浅谈双曲面开缝式铝板幕墙安装施工质量控制重点及方法

周竞天，庚国清

（北京兴电国际工程管理有限公司， 北京 100044）

1 工程概况和特点

1.1 工程概况

望京 SOHO 位于北京市望京地区的核心位置，总用地面积 115 393 m2，其中建设用地面积 48 153 m2；项目总建筑面积 521 265 m2，其中地上 392 265 m2、地下 129 000 m2。整个建筑群由 3 栋塔楼组成。地下室为一个整体，每栋塔楼的平面和立面都呈弧形，体现自然风动的感觉和效果，平面上宛如三条游动的鱼，极富有现代感和艺术感。

其中 T1 塔楼地面以上结构高 99.5 m，地上 25 层、地下4 层，建筑标高 118 m，主要使用功能为商业及办公；T2 塔楼地面以上结构高 98 m，地上 26 层、地下 4 层，建筑标高为127 m，主要使用功能为办公、商业；T3 塔楼地面以上结构高度 180 m，地上 46 层、地下 4 层，建筑标高 200 m。

1.2 工程特点

望京 SOHO 中心建筑设计形似三条首尾相应的锦鲤，整条鱼身呈台阶形向鱼脊缩进至鱼脊顶部缩成椭圆形状。玻璃幕墙层间铝板装饰带随着鱼身向鱼脊呈台阶形逐渐变换缩小，每层线带都有不同的角度变化，由宽变窄、由窄渐宽像一条条飘带随风飘逸。设计超前、造型独特，曲线清晰流畅、单体建筑物观感流动、开放、大方、立体，和 20 世纪工业时代千篇一律、方方正正的积木式建筑不同，望京 SOHO中心体现了建筑师超现实主义的设计理念，是与当今数字化社会相得益彰的现代建筑。由于外造型特殊复杂，要求外观层次感突出，为此本专业设计外挂铝板装饰线带主要连接构件采用了新技术、新材料、新工艺，如设计采用特制铝合金型材加工成可调角度式管状加平板的铝合金组合挂座、挂托，作为侧挂板、下吊板、上平台板的主要铝合金连接组合件。大于 60 cm 的侧挂板随高度不同相应增加特殊设计的铝合金连接板，与外挑龙骨和水平龙骨采用不锈钢螺栓连接，作为外挂侧板抗风压的增强拉接点等等。施工程序多、工艺复杂繁琐、安装要求质量高，给监理在施工质量控制、施工进度控制、工序验收等环节带来很大难度。

2 工程系统描述

本项目幕墙专业设计为玻璃单元板块幕墙和层间饰面铝板幕墙，铝板幕墙为三面开缝式拼装铝面板装饰线带，铝板幕墙面材由 4 mm 平台铝板、3 mm 侧挂铝板和 3 mm 吊顶铝板组成，表面采用氟碳喷涂。侧挂板下缘以 20 mm×80 mm铝型材做下缘外装饰板面，以保证下吊板外观平直度，使每层铝板系统形成一圈富有韵律的飘带造型，铝板高度方向在30 cm～160 cm 之间变化。高度 60 cm～160 cm 的侧挂板增加竖向加强肋筋并增加抗风压拉接点，与水平 U 型钢采用特殊加工 12 cm×70 cm×8 mm 铝板进行螺栓连接。铝板采用铝合金型材构件连接铝合金转接角码连接在钢龙骨上，开缝铝板设置有挡板，铝板间相互插接 4 cm×2 mm 铝板挡板以保证外观连续过渡，铝板和龙骨间采用多向可调转连接构造组合件连接，铝板加强肋筋通过铝合金螺桩焊接并采用结构胶与铝板面连接固定。铝板幕墙内部结构为外挑轻钢架方钢主龙骨，主要以阶梯型式及竖向斜拉方钢焊接成主龙骨并与主体混凝土结构预埋件焊接，水平龙骨为方钢、U 型钢、角钢组成，连接形式采用焊接、螺栓进行连接，铝板由厂家统一加工制作成外挂成型且不同形状的饰面板(侧挂板、平台板、吊顶板和平面板、单曲板、双曲板)，铝板与铝合金螺桩加工焊接为—体，并采用开口铝合金型材与螺栓进行连接后，用硅酮结构胶进行周围密封加固，形成铝板加强肋筋。铝板肋筋(背筋)选用 LBBJ—04 图集开模铝合金型材作为插挂连接构件，插挂连接构件与 L8 cm×6 cm×6 mm 铝合金角码采用螺栓连接，并与水平 U 型钢龙骨进行螺栓连接侧挂板、吊顶板和上平台板，成为三面开缝式铝板装饰带幕墙。

