刘永涛 周 鑫 王德军

1.山东建筑大学机电工程学院 济南 250101；2.中建八局第二建设有限公司 济南 250014

1 工程概况

济南市省会文化艺术中心大剧院工程位于济南市西客站片区，为山东省承办第十届中国艺术节的主场馆。本工程建筑面积136 000 m2，分为音乐厅（1 500座）、多功能厅（500座）和歌剧院（1 800座），均为甲等剧场；地上8层，地下1层，结构形式为框架-剪力墙结构和钢结构，屋顶为单层网壳罩棚钢结构。

省会文化艺术中心大剧院裙楼幕墙工程为开放式嵌不锈钢条石材幕墙，采用开缝式可拆卸铝合金背栓安装方式，竖向分缝均有不锈钢装饰条，横向分缝为每5个分格设1道不锈钢装饰条，石材为荔枝面太白青石材（图1）；主要工程范围为大剧院12.40 m屋面平台以下的外墙立面，其平面造型为数段不规则的弧线互相交接，总面积约为10 000 m2，内部采用厚2.50 mm阳极氧化铝单板用以防水及质量密度为100 kg/ m3的岩棉进行保温。

图1 开放式嵌不锈钢条石材幕墙完成效果

2 工程特点、难点

1）建筑造型为不规则椭圆形，分格方式采用折线方式，这样龙骨的角度及定位采用普通的放线和定位无法实现，需采用全站仪对龙骨的前后面中心点进行定位，以保证幕墙弧线的平滑。

2）主体结构施工偏差的处理：采用从各厅的中心位置向两边阴角小椭圆位置施工，在阴角小椭圆和阳角大椭圆的切点位置处断开，将偏差累计在小椭圆处，根据现场实际放线尺寸对阴角小椭圆进行等数分割。

3）开缝石材间不锈钢装饰条的安装：不锈钢装饰条放置在开缝石材的缝中间，其定位和角度要求非常严格，很难控制好。采取的对策为将不锈钢装饰条分成前后2段，中间加椭圆孔螺栓连接来消除前后位置的误差，不锈钢后段设可旋转钢支座来消除左右角度的误差，以保证不锈钢装饰条位置的准确。

4）开缝式石材不需要打胶，石材的边角稍微有一点损坏都会很明显，这就要求石材加工精度要很高、成品保护和安装时的保护也要严格。

5）石材干挂与不锈钢条需同时施工，互相交叉进行，配合如不顺畅可能造成很大的人工降效，施工中需加强协调配合。

6）开缝石材洞口等处的防水及保温处理，必须严密，否则可能出现漏水及漏气现象。

3 施工工艺流程及工艺要点

3.1 施工工艺流程

施工流程如下：施工准备→测量放线→埋件复核及处理→连接件安装→竖龙骨安装→横龙骨安装→保温棉安装→阳极氧化铝板安装→不锈钢条安装→石材面板安装→检查验收[1,2]。

3.2 测量放线

将土建单位提供的基准轴线和水准点进行复测，无误后进行幕墙工程的测量放线，定出幕墙主龙骨安装基准线。

本工程外幕墙为不规则的弧形，放线时根据幕墙平面图和龙骨定位图放出每根主龙骨的位置。由于每根不锈钢条均固定在钢方管竖龙骨上，且不锈钢条的位置必须位于石材接缝的正中，所以必须控制好竖龙骨的累计误差；采用分段施工的方法来控制累计误差，整个大剧院的开缝石材根据2个厅交界处的内窝分为3个大的施工段，通过调节内窝处石材的尺寸来调整主龙骨的累计误差。使用全站仪分3个厅放出每根主龙骨的控制线以及拐角控制线。

3.3 预埋件复核及处理

幕墙主龙骨安装基准线弹出后，对预埋件进行复核，不满足要求的根据设计要求进行处理。

3.4 连接件安装

先将幕墙连接件临时固定在节点位置，相邻3根竖龙骨安装完成以后，再调整连接件并固定，调整时应注意保持相邻竖龙骨的平整。

3.5 竖龙骨安装

1）安装前采用拉线法对竖龙骨的直线度进行检查，不符合要求的经矫正后再进行安装。

2）为保证幕墙外立面处在同一铅垂面上，使整个幕墙立面分隔缝横平竖直，竖龙骨安装时应先将角部的垂直钢丝控制线布设好，以此作为定位基准，先进行角部位置竖龙骨的安装，从角部向中间推进施工。

3）竖龙骨的安装，根据弹出的主龙骨基准线整体从底层开始逐层向上进行。

4）依据施工图检查竖龙骨上的安装孔，符合要求后，采用不锈钢螺栓将竖龙骨与连接件连接。竖龙骨前后位置通过连接件上的椭圆长孔调节，上下调节通过预留的宽20 mm伸缩缝。竖龙骨的垂直度与水平度调整满足要求后，拧紧不锈钢螺栓。竖向龙骨安装大样如图2所示。

图2 竖向龙骨安装大样示意

5）竖龙骨安装完成后，根据布设的钢丝控制线检查安装位置是否满足设计要求。以靠近轴线的钢丝控制线为准进行分格，检查竖龙骨的轴线偏差、直线度等安装偏差。安装偏差必须控制在石材面板安装可调节的允许范围内，误差值不得向幕墙外延伸。

