单层铝板幕墙施工工艺探究

马瑶 中建八局装饰工程有限公司大连分公司

1 金属幕墙发展史

自20世纪70年代未期，我国铝合金门窗、幕墙工业开始起步，铝合金玻璃幕墙在建筑中的推广应用和发展，从无到有，从仿制到自行研制开发，从承担小工程的施工到承揽大型工程项目，从生产施工中低档产品到生产高新技术产品，从施工中低层建筑门窗到施工高层玻璃幕墙，从只能加工简单中低档型材到挤压复截面的高档型材，从依靠进口发展到对外承包工程，铝合金门窗及玻璃幕墙得到了迅速的发展。到20世纪90年代新型建筑材料的出现推动了建筑幕墙的进一步发展，一种新型的建筑幕墙型式在全国各地相继出现，即金属幕墙，所谓金属幕墙是指幕墙面板材料为金属板材的建筑幕墙，简单的说，就是将玻璃幕墙中的玻璃更换为金属板材的一种幕墙形式，但由于面材的不同两者之间又有很大的区别，所以设计施工过程中应对其分别进行考虑。由于金属板材优良的加工性能，色彩的多样性及良好的安全性，能完全适应各种复杂造型的设计，可以任意增加凹进和凸出的线条，而且可以加工各种型式的曲线线条，给建筑师以巨大的发挥空间，倍受建筑师的青睐，因而获得了突飞猛进的发展。

2 金属幕墙的分类

金属幕墙所使用的面材主要有以下几种：铝复合板、单层铝板、铝蜂窝板、夹芯保温铝板、不锈钢板、彩涂钢板、珐琅钢板等。

(1) 铝复合板是由内外两层均为0.5mm厚的铝板中间夹持2-5mm厚的聚乙烯或硬质聚乙烯发泡板构成，板面涂有氟碳树脂涂料，形成一种坚韧，稳定的膜层，附着力和耐久性非常强，色彩丰富，板的背面涂有聚脂漆以防止可能出现的腐蚀。铝复合板是金属幕墙早期出现时常用的面板材料。

(2) 单层铝板采用2.5mm或3mm厚铝合金板，外幕墙用单层铝板表面与铝复合板正面涂膜材料一致，膜层坚韧性、稳定性，附着力和耐久性完全一致。单层铝板是继铝复合板之后的又一种金属幕墙常用面板材料，而且应用越来越多。

(3) 蜂窝铝板是两块铝板中间加蜂窝芯材粘接成的一种复合材料，根据幕墙的使用功能和耐久年限的要求可分别选用厚度为10mm、12mm、15mm、20mm 和 25mm的蜂窝铝板，厚度为10mm的蜂窝铝板应由1mm的正面铝板和0.5-0.8mm厚的背面铝合金板及铝蜂窝粘接而成，厚度在10mm以上的蜂窝铝板，其正面及背面的铝合金板厚度均应为1mm，幕墙用蜂窝铝板的应为铝蜂窝，蜂窝的形状有正六角形、扁六角形、长方形、正方形、十字形、扁方形等，蜂窝芯材要经特殊处理，否则其强度低，寿命短，如对铝箔进行化学氧，其强度及耐蚀性能会有所增加。蜂窝芯材除铝箔外还有玻璃钢蜂窝和纸蜂窝，但实际中使用的不多。由于蜂窝铝板的造价很高，所以用量不大。

(4) 夹芯保温铝板与铝蜂窝板和铝复合板形式类似，只是中间的芯层材料不同，夹芯保温铝板芯层采用的是保温材料（岩棉等）。由于夹芯保温铝板价格很高，而且用其它铝板内加保温材料也能达到与夹芯保温铝板相同的保温效果，所以目前夹芯保温铝板用量不大。

(5) 不锈钢板有镜面不锈钢板，亚光不锈钢板、钛金板等。不锈钢板的耐久、耐磨性非常好，但过薄的板板会鼓凸，过厚的自重和价格又非常高，所以不锈钢板幕墙使用的不多，只是在幕墙的局部装饰上发挥着较大的作用。

(6) 彩涂钢板是一种带有有机涂层的钢板，具有耐蚀性好，色彩鲜艳，外观美观，加工成型方便及具有钢板原有的强度等优点而且成本较低等特点。彩涂钢板的基板为冷轧基板，热镀锌基板和电镀锌基板。涂层种类可分为聚脂、硅改性聚脂，偏聚二氟乙烯和塑料溶胶。彩涂钢板的表面状态可分为涂层板、压花板和印花板，彩涂钢板广泛用于建筑家电和交通运输等行业，对于建筑业主要用于钢结构厂房、机场、库房和冷冻等工业及商业建筑的屋顶墙面和门等，民用建筑采用彩钢板的较少。