3 质量监控要点

3.1 前期控制重点

(1)作为专业监理工程师，首先要做到孰悉专业施工图纸中的设计说明重要条款，了解设计意向，使自己在脑海中形成专业设计框架中的工艺流程安装图。

(2)必须了解专业的施工组织设计方案，熟悉技术交底、安装工序、施工工艺流程及质量验收标准，认真查阅相关的技术质量验收规范、标准及工艺安装相关图集，达到自己就是一名现场施工技术人员的构想。

(3)重点掌握本专业工程中使用的主要材料的规格、性能、复试、检测技术指标是否符合设计要求的标准，是否符合质量验收规范、标准。及时掌握现场加工的构件、连接的铝合金型材组合件是否满足现场安装技术质量标准要求。

(4)作为一名合格的专业监理工程师，首先要清楚自己在项目工程中所负责的专业，并且能更好地熟悉和掌握相关专业的技术知识、规范、标准、工序安装及工艺流程才能更好地应用到现场工作与实践中。

(5)不同专业的界面移交质量控制是专业监理工程师对现场开始安装施工前的第一道质量控制。同时也是对本专业安装工序施工的质量起到保证性作用，本专业铝板幕墙设计为开缝式铝板装饰幕墙，防水采用 4 mm SBS 防水卷材贴铺在主体结构楼层退台部位作为第一道防水，所以监理工程师在界面交接时不能光起到现场见证的作用，重要的是检查上道工序施工完成后施工质量符不符合验收标准。这也是本专业监理工程师检查验收的重点施工工序。

3.2 安装工序和工艺流程施工质量控制要点

(1)外挂铝板结构轻钢龙骨设计是本工程铝板幕墙装饰带结构中的重中之重，也是本工程铝板幕墙是否能达到安全使用功能、起到重要结构功能作用的关键。本专业施工所使用的轻钢龙骨为专业厂家加工制作完成，现场安装。所以专业监理工程师在外挑方钢主龙骨安装施工前，要认真核对设计图纸中每层钢龙骨平面布置图，钢龙骨编号图、立面图、剖面节点图(见图 1 和图 2)。

(2)在施工现场核对无误后才能开始钢龙骨布置、定位、预安装、拉线、调整、标高抄测检查后在混凝土退台外立面安装的 8 mm 预埋钢板与方钢龙骨先进行点焊，再用10 cm×8 mm 不锈钢螺栓将 L6 cm×10 cm×6 mm 钢角码与方钢龙骨末端连接，连接完成后 L6 cm×10 cm×6 mm 钢角码再与预埋件立面钢板焊接。完成方钢主龙骨工序施工后再进行水平 5 cm×5 cm×4 mm 方钢与两侧外挑主龙骨末端焊接，外挑方钢龙骨端部采用 4 mm U 型钢与 L5 cm×5 cm×5 mm钢角码栓接 2～3 道完成，每道工艺施工质量经检查验收达到合格后进行下道工序施工。

