建筑行业悬挑铜屋檐安装施工工法

-6-悬挑铜屋檐安装施工工法1.前言随着我国经济的日益发展，写字楼等公用建筑的造型需求和装修档次逐步提高，良好的建筑造型对提升企业认知度，宣传企业形象具有极大的促进作用。我国传统建筑中的斗拱造型具有大气、优雅、美观的艺术气质，采用金属材料制作后，在技术上具有抗风压、防渗漏、易于维护的优点。铜构件在制作完成后，在现有浇混凝土挑檐的基础上进行安装。先后施工钢骨架、抱头梁、铜板椽子造型及斗拱。铜屋檐制作时采用2mm厚紫铜板加工，紫铜板经过激光切割、彩喷、折弯等工艺分块焊接成型，焊接如前拱、昂等大面构件时需先黏贴8mm厚PVC板，等胶水干后焊接，极大的减少了板材焊接时形成的变形，从而保证构件表面的平整。为使此施工方法能广泛应用，指导类似的高层建筑物异形金属屋檐施工，特编制此工法。2.工法特点2.1安装便捷普通的一体式钢结构屋檐自重较大，往往需要采用塔吊或大型汽车吊进行起吊，人工配合安装。本工艺采用的铜斗拱为组装形式，采用内销、卡、扣、内螺丝等固定方式作业，极大地节省了机械费用。2.2不受雨雪天气影响普通的屋檐装饰装修多在顶层进行作业，同时采用吊篮进行配合，材料加工及安装均受到天气制约。本工艺利用主体结构施工的悬挑工字钢搭设操作架，作业面完全在结构外檐下。同时，在次顶层楼内进行材料加工，倒运，不受雨雪等不良天气影响，显著提高作业效率，缩短工期。2.3耐腐蚀，防老化相比于传统的木质斗拱，铜构件表面一体锻压，烤漆喷涂，耐腐蚀，防火性高，不易生锈，使用年限更久。2.4精度高由于本工法中，斗拱及其它构件均为组装安装，各工序施工前均可对尺寸偏差进行调整和修正，工程施工完成后，造型线条优美匀称。3.适用范围适用于悬挑长度较大的异形屋檐造型项目。4.工艺原理本工法的原理是：首先，通过现场对混凝土结构实测实量，便于进行有针对性的下料加工，消除尺寸误差。在定点放线后，进行后置埋板施工，并通过焊接的形式将内骨架安装在埋板上。在确定尺寸无误后，依次安装紫铜拉丝铜板、包梁、抱头梁、椽子、铜斗拱。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程5.1.1施工工艺流程图 图5.1.1-1铜屋檐施工工艺流程图5.1.2斗拱制作工艺斗拱采用2mm厚紫铜板加工，紫铜板经过激光切割、彩喷、折弯等工艺分块焊接成型，焊接如前拱、昂等大面构件时需先黏贴8mm厚PVC板，等胶水干后焊接，极大的减少了板材焊接时形成的变形，从而保证构件表面的平整。5.1.2.1.严格根据图纸将斗拱各部位组合件分解，紫铜板采用激光切割、剪板折边等工序成型。板材下料前需计算折边及焊接量的缩放，保证斗拱加工尺寸正确。5.1.2.2将制作好的斗拱单体部件进行打磨处理，质检需对各斗拱尺寸进行查验并检验焊接情况及表面的平整度。5.1.2.3局部加衬内不锈钢骨架，在吊装位置焊螺帽，方便现场各单体的吊装。5.1.2.4对制作完成的各斗拱部件表面清洗，部件表面拉丝处理，烘干后进行磷化处理（防止漆层起皮）。5.1.2.5根据成型构件尺寸打印不干胶图案，将不干胶图案粘贴在斗拱部件上，撕掉需要喷颜色位置上的不干胶，斗拱部件整体喷浅古铜色色漆，5.1.2.6待油漆干后撕掉不干胶层，露出浅古铜色底漆与紫铜板本色交融图案，用松香水擦洗表面胶水，处理干净检验合格后送入油漆房进行氟碳漆保护层罩面。5.1.2.7晾干后的斗拱构件需进入高温烘箱进行烘烤，烘烤时间在30分钟左右，最高温度160度。5.1.2.8产品最终检验，外包弱胶保护膜入库。5.1.3抱头梁制作工艺抱头梁制作采用2mm厚紫铜板，根据设计要求作表面加工处理。5.1.3.1根据深化图纸尺寸下料。5.1.3.2铜板折边，尺寸修整。焊内骨架，面板与骨架现场安装时中性硅胶粘结并局部焊接。5.1.3.3铜板表面清洗，烘干后进行磷化处理（防止漆层起皮），磷化完成后喷浅古铜色面漆（以具体色板为准），油漆厚度不小于45μm。5.1.3.4晾干后的铜板构件需进入高温烘箱进行烘烤，烘烤时间在30分钟左右，最高温度160度。5.1.3.5抱头梁的尺寸、平整度等检查。