(7) 珐琅钢板其基材厚度为1.6mm的极低碳素钢板（含碳量为0.004，一般钢板含碳量是0.060），它跟珐琅层釉料的膨胀系数接近，烧制后不会产生胀应力造成的翘曲和鼓凸现象，同时也提高了釉质与钢板的附着强度，它的生产工艺与烧搪工艺相近，在钢板经酸洗等反复清洗后，涂敷玻璃质混合料粉末，经850℃高温烧熔而成，珐琅钢板兼具钢板的强度与玻璃质的光滑和硬度，却没有玻璃质的脆性，玻璃质混合料可调制成各种色彩、花纹。目前，珐琅钢板的质量检测标准以及珐琅钢板作为覆面材料的施工规范和验收标准，尚未出台。所以建筑工程中，珐琅钢板应用很少。

3 单层铝板幕墙的施工工艺

主要施工段的施工程序：测量放线—后置埋板安装—主龙骨安装—副龙骨安装—保温安装—铝板安装—打胶清理。

3.1 测量放线

定位、测量放线是确保施工质量的最关键的工序，必须严格按施工工艺进行，为保证测量精度，除熟悉图纸，采用常规的的测量步骤外，还要使用精确先进的测量新设备新技术如激光经纬仪、水平仪、全站仪、铅垂仪、电子计算机等仪器设备相结合的方式进行测量放线。测量工作开始之前，必须与总承包方取得联系，由总包方移交本建筑工程的有关技术参数。

3.1.1 首层基准点、线布置

(1) 测量与复核基准点

由基准点线布置图，以及首层原始标高点，施工人员依据基准点、线布置图，进行复核基准点、线及原始标高点。根据基准点及控制网图上的数据，用全站仪对基准点轴线尺寸、角度进行检查校对，对出现的误差进行适当合理的分配。

(2) 首层控制线的布置

控制线设定离结构较远（2米左右），幕墙施工需将控制线进行外移（一般0.5～1米），依据首层控制轴线，建立幕墙首层内控制网，再由内控制网根据安装需求进行外移形成外控制网，按照图纸设计对控制网进行复核校正，使之符合设计及安装要求。

3.1.2 投射基准点

(1) 根据本工程外形幕墙基准点投测，在顶、底、中间楼层，每隔几层为一个标准控制层。

(2) 投测基准点前安排施工人员把测量孔部位的混凝土清理干净，然后在一层的基准点上架设垂准仪。将底层基准控制点作为一级控制点，通过一级基准控制点，采用铅垂仪传递基准点。确认无误后，分别在各楼层的楼面上测量孔位置处把激光接收靶放在楼面上定点，再用墨斗线准确地弹一个十字架。十字架的交点为基准点。

(3) 内控点（轴线控制点）竖向投测

a.将激光垂准仪架设在首层楼面基准点，调平后，接通电源射出激光束。

b.通过调焦，使激光束打在作业层激光靶上的激光点最小，最清晰。激光接收靶由300×300×5mm厚有机玻璃制作而成，接收靶上由不同半径的同心圆及正交坐标线组成。

c.通过顺时针转动望远镜360度，检查激光束的误差轨迹。如轨迹在允许限差内，则轨迹圆心为所投轴线点。

d.通过移动激光靶，使激光靶的圆心与轨迹圆心同心，后固定激光靶。在进行控制点传递时，用对讲机通信联络。

e.所有轴线控制点投测到楼层完成后，用全站仪及钢尺对控制轴线进行角度、距离校核，结果达到规范或设计要求后，进行下道工序。

3.1.3 主控线弹设

(1) 基准点投射完后，在各楼层的相邻两个测量孔位置做一个与测量通视孔相同大小的聚苯板塞入孔中，聚苯板保持与楼层面平。

(2) 依据先前做好的十字线交出墨线交点，再把全站仪架在墨线交点上对每个基准点进行复查，对出现的误差进行合理适当的分配。

(3) 基准点复核无误后，用全站仪或经纬仪操作进行连线工作。先将仪器架在测量孔上并进行对中、整平调节，使仪器在水平状态下完全对准基准点。

(4) 仪器架设好后，把目镜聚焦到与所架仪器基准点相对应的另一基准点上，调整清楚目镜中的十字光圈并对中基准点，锁死仪器方向。再用红蓝铅笔及墨斗配合全站仪或经纬仪把两个基准点用一条直线连接起来。