(3)外挑主龙骨结构安装达到设计要求后，进行第二道防水材料工序安装。本专业设计第二道防水为 1 mm 镀膜铝板，铝板下面搭在水平龙骨上，中间与水平龙骨采用不锈钢螺丝钉连接，上面与混凝土退台立面相接，板与板之间压接宽度为 3 cm～4 cm，采用拉铆钉连接固定，所有搭接处采用硅酮结构耐候胶进行密封。对作为防水、挡水、披水板的第二道防水措施，专业监理工程师应重点检查铝板搭接宽度、连接固定、结构耐候胶打胶密封等工艺施工过程质量是否符合标准及设计要求。

图1 高区幕墙龙骨节点图

图2 低区幕墙龙骨节点图

3.3 开缝式铝板装饰幕墙安装质量控制重点

(1)专业监理工程师首先要重点熟悉设计图纸，例如外挂铝板安装剖面节点示意图中的连接组合件安装程序、安装工艺，了解设计图纸中每层侧挂板平面位置示意图、侧挂板的编号图，掌握下吊板平面编号、位置图、设计要求铝板厚度，超高侧挂板拉接点的数量，熟悉每层双曲板、单曲板的变动位置及外立面图。

(2)在挂板安装施工中，主要监控是否按设计要求使用了连接组合件、铝合金连接角码、不锈钢螺栓螺钉的规格、数量、配件、垫片规格厚度，不同材质防电化隔离垫(设计为2 mm PVC 胶垫)。检查方法为监理工程师每天巡视安装作业面，随时抽查、及时发现存在的安装问题，如工艺有不符合图纸要求及遗漏工序及配件等的要及时给予指出纠正，使安装工人记住正确工序安装程序。

(3)设计采用开口式铝合金型材作为铝板与组合插挂形式连接，所以在铝板进场时，监理工程师重点检查核对连接的铝型材是否加工完整以及有无缺陷，是否符合设计要求，将铝合金螺桩焊接、结构胶加固、铝板外观质量、铝型材外观等的检查验收作为材料进场验收控制的重点。

(4)侧挂板、吊顶板安装主要质量控制方法是首先核对侧挂板安装的位置，按照布置图、编号图正确核对后，开始检查水平 U 型钢上下坡度(阶梯形)，符合要求后开始安装该部位的侧挂板。侧挂板由插挂式铝合金型材与铝合金连接角码采用栓接，然后再与水平 U 型钢上的可调铝合金挂座进行螺栓连接，同时注意要按设计图纸要求进行向上找坡以达到设计角度，再检查铝合金与 U 型钢之间隔离垫是否安装，检查角码与挂座螺栓的规格、型号是否符合设计要求。在安装中应注意先不要拧紧螺栓，待侧挂板安装到一定的数量后进行拉线统一调整。侧挂板调直和调顺后再进行安装抗风压拉结点，拉结点安装检查达到要求后再进行下一段侧挂板安装(宽挂板设计为上、下各 3 套组合连接件，窄挂板上、下各 2 套组合连接件)。

(5)吊顶板安装采用在外挂板下面 U 型钢水平龙骨上安装两组可调试铝合金组合托座与吊顶板角码螺栓连接，较长的吊顶板相应增加组合托座，连接后再与铝板上的铝合金插挂式组合件连接，并与外侧铝合金型材装饰板拼装成铝板装饰线带，吊板里侧采用不锈钢螺钉将水平角钢龙骨与铝型材插挂件连接。

图3 侧挂板节点图

图4 抗风压拉结点节点图

图5 可调式吊顶板节点图

图6 可调式平台板节点图

(6)侧挂板、吊顶板安装完成后，监理工程师进行隐蔽验收程序，首先按照安装程序逐一检查验收，外挑龙骨安装、水平龙骨安装、蜘蛛人轨道安装、披水板安装打胶、铝合金组合件、插挂连接件、侧挂扳拉接点、不同材质隔离胶垫、螺栓、螺钉规格型号数量是否符合设计要求，同时进行防雷电气专业隐检。隐蔽验收合格后安装上平台铝板，上平台铝板安装程序及工艺与下吊顶板安装程序、工艺基本相同。

