大面积青铜装饰板施工工法

大面积青铜装饰板施工工法适用范围

《大面积青铜装饰板施工工法》适用于各种造型的室内外幕墙采用大型金属装饰板工程的施工，以及中高层、水平截面曲面尺寸较大的、竖轴还可发生一定角度倾斜的曲面简体结构、造型复杂的异形结构的装饰饰面工程的施工，此类结构常见于文化娱乐设施、展览馆、博物馆、体育馆及商城等。

大面积青铜装饰板施工工法工艺原理

《大面积青铜装饰板施工工法》以严格的工程测量为依据，采用全形面放线定位，对每一块板的三维尺寸进行测量，使得每一块安装板均有立面可视操作面，利用计算机建立立体模型，以确保青铜装饰板的加工精度。

在混凝土结构墙体上均匀布设钢支座和弹簧卡子，通过调整T形支座，控制外表面到铜板面的距离；选择弹簧卡的槽形调整支座，并加垫片以调整并保证弹簧卡卡口中心到铜板完成面的距离。装饰板背面设置加强肋及连接钢管，通过连接钢管和弹簧卡子将装饰板与主体结构紧密牢固的连接在一起。安装过程中，在幕墙外完成面拉垂直线，以控制装饰板距结构尺寸和水平度，并设置水平标高控制线，以控制装饰板的标高，通过对现场安装进行协调和控制，保证幕墙安装的整体平整度。

大面积青铜装饰板施工工法施工工艺

• 工艺流程

《大面积青铜装饰板施工工法》的工艺流程如下：

一、青铜装饰板制作工艺流程

铜板下料→折边→断面卷弧→种焊螺柱→单板组装→化学蚀刻→化学着色→喷涂保护层→成品检验→包装运输→进场检验。

二、乳钉制作工艺流程

乳钉主体制作→螺杆制作→焊接组合→表而装饰和保护→成品检验→包装运输→进场检验。

三、青铜幕墙安装工艺流程（图1）

• 操作要点

《大面积青铜装饰板施工工法》的操作要点如下：

一、测量放线

1.原始依据校核

1）轴线校核；从地下一层、首层西门、女儿墙处对T4、T11、16轴角度进行角度、直线、垂直和设计倾角的校核。

2）标高校核∶依据筒体西门首层西门立面的标高点＋0.500米，校核地下一层、地上各层及女儿墙标注的标高。

2.铜板分格的控制标高测定

从每一层东西两侧窗口立面外墙角四个点及16轴两顶点对铜板分格的控制标高进行测定。

筒体上标高点与外围结构同一标高点校差，看筒体的标高是否下沉，如果有下沉，记下数据以备考虑简体标高调整，使铜幕墙22、25、28、31、34米处的水平缝与点式玻璃幕墙相应的水平缝在同一水平线上。

由首层依层次抄测到女儿墙上口，高程传递往返进行，竖向依次闭合。依据每层窗口处的标高点，用水平仪从起点顺时针沿外墙向16轴顶点引测同一标高，用同样的方法从对面的窗口起点逆时针沿外墙向16轴顶点引测同一标高，标准点闭合。为了提高精度，应用测量的逆顺序返测量每一标高点，完全闭合方可使用。

3.铜板的水平线抄测

铜板水平应根据板块的高度在每层标高控制范围内分格。分格方法应先抄测6个标准点，然后用水平仪在相邻的标准点内抄测并闭合。

4.板的水平控制点（出墙距离点）测定

在地下一层、首层和屋面女儿墙平面处进行铜板的主水平控制点（出墙距离点）的测定，二次水平控制点，以每一层3米均有实际测量矢量数据，以备计算机辅助设计时使用。以地下一层的测定数据，建立以椭圆为中心的建筑物矩形控制网点。