产品最终质量检查，检查数量每批抽查5%，但不少于10件，且每批不应少于2件。检验合格后进行成品登记，表面贴弱胶保护膜包装入库。5.1.4铜板椽子造型制作工艺飞椽制作采用2mm厚紫铜板，根据设计要求作表面加工处理。5.1.4.1根据深化图纸尺寸下料。5.1.4.2铜板折边，尺寸修整。焊内骨架，面板与骨架现场安装时中性硅胶粘结并局部焊接。5.1.4.3铜板表面清洗，烘干后进行磷化处理（防止漆层起皮），磷化完成后喷浅古铜色面漆，油漆厚度不小于45μm。5.1.4.4晾干后的铜板构件需进入高温烘箱进行烘烤，烘烤时间在30分钟左右，最高温度160度。5.1.4.5铜板椽子造型的尺寸、平整度等检查。5.1.4.6产品最终质量检查，检查数量每批抽查5%，但不少于10件，且每批不应少于2件。检验合格后进行成品登记，表面贴弱胶保护膜包装入库。5.1.5紫铜拉丝铜板屋檐及包梁制作工艺紫铜拉丝铜板屋檐及包梁制作采用2mm厚紫铜板，根据设计要求作表面加工处理。5.1.5.1根据深化图纸尺寸下料。5.1.5.2铜板折边，尺寸修整。焊内骨架，面板与骨架现场安装时中性硅胶粘结并局部焊接。5.1.5.3铜板表面清洗，烘干后进行磷化处理（防止漆层起皮），磷化完成后喷浅古铜色面漆，油漆厚度不小于45μm。5.1.5.4晾干后的铜板构件需进入高温烘箱进行烘烤，烘烤时间在30分钟左右，最高温度160度。5.1.5.5紫铜拉丝铜板屋檐及包梁的尺寸、平整度等检查。5.1.5.6产品最终质量检查，检查数量每批抽查5%，但不少于10件，且每批不应少于2件。检验合格后进行成品登记，表面贴弱胶保护膜包装入库。5.2操作要点5.2.1紫铜拉丝铜板屋檐及包梁安装工艺安装质量控制点：结构的稳定性、平整度、垂直度、光滑性。5.2.1.1在紫铜拉丝铜板上做包铜梁的内钢骨架。5.2.1.2附PVC板隔离层。5.2.1.3将包梁铜板用中性结构硅胶固定在已做好的内钢架基础上，安装时注意板面的平整度。5.2.1.4拼接缝采用透明中性胶密封。5.2.1.5按以上步骤逐块逐层安装，最后进行表面清理，验收。图5.2.1-1紫铜拉丝铜板施工图5.2.2抱头梁安装安装质量控制点：结构的稳定性、平整度、垂直度。5.2.2.1在主体结构上做包铜梁枋的内钢骨架。5.2.2.2附PVC板隔离层。5.2.2.3将铜板用中性结构硅胶固定在已做好的内钢架基础上，安装时注意板面的平整度。5.2.2.4拼接缝采用透明中性胶密封。5.2.2.5按以上步骤逐块逐层安装，最后进行表面清理，验收。图5.2.2-1抱头梁安装施工图5.2.3铜板椽子造型安装安装质量控制点：接缝的平直，相邻板材间无明显高低起伏。5.2.3.1在钢结构屋面板下部焊椽子的内钢骨架。5.2.3.2附PVC板隔绝层，自攻螺丝固定。5.2.3.3将铜包遮椽板、素枋铜板用中性耐候硅胶固定在内骨架上。5.2.3.4安装后交接缝平直，相邻板材间高低起伏不超过2mm。5.2.3.5按以上步骤逐块逐层安装，最后进行表面清理，整体喷一道氟碳保护漆，施工班组自检。图5.2.3-1铜板椽子造型安装施工图5.2.4拱安装斗拱安装采用内销、卡、扣、内螺丝等固定方式组装，整体受力在内部与屋面连接的不锈钢吊杆上。安装质量控制点：结构的稳定性、水平垂直度。5.2.4.1先对斗拱进行水平定位，明确斗拱的标高，安装时先装栌斗。5.2.4.2依次安装华拱、泥道拱、然后安装散斗、交互斗。5.2.4.3安装第二道泥道拱、华拱、瓜子拱，安装昂、散斗。5.2.4.4将整体斗拱用内串螺杆固定在屋面主骨架下檐上部钢架上，用红外线定位结合水平尺、吊垂保证斗拱的垂直度水平度，误差不超过3mm。5.2.4.5各构件拱必须与不锈钢吊杆有连接，螺丝固定在拱上。5.2.4.6最后进行表面清理，整体喷一道氟碳保护漆，施工班组自检。图5.2.4-1铜斗拱安装施工图6.材料与设备为发挥整体调配、资源互补优势，周密部署，积极做好各种水平运输机械、吊装机械及各种周转材料、工具的调配工作，对所有施工机具都必须在开工之前进行检查和试运转，同时按程序文件中的规定进行标识，在施工过程中，项目经理部机械管理员应随设备状态的变化及时标识。