3.4 检修清洁吊轨安装施工质量控制重点

(1)本专业设计的蜘蛛人检修、维护、清洁用的吊轨采用新工艺、新技术、新材料。由于建筑造型设计属于退层结构，玻璃幕墙凹进铝板装饰带 60 cm～300 cm 不等，不宜采用擦窗机进行保洁、维护、检修，所以本专业设计采用蜘蛛人吊轨对玻璃幕墙及装饰铝板维修保洁。

(2)由于采用的工艺属于新技术、新工艺、新材料，因此要对设计及使用功能进行专家论证。监理工程师要掌握并且详细核对所安装的部位及专业厂家的加工工艺、使用功能、设计图纸中节点剖面图安装的部位、安装工艺等等，这样才能对安装施工过程中的质量做到重点控制。

(3)检查外挑方钢主龙骨、方钢水平龙骨、U 型钢水平龙骨、L 型角钢水平龙骨的焊缝焊接质量，栓接的螺栓数量及紧固、披水板等安装工艺是否存在漏装、密封胶漏打现象。经检查符合验收标准及设计要求后开始安装蜘蛛人吊轨。

(4)监理工程师对蜘蛛人吊轨安装的安全使用功能作为控制重点，主要检查程序以下四个方面：①轨道进场外观检查规格、壁厚、焊缝是否符合设计要求、配件是否齐全完整、加工出厂质量证明文件是否齐全；②安装工程是否按技术交底进行安装施工；③安装部位是否符合设计图纸要求；④焊接工艺是否符合焊接质量验收标准，轨道与吊架螺栓连接是否到位，轨道与轨道之间是否调整顺直，是否有错轨现象。工序安装符合要求后验收确认，然后进入下道工序，进行轨道两侧铝合金装饰板的包封施工。

3.5 幕墙防雷专业施工质量控制重点

(1)本专业幕墙防雷设计按 GB 500057—2010《建筑物防雷设计规范》的有关规定形成自身的防雷体系，并与主体结构的防雷体系可靠连接，保证接地电阻小于等于 0.5Ω。

(2)本工程在每层均做避雷均压环，做法采用通长 L75 mm×6 mm 镀锌角钢将每层一周圈与幕墙底部钢支座连接，形成围绕楼体的均压环。主体结构的防雷体系连接采用 12 mm 镀锌圆钢与 4 cm×4 mm 建筑避雷镀锌编钢两端连接处焊接，焊缝长度≥ 10 cm、焊缝高度 5 mm，所有焊缝均做防腐处理。

(3)设置均压环的楼层，平台铝板防雷措施采用铜编织线和不锈钢螺钉将相邻的外围侧挂板连接起来，铜导线与纵向方管连接，整层侧挂板形成一体，且与纵向槽钢均压环导通。

(4)本专业安装施工质量验收必须由电气专业监理工程师进行检查验收确认后办理相关专业验收移交手续，这也是幕墙专业工程师控制的重点。

3.6 施工中遇到的难点及采取的方法

(1)由于本工程建筑设计外造型的需求，建筑物本身逐渐向鱼脊呈台阶形缩进，在鱼脊顶部缩为椭圆形的形状。这就给外装饰铝板安装施工造成很多困难，尤其是主体结构施工期鱼头鱼尾异形弧线测量放线非常困难，在主体混凝土施工时难免出现外立面结构误差，这些结构施工时出现的不足均要由装饰来弥补修饰。为此在鱼头弧形铝挂板的外挑龙骨安装施工时必须保证弧形铝挂板设计效果及观感。

在安装弧形外挂侧板前，针对现场混凝土结构施工情况，采取三个步骤控制外挂板的安装质量及外观效果。

①考虑到幕墙专业设计图纸及按照图纸加工制作的外挑方钢龙骨个别与现场结构预埋件焊接安装长度有较大的偏差，所以在安装龙骨时先从弧形部位开始布置龙骨以保证误差控制在 3 cm～5 cm 之间，布置好龙骨后根据龙骨末端的偏差长短分别用加长钢角码连接。超长的采用同规格方钢焊接后再用钢角码连接。