3.6 横龙骨安装

1）横龙骨安装前应对竖龙骨分格情况进行检查，满足要求后再进行横龙骨的安装。

2）为方便安装，横龙骨的下料尺寸应比图纸尺寸小3 mm左右。

3）横龙骨与竖龙骨通过焊接进行连接。所有电焊施工必须按操作规程进行施工，焊完后要将焊渣及时清理，同时操作人员还要做好防火工作。

4）竖龙骨加固后要对焊缝进行检查，检查有无漏焊或焊缝不符合规范要求的现象，尤其是要重点检查龙骨是否有变形现象，变形严重时要重新处理。

3.7 保温棉安装

1）安装流程：保温棉尺寸测量→保温棉下料→金属网安装→保温棉固定→检查修补→隐蔽验收。

2）保温棉根据设计图纸要求，现场实测尺寸进行截切并安装于上下横梁角钢内，安装应在晴天进行，并与防水板铝板同时安装，实时封闭，以免被雨水淋湿，保温棉安装后用钢丝网封闭固定，防止脱落。

3.8 防水铝板安装

本工程窗口的位置高低、大小、尺寸各不同，因此防水铝单板（阳极氧化处理）的安装应按窗户的洞口位置来确定尺寸，并一一编号安装，左右安装时需从一侧叠加安装，上下安装时需自下而上安装，防水板接缝处打密封胶密封。伸缩缝部位的铝板预留宽30～50 mm的缝隙，采用密封胶密封。

防水铝单板（阳极氧化处理）安装应按板块分配图上板号安置就位，并检查相邻2块板角码是否错开，试装检查其水平度、垂直度，然后用螺钉与主龙骨固定；试固定在龙骨上，调整横竖缝间隙，符合要求后再固定，与防水板接缝处打密封胶处理。铝塑复合板与石材面板距离较近，从底部用长套筒和扁长扳手拧紧下端的铝塑板与挂件的连接螺帽。

3.9 不锈钢装饰条安装

不锈钢装饰条的加工长度根据窗户的位置确定，窗口位置为整体不锈钢条，其余石材部位为组合不锈钢条，分2种不锈钢条是为了保证外观效果和施工精度。不锈钢条的后段与底座焊接成整体，前段在安装时与后段组合成一个整体（图3）再安装，底座的作用是为了在施工时调整左右角度偏差，分成2段是为了调节前后偏差；竖向不锈钢条通过底座固定在竖龙骨上，横向不锈钢固定于横龙骨上，横、竖不锈钢条采用氩弧焊焊接并打磨抛光。

图3 不锈钢装饰条安装节点

3.10 背栓石材安装

石材背栓干挂施工过程分为以下几步：

1）背栓和铝合金子母件的安装：石材背栓孔根据图纸要求已在厂家加工好，不锈钢背栓通过厂家配好的套筒和锤子固定于背栓孔内，然后将铝合金子件与不锈钢背栓固定。

2）角钢连接件安装：根据幕墙分格线及石材背栓连接点的位置，角钢连接件通过不锈钢自攻钉与横梁固定用于支撑石材幕墙干挂所用的背栓挂件系统上，不锈钢母件与角钢连接件通过不锈钢螺栓固定。

3）石材安装：石材4个背栓孔通过不锈钢背栓与铝合金子挂件固定成一个单元，先按幕墙面基准线仔细安装底层第1排石材板块。安装石材时根据轴线和洞口尺寸分片安装，然后通过子挂件上的可调节螺栓调整好高度完成安装。

4）包装运输到达施工现场：为了确保使用安全、可操作性及安装质量，本工程全部采用不锈钢连接件及不锈钢螺栓等附件，连接件采用可调节的二次连接件，它能在允许范围内有一定的上下、左右、内外调节范围来保证干挂石材的整体效果。

将运至工地的石材饰面板按编号分类，检查尺寸是否准确和有无破损、缺棱掉角，依据排版图、石材编号顺序依次进行排列，把有色差的石材调整一致，运至邻近施工部位，下垫木方，并注意摆放平稳可靠[3-5]。

4 质量保证措施

1）材料进场时，应根据附带的合格证和检验报告检查结果是否符合要求。需复试的材料应及时通知监理见证取样，材料复试合格后及时向监理报验，复试不合格的材料严禁使用。

2）现场材料应按未检验、已检验合格和检验不合格3种情况进行分类堆放，并做好标记，防止检验不合格的材料被误用。

3）复试不合格的材料应做好标记并及时组织退场，并做好不合格材料台账。

4）施工前应对操作工人做好技术交底，使每个操作工人均清楚施工工艺、质量标准等要求。

5）施工过程中严格执行“三检制”，未经验收合格严禁进行下道工序的施工。

6）石材、铝板等材料应包装妥善后装车运输，并固定牢固。运输中应尽量保持车辆行驶平稳，防止在行驶中材料发生碰撞。

7）石材板块等应按安装的先后顺序存放，避免造成安装时来回倒放，造成人为损坏。

8）龙骨、铝板和岩棉应存放在有防雨措施的库房内，严禁长期直接存放在室外。

9）已完工的石材幕墙应采取可靠措施保护：

（1）底层阳角要用木板封闭（尤其在靠近通道处）；

（2）底层石材墙面应用塑料薄膜覆盖，在交工验收前不得撕开；

（3）吊篮升降时速度应保持均匀，防止碰撞墙面；

（4）电气焊作业时，必须采取遮挡措施防止焊接火花飞溅到石材板面上，溅在石材板面上时应及时清除，以免污染石材面[6-8]。

5 结语

济南省会文化艺术中心大剧院开放式嵌不锈钢装饰条背栓石材幕墙，平面造型为数段不规则的弧线互相交接，施工难度大，质量要求高，通过制订科学合理的专项施工方案，科学组织、精心施工，确保了开放式嵌不锈钢条弧形石材幕墙施工的质量，工程整体质量验收达到了质量监督部门精品工程标准。本工程以其优良的质量、丰富先进的技术应用，充分体现了建筑科技发展以项目为依托的示范作用，具有良好的社会效益。