拟投入的主要施工机具见下表：表6-1主要机械设备表序号设备及仪器名称规格、型号数量（台）备注1液压摆式剪板机Qc12y-6x40001材料加工2液压板料折弯机Wc67y-160/40001材料加工33150kn四柱液压机Yf32-63a1材料加工4630kn四柱液压机Yc32-63a1材料加工5四柱万能液压机Y32-100-11材料加工6万能回转头铣床Xq62251材料加工7红外线烤箱Xrf-3d11材料加工8全自动蚀刻机1材料加工9数控万能水切割机Cruier581材料加工10迅雷激光切割机QL-FCP3051材料加工11开式双柱可倾压力机Jb23-631材料加工12开式可倾压力机Jd23-351材料加工13车床C62501材料加工14车床C6-1d1材料加工15万向摇臂钻床Z32k1材料加工16贮能式螺柱焊机Rsn-8001材料加工17刻字机M1mc1kcg-60s11材料加工18氩弧焊机M8m-400-11材料加工19角磨机12510安装20水平仪1测量21手电钻Df038a15安装22手动葫芦２Ｔ2安装23电焊机3安装24电焊条烘干箱1安装7.质量控制7.1质量保证总则7.1.1施工现场严格按照国家有关规范、规程和设计要求施工，实行全面质量管理。及时做好各项施工记录和隐蔽工程检查，服从建设和监理单位人员的监督和检查。7.1.2建立由项目经理领导控制、技术质量组检查的管理体系，以确保各项质量保证措施落实到各分项工程及各道工序中。7.1.3在施工过程中设专职质量员，班组设兼职质量员进行自检、互检，发现不符合质量标准的问题及时纠正。7.1.4各工序设质量负责人、质量检查人，明确岗位，落实责任。7.1.5定期召开质量会议，严格质量管理。7.1.6执行三级质量管理制度，即施工个人自检、下道工序上检、质量员把关制。各道工序认真填写质量检查表格。7.1.7施工前技术负责人对施工人员进行书面技术、安全交底，对技术要求做到人人心中有数。7.1.8严把材料进场关，认真做好材料的检查和复试，进入施工现场后的原材料必须按规定进行复试。未经检查和复试的以及检查和复试不合格的材料，一律不准使用。7.2焊接质量控制7.2.1严格执行焊接工艺评定，选择最佳的工艺参数。7.2.2本项目采用的焊机为WSM400IGBT逆变式直流脉冲氩弧焊机，构件铜材焊接部位切割打磨成45度斜角，然后用青铜焊丝熔化填满并高出原构件平面，最后打磨光滑略高出（±1mm）构件平面。7.2.3把好焊接材料关，青铜焊条直径控制在2~3mm，控制其进货、保管、烘干、使用各环节。7.2.4经上岗考试合格的合格焊工方可上岗。7.3模具冲压工艺控制7.3.1严格按图纸的式样要求制作模具。7.3.2对模具尺寸、平整度等细节进行微调。7.3.3冲压成型后的产品尺寸需要紧密校合，断口处必须磨平不割手。7.4表面颜色控制措施铜及其合金的氧化变色，涉及大气腐蚀、电化学腐烛和化学腐蚀等过程,是一个复杂的物理化学过程。这其中，电化学腐蚀的速度最快、最严重。当大气的湿度较高时,空气中的水分子因吸附或者化学凝聚的作用凝结在铜材表面,形成一层很薄的水分子层。当铜材表面的水分子层不断增厚形成电解液膜层后就能发生电化学腐烛。空气中的硫化氢与二氧化硫能对铜进行化学腐蚀。据研究表明温度的增加也对铜的氧化腐蚀有很大影响，每提高10度氧化腐蚀速度相对能提高一倍，所以在雨季铜特别容易腐蚀变色。由于铜有以上导致表面氧化腐蚀的原因，故采取以下几条措施控制铜表面的氧化、腐蚀及对表面颜色的保护措施。7.4.1增加着色层的膜的厚度与附着力铜着色也是在铜表面生成一次氧化膜，该氧化膜越厚，附着力越好，外界的水汽，二氧化硫等物质就很难侵入，从而提高了铜的防变色效果。通过铜与着色液充分反应，控制时间和合理的温度，提高膜的厚度。膜的附着力的增强，主要是通过铜制品的一系列表面前处理工艺（除油，除氧化层，表面活化、磷化）使得铜构件表面无其他影响着色的杂质。着色时需做三次清洗及着色重复工序，由浅到深，避免一次或两次完成，保证颜色的固定性。