②第二道控制方法是利用龙骨前端的弧形 U 型钢与龙骨采用钢角码连接，先放线找出异形弧线后再进行方钢龙骨钻孔并用钢角码连接，连接后再将弧形 U 型钢水平龙骨弧形控制在 l cm～l.5 cm 之间，以保证外挂侧板弧度在控制范围内。

③在安装外挂侧板时，利用侧挂板连接件铝合金角码与水平 U 型钢龙骨连接，铝合金角码钻 8 mm×3 cm 的可调螺栓孔。外挂板弧形安装要按要求进行控制，先预装连接，待挂板弧度达到要求后，进行连接件螺栓紧固安装。

(2)铝板加工制作厂家在湖北运输途中及到场卸货时，二次搬运到现场作业区安装造成个别铝板出现不同程度的弯边、翅角等不同损伤。为解决这一现象，采用 8 cm×4 cm×5 mm 的铁板中间钻 2 个 6 mm 孔，用螺栓连接两块铝板，上下各一道夹平，待铝挂板安装完一段后再按顺序拆除夹铁。如果需铝板中间起弧形时，利用侧挂板中间增加的拉结点向外支，达到侧板需要的弧度时，再把拉结点连接件螺栓固定拧紧。通过以上采取的控制方法，及时解决现场出现的难题，并达到了预想的外观效果，在工程验收中受到验收各方的认同。

(3)由于建筑设计外立面造型特别，每层玻璃单元板块上下之间设计为开缝铝板装饰带凸出幕墙玻璃单元板块 60 cm～300 cm。为方便今后玻璃幕墙及铝板电器检修、维护、保洁使用，为此专业设计采用了蜘蛛人吊轨。设计安装部位在铝板装饰带吊顶板里侧与玻璃幕墙之间，安装工序在外挑方钢龙骨安装完成后和水平方钢焊接。安装难点是吊轨滑道必须随铝板装饰线带外挂侧板单曲板、双曲板外造型高、低逐渐变化，且轨道下部和吊顶板在同一标高。为解决这一难题，安装现场采取安装完水平龙骨后在渐变形部位做吊轨上的吊架顺渐变部位做出定位调整。在安装过程中存在施工误差通过“主动较正”进行纠偏，先调整吊架上的竖向方钢高底拉线切割达到吊轨下部与吊顶板标高一致，遇单曲、双曲板渐变部位采用 60 cm～80 cm(标准轨道为 l20 cm)短轨滑道做弧形、坡形焊接，使吊轨与渐变外挂侧板下铝板装饰条做弧形调整并安装吊轨外包装饰板，达到与吊顶板在同一标高。保证设计图纸要求，重点质量检查部位及安装程序，检查竖向方钢切割后与龙骨方钢的焊缝焊接质量、吊架与吊轨螺栓连接是否符合要求，经检查全部符合要求后，蜘蛛人吊轨安装完成。

4 结 语

时代在不断前进，社会在不断进步，科学技术在不断创新，建筑领域新技术、新工艺、新材料、新设备也不断推广应用。这就要求我们广大工程技术管理人员要不断学习和掌握“四新”技术，使之更好地应用到工程实践当中去。双曲面铝板幕墙的质量控制是一个系统工程，望京 SOHO 中心工程在幕墙质量控制的系统过程中，监理部严格执行国家的有关标准、规范，重点加强了对幕墙材料的质量控制和对铝板幕墙施工安装的质量控制。望京 SOHO 中心工程质量监控的实践证明，通过对各个环节施工过程和施工质量进行严格监控，铝板幕墙施工取得了非常好的质量效果和观感效果，验收时受到设计和业主的好评，顺利通过工程四方验收。