(5) 在第一次调整测量之后，旋转180度再进行复测，如有误差要取中间值。同样方法对其它几条主控制线进行连接弹设。

3.1.4 外控点控制网平面图制作

怎样把每个面单元分格交接部位，点、线、面位置定位准确紧密衔接是后期顺利施工的保障和基础。将控制分格点布置在幕墙分格立柱缝中，与竖龙骨内表面平，先在电脑里边作一个模图，然后再按模图施工。

3.1.5 现场外控点、线布置

(1) 所有外控点做完后，用钢丝进行上下楼层对应点的连线。（外控钢丝线间距和倾斜长度太大，会导致中间部位控制线塌腰，对施工精度会造成影响，规定两点间距大于50M的外控线，在总长度二分之一处对应楼层也要投测主控线，作为外控线中间部位是否偏差的检查依据线或在此部位增加控制支点。若遇到有风天气就也能进行施工）。

(2) 为及时准确的观测到施工过程中结构位移的准确数据，定期对现场的结构进行复查，检查数据及时返馈设计作出对应解决方案。便于结构检查方便、简捷、准确、及时，将外控点在首层重新放置一次，使首层外控点与上面各楼层外控线点垂直投影重合。

3.1.6 层间标高的设置

(1) 将基准标高水平点引测到首层便于向上竖直量尺位置，校核合格后作为起始标高线，并弹出墨线，用红油漆标明高程数据，以便于相互之间进行校核。

(2) 标高的竖向传递，用钢尺从首层起始标高线竖直向上进行量取或用悬掉钢尺与水准仪相配合的方法进行，直至达到需要投测标高的楼层，并作好明显标记。在幕墙施工安装完成之前，所有的高度标记及水平标记要清晰完好，不能被消除破坏。

(3) 考虑到在施工过程中位移变形，确保水平标高的准确性，用全站仪在主体结构外围进行跟踪检查。过程中的施工误差及因结构变形而造成误差，在幕墙施工允许偏差中合理分配，确保立面标高处顺畅连接。

3.2 后置埋板安装

(1) 钻孔

按照设计要求的孔径、深度进行钻孔，钻头应与主体安装面垂直。控制钻孔深度，施工时在电锤上设置钻孔深度控制器。

(2) 清孔

必须用吹气泵、毛刷或空压机将孔洞中灰尘清理干净，孔壁不能有灰尘。置入药剂管。将药剂管放入孔内并推至孔底。

(3) 安装锚栓和埋板

将安装锚栓通过安装工具与电钻连接，用锚栓压住孔内药剂管，启动电钻（钻速约750r/min），并推动锚栓进入孔内，到安装深度。锚栓在推入和转动的过程中将使药剂管破碎，树脂、固化剂和石英颗粒混合，并填充到锚栓与钻孔壁之间的空隙。

(4) 凝胶

旋入锚栓后，马上复核其安装尺寸并微调，在凝胶时间内（查产品资料），不得拆卸安装工具，保证锚栓不被触动。药剂硬化过程。凝胶时间过后，可拆掉安装工具，但在药剂硬化时间内（查产品资料），不得触动螺杆。药剂完全固化及安装角码。使药剂安全固化后，对角码进行固定。固化时间与安装温度有关，一般：安装温度为：－5℃至0℃；0℃至10℃；10℃到20℃；20℃以上，对应的凝固可装角码时间为：5h；1h；30min；20min，潮湿孔洞药剂固化时间加倍。

3.3 主副龙骨安装

钢龙骨安装顺序是从下向上，骨架安装时进行全面检查，随时调整，减少误差。全部采用栓接方式，螺栓全部加平垫、弹垫以防松动。整个墙面竖龙骨的安装尺寸误差要在外控制线尺寸范围内消化，误差数不得向外伸延。各竖龙骨安装依据靠近轴线处控制钢丝线为基准，进行分格安装。

龙骨安装施工量最大的工作是焊接作业，焊接难度大，焊接作业条件复杂，焊接时防风、防雨等安全措施是一道难题。

表1 铝板安装质量通病及其防治措施

在幕墙施工中，在不同厚度的钢板进行施焊时，方法也不同，在6mm以下的钢板对焊时，不用开坡口，但两工件之间的间隙为3mm。8mm以上的钢板对接时一般采用单面45°坡口，或双面45°坡口，坡口纯边为3mm，间隙为2mm。焊缝的宽度不小于或等于板厚尺寸，如钢板在搭接、焊接时12mm以下的钢板不须开坡口，为使焊缝增加强度，焊缝的表面开关呈弧状。

