防水层材料的铺设（冷粘法施工）。

按主龙骨支座间距分布进行，首先进行卷材铺贴，应保证卷材下的空气排尽并辊压粘结牢固；然后缝口处理，缝口用密封材料封严，搭接宽度不小于80mm。相邻卷材搭接定位，用专用清洗剂清洁搭接区后，均匀涂刷搭接胶粘剂；待搭接胶粘剂干燥至仍有粘性但用手指向前压推不动时（避免过干）, 沿底部卷材的内边缘13 mm以内，挤涂直径为3-4mm宽的内密封膏膏条，在所有的接缝上，特别是接缝相交处要确保密封膏不间断；在内密封膏挤涂完毕后，进行卷材接缝粘合作业，用手一边压合一边排除空气，使搭接部位粘合，不要拉伸卷材或使卷材

480

施工组织设计出现皱折；随后立即用手持钢压辊以正向压力向接缝外边缘辊压，保证粘结牢固，滚压方向应与接缝方向相垂直；用沾有配套清洗剂的布清理接缝，以接缝为中心线挤涂外密封膏，然后用带有凹槽的专用刮板沿接缝中心线以45o角刮涂压实外密封膏，使之定型，外密封膏应在搭接缝完成2小时后挤涂，并应于当日完成。在完成大面内的防水屋施工后，再进行支座的防水套施工。

8.3.5屋面转角处安装

屋面转角处的施工工艺与墙面系统相同，先进行石材龙骨支撑座安装，测量放线，在次檩条上定出支撑座的安装位置，支撑座就位后点焊，尺寸复核后无误后满焊并刷防锈底漆；第二步进行隔音钢底安装，两相邻大面的钢底板安装已完成，且转角处的钢底板搭接于两大面的底板上，所以只要按相邻钢板的分格排布钢底板就行了，遇支座位置开缺口，上紧螺钉后完成底板安装，发泡保温层的施工、防水卷材的铺设、石材龙骨及连接件的安装、石材板块的安装均与墙面系统相同，参考墙面系统。

8.4施工重点、难点方案

本工程由多功能剧场及歌剧院组成，多功能剧场分为38个面，歌剧院分为63个面，屋面分块多为规则的相似或相等的三角形，交接位置多，安装工艺复杂，施工难度较大。虽然各屋面分块为规则的相似或相等的三角形，但空间位置复杂一般都非水平或垂直面，大部分为倾斜面，所以，倾斜面的材料吊装也是本工程的一个难点。

铝合金固定座（T码）是将屋面风载传递到檩条的受力配件，它的安装质量直接影响到屋面板的抗风性能。T码的安装误差还会影响到屋面板的纵向自由伸缩，因此T码的安装是本工程重点控制的一道关键工序，

8.4.1铝合金固定座（T码）安装

铝合金固定座（T码）安装主要有以下几个施工步骤。

1)二次放线

定出各面边角点的坐标，再将轴线引测到钢底板上表面，作为T码安装的纵向控制线。第一列T码位置要多次复核，由于本工程屋面由多个面组合而成，因

481

此放完第一列T码线后，第二列T码线要根据所安装面尺寸确定，具体方法如下：量出需安装小面的宽度，测放出两端头T码的位置，以两T码线为标准用钢丝或棉线拉通线，此线则为此小面的另一板边线，中间临时固定几个T码，进行此小面的预装，如果预装时T码的位置，两列T码间的宽度，T码的倾斜方向均满足安装精度，则补齐余下的T码，其余列T码放线依此类推。铝合金固定座的数量多少决定着屋面板的抗风能力，所以铝合金固定座沿板长方向的排数严格按图纸设计。

2)安装T码

T码的纵向轴心线是安装的重点控制尺寸，用钢线拉出每一纵列轴心线的位置，安装每一个T码时，应注意每一个T码的轴心线对准此控制线，保证同一列的T码轴心线同一直线；固定T码时，其下面的抗蚀垫必须同时安装。本工程中每个铝合金固定座需要对称打两颗自攻螺丝。打自攻螺丝时，先打入一颗自攻螺丝，然后对铝合金固定座进行校正，再打入第二颗螺丝。应控制好螺丝的紧固程度，避免出现沉钉或浮钉。

8.4.2斜面材料吊装方案

本工程的斜面分为内倾面与外倾面，内倾面平面内上部的部分材料可以用塔吊进行吊装，外倾面几乎所有的材料都可以利用塔吊进行吊，所以，斜面内只有少部分材料无法利用塔进行吊装，无法利用塔吊吊装的材料用卷扬机或电动葫芦进行吊装。施工方法如下：

1)吊装机械选择

根据吊装构件的重量确定吊装机械，重量小于400kg的构件采用电动葫芦吊装，钢丝绳选用Φ8规格，表面镀锌；重量大于400kg的构件采用卷扬机吊装，钢丝绳选用Φ10规格，表面镀锌。

2)吊装机械布置

以电动卷扬机为例说明吊装机械布置的过程，根据吊装构件具体的安装位置确定转向滑轮挂接的固定点，在固定点焊接耳板，挂接转向滑轮。在地面上电动卷扬机的安装位置打两根Φ30的钢筋，固定电动卷扬机，然后加配重，配重铸铁件的总重量必须重于吊装构件的重量。

卷扬机安装定位后，接通电源，须由电工接驳，启动卷扬机，把钢丝穿过转482

施工组织设计向滑轮，然后在钢丝绳端部装好吊钩，电动卷扬机的安装完成。

3)试运转

吊装机械布置完成之后，必须进行空载试车运转，确保正常之后才能进行吊装，检查卷扬机与电线连接是否正常，保证正常后，在吊钩上吊重约10kg的重物，打开电源开关，启动卷扬机，慢慢试吊。如一切正常就可以进行正式吊装。

4)吊装

每次吊装之前须检查吊装机械是否正常，确保无问题后才能进行吊装作业。吊装时，由专人统一指挥，专人操作电动卷扬机，二至四人负责挂接吊装构件。用布带或钢丝绳绑扎于构件上，确保牢固后挂接于吊钩上，要构件两端头绑扎平衡用的缆风绳，发出准备就绪信号，指挥员下指令开始吊装，起重吊装过程中用缆风绳平衡构件。吊装到位后卷扬机停止，构件安装固定后松开吊钩，进行下一构件吊装。

5)注意事项

在主体钢结构焊接吊点固定板，必须保证焊接牢固；检查钢丝绳是否符合要求；构件吊装到位后，必须安装固定后才能松开吊钩；吊装完成后须切割掉吊点耳板，打磨光滑并涂装。

483