7.4.2面喷氟碳漆保护措施喷氟碳漆后的铜制品与外界环境（腐蚀介质）被这层树脂层有效隔离,隔离了水，从而提高了抗变色性能。氟碳烤漆需经专业高温烤箱烤干，增加漆层的硬度、着附力，烘烤时最高温度需160度，时间约30分钟。7.4.3表面打蜡双层保护措施氟碳保护漆外再做做两遍打蜡处理形成双重保护，以隔绝水汽，硫化氢等物质。7.5油漆着色控制措施7.5.1表面打磨精修，主要是去除铜表面的毛刺，划痕，氧化皮和各种缺陷，提高表面的平整度，降低粗糙度，为均匀着色打好基础。7.5.2.化学除油，主要是用碱性的化学物质除去表面的油污。如果有油污附在铜构件上，会对后续的着色产生的氧化膜产生很坏的影响，降低了着色膜的牢度。7.5.3.水洗，主要有清水高压冲洗及热水清洗，去除表面的化学遗留物质。7.5.4.抛光，是为了获得高平整和高光洁度的表面，使得着色的药水能够与铜表面充分，均匀的接触。抛光通常有机械抛光与化学抛光，一般的单位都采用机械抛光，但是机械抛光有其缺陷：某些铜制品的阴角处，机械轮很难触碰到。故在加工过程中，采用化学抛光工艺，利用化学介质对金属表面的尖峰区域溶解速度比凹谷区域溶解速度快的特点，实现材料表面的抛光。它适合复杂形状和各种尺寸的铜构件，且抛光效果好。7.5.5.活化处理，它是一个很关键的步骤。其目的是除去金属表面极薄的氧化膜,使金属表面活化,以保证着色层与基体金属的牢固结合防止油漆起皮脱落。7.5.6.着色是表面处理里面最关键的一环。着色时做三次清洗及着色重复工序，由浅到深，避免一次或两次完成，保证颜色的固定性为了使化学药水与铜表面充分，均匀的接触。7.5.7.喷漆分喷氟碳保护和做有色漆面。A、电化着色完成后的产品进无尘油漆房进行喷涂三道氟碳保护漆。B、蚀刻浅浮雕凹面做底漆的构件，蚀刻完成后进行表面清洗，烘干后进行磷化处理（防止漆层起皮），磷化完成后喷朱红色面漆，油漆厚度不小于45μm。等油漆干后撕掉不干胶层，露出图案的黄铜色金线，用松香水擦洗表面胶水，处理干净检验合格后送入油漆房进行氟碳漆保护层罩面7.5.8.烘烤，是将已喷涂氟碳漆阴干后的构件送入高温烘箱进行烘烤，烘烤时间在30分钟左右，最高温度160度。7.5.9.打蜡，打蜡本身是一种防变色的表面保护工艺，在很多室内的铜工艺品摆件上，通常不选择油漆作为表面保护处理，而采用上蜡来做表面保护。在铜制品做完油漆后，在油漆上再次做打蜡的工艺。蜡在油漆的外层，起到了保护油漆的作用，腐蚀了蜡后才能接触到油漆表层，这样就给铜制品表面保护做了双层保险。上蜡分两次进行，上完一次蜡以后间隔5到10分钟后再上一层蜡，这样使得蜡能充分包裹整个铜制品的油漆表层。8.安全措施8.1严格按照机械操作规程进行机械操作，操作人员要持证上岗。8.2加强安全教育，定期组织人员学习安全生产知识和安全操作规程；8.3设置专职安全员，加强巡视现场水、电、机械设备使用情况。做到发现问题，及时处理并及时汇报；8.4定期对使用的设备进行维护保养，保证设备完好，发现机械故障及时处理，不带病运转；8.5根据现场情况，合理规划布置施工材料、工具、机械设备的堆放；8.6施工脚手架保持清洁，并定期对架体进行检查；8.7安装时安装区域安排专人监护，以防闲杂人员进入作业区域，发生垂直作业伤害。9.环保措施贯彻执行上级发布的场容管理条例，合理划分施工现场管理范围，明确责任，定岗定人。9.1根据现场情况，合理规划布置施工材料、工具、机械设备的堆放；9.2优先选用先进的环保机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，避免夜间施工。9.3建筑基坑周边保持清洁，场地平整，垃圾集中堆放，及时处理；9.4每天使用后的机具洗净，做好日常保养，闲置设备退回基地；9.5施工材料与小型机具分类堆积，码放整齐；9.6机械设备要周正清洁，摆放布局合理，安装牢稳。9.7成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。9.8将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明