在幕墙施工中，由于热镀锌与冷镀锌不同，热镀锌能侵入钢材表面。焊接时锌层给焊接带来不利因素，所以在施焊时电流比一般钢材的焊接电流要略大些，让锌在6000℃～8000℃溶池中尽快溶解、挥发。如果镀锌层得不到燃烧、挥发，焊缝的质量就达不到技术要求强度。锌在挥发的同时会带来有害气体和粉尘，施焊人员要对焊接时的位置进行选择，注意个人防护，避免锌中毒事件发生。

室外平均气温连续五天低于5℃即进入低温季施工，为确保焊接质量，必须采取行之有效的措施进行施工。对焊前预热、焊接线能量、层间温度和焊后保温缓冷工作等几方面加以控制，从而保证低温季焊接施工质量。

(1) 加强预热温度检测，控制层间温度。

(2) 焊道成形后立即进行保温缓冷工作。

(3) 采用低氢或超低氢焊材，严格控制焊材烘干保温温度和时间，缩短使用回烘时间,减少回烘次数，加强焊材使用中间控制，回烘次数均不得大于两次。

(4) 加强中间过程管理,连续焊缝一次焊接完成，避免中途中断焊接。

(5) 在非规定环境温度下，涉及碳弧气刨必须按焊前温度预热。

(6) 加强环境观察，天气情况恶劣时控制焊接时段，将焊接时间集中在中午。

3.4 保温安装

3.4.1 防火要求

(1) 保温隔热层必须采用不燃性材料，并有防止散落、飞扬等的可靠措施。

(2) 保温材料选用100mm厚密度不低于90kg/m3的岩棉板，其产品等级应不低于合格品。

(3) 保温材料密度的选择对应的导热系数不大于0.038W/m.K，同时为A1级不燃物，憎水率≥99%。

3.4.2 防火棉安装

(1) 防火隔断板安装

安装防火棉前，先安装防火托板，防火托板固定于楼板砼结构和横料上，防火托板采用1.5mm厚镀锌钢板。就位后的防火板一侧固定在防火隔断横梁上，一侧与主体连接。

(2) 防火棉安装

为满足幕墙的防火性能和保温节能的要求，在幕墙设计中必须考虑防火和保温的措施。防火除了安装防火隔断板上，还要在板内堵塞防火岩棉。

(3) 安装工艺流程

防火岩棉（保温棉）尺寸测量→按尺寸下料→按放→固定→检查修补→隐蔽验收。

3.5 铝板安装

钢龙骨安装完毕后，对整个铝板进行安装，在龙骨上重新弹设铝板安装中心定位线，所弹墨线几何尺寸应符合要求，墨线必须清晰。依据编号图的位置，进行铝板的安装，安装铝板要拉横向、竖向控制线，铝板支承点处需进行调整垫平。安装时一定要拉钢线。铝板在搬运、吊装过程中，应竖直搬运，不宜将铝板饰面平台搬运。铝板安装过程中，依据设计规定的螺钉的数量进行安装，不得有少装现象，安装过程中，不但要考虑平整度，而且要考虑分格缝的大小及各项指标，控制在误差范围内。且按铝板保护膜上箭头方向进行安装，防止铝板折光产生误差。（见表1）

3.6 打胶施工

（见表2）

4 结束语

本文在测量放线阶段采用大篇幅的文字进行叙述，意在强调测量放线对整个施工阶段，对现场尺寸的复核阶段，都起着至关重要的作用。为后续的埋板安装、龙骨安装、单层铝板安装提供定位点。收口阶段的难易程度，大部分原因取决于先期的测量放线。在埋板、龙骨、单层铝板安装以及打胶施工的质量，需要实时检测与跟进，最终完成单层铝板幕墙的施工。

表2 打胶施工质量通病及其防治措施

[1]建筑幕墙用氟碳铝单板制品 JG/T 331-2011 [S].2011

[2]金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ 133-2001[S].2011

[3]王瑞,刘健.单层铝板材料特点及幕墙的施工技术[J].2009,辽宁建材

[4]周杨华,徐洪平.单层铝板幕墙施工技术探讨[J].2005,山西建筑