5.板的点位测定（图2）

采用极坐标法，测定出每块铜板的定位坐标X、Y、β和极距D，并进行电脑排版计算，建立点的坐标表。

6.中间铜板的竖向点位测放

分别依据在地下一层和屋面上的分格点，同一斜向板钢丝贯通每一根钢丝线用角钢支座支撑固定，每个角钢用两个M10的膨胀螺栓与主体结构固定，角钢定位后与膨胀螺栓进行点焊，每根钢丝线的下端在地面处要用紧丝扣拉紧。

二、加工制作

结构体外饰面为青铜幕墙，为达到"古青铜色"装饰的效果，选用1.5毫米厚的H62黄铜板材，采用化学蚀刻成型及着色工艺进行加工制作。统一了加工制作的验收标准，内容包括角度、曲率、长、宽、高、对角线、纹饰、颜色、板体机构，出厂前，必须按照验收内容进行校对核实。

1.青铜装饰板加工

1）铜板下料

用展平机将铜板卷展平，由剪板机按深化设计后的各单板尺寸、规格进行裁剪下料。

2）种焊螺柱

采用电容螺柱焊机，配作导轨滑动式工作台面移动装饰铜板，靠模定位、定尺、定点在铜板背面种焊螺柱。

3）化学蚀刻

采用印刷工艺在洁净的铜板表面印上铜板所需纹饰，然后根据铜板的化学属性，通过与化学液的反应进行化学蚀刻。

4）化学着色和保护涂层工艺

将装饰铜板的成型板材进行抛光，然后置入氧化池进行氧化着色，再经清洗中和、烘干，最后进行两度抗氧化涂层。

抗氧化涂层材料选用"氟碳漆"，采取两度喷涂并两度烘烤工艺。

5）成品检验

按深化设计后的图纸及计算书的计算结果，分别制作样板，由圆弧样板校测、控制大小圆弧准确成型。

2.乳钉加工

1）乳钉主体制作

制备球面成型、整形及切边之钢模及切边之钢模，选用H62厚1.5毫米铜板，分别通过钢模机压花纺及球面成型，整形后，再经机切钢模切去工件底部的成型工艺边料。

2）螺杆制作

采用H62铜棒，经机床绞丝，切准长度即成。

3）焊接组合

采用定位工夹具，将螺杆准确置定于乳钉中部，然后以铜钎焊工艺焊固即可。

4）表面装饰和保护

按装饰铜板的着色和保护涂层的工艺方法，对乳钉表面装饰和保护。

三、铜板运输

由于单块板材为1000毫米×3000毫米，尺寸较大，且为1.5毫米厚的薄壁铜板，在运输过程中采用专用的运输木箱，一次运输两块，背对背中间夹放30毫米厚聚苯板，木箱板面与铜板也要夹30毫米厚聚苯板。

根据现场铜板的安装位置和安装顺序。对铜板进行了统一编号，出厂前按加工单统一编号。并根据现场安装进度，分批进行铜板的运输，以满足施工进度的要求。

四、铜板验收

制定了统一加工的验收标准，包括角度、曲率、长、宽、高、对角线、纹饰、颜色、板体机构。按图纸设计尺寸对结构、实际尺寸进行校对核实，铜板进场后，由业主、总包、安装分包、加工制作单位组成验收小组，按验收标准进行铜板验收，合格铜板按施工要求搬运进作业层。

五、安装工程

青铜幕墙为无龙骨纹饰铜板幕墙，具有尺寸大、双曲面及节点特殊的设计要求，是中国国内最大面积的曲线铜板幕墙，其技术含量高。

1.埋件清理及增补

依据结构墙面支座控制线对原结构预埋板表面混凝土进行剔凿、清理，对偏离控制线的埋板进行一端搭接补焊，另一端植化学螺栓进行处理，需要增加的埋件全部采用植化学螺栓将埋板紧密与结构相连，支座应确保焊接质量符合焊接规范要求。埋件清理及补植锚固板、支座和面板安装，均由上到下，分层安装，层间由南、北向中间进行安装。

2.支座定位、安装

依据结构墙面弹出的直线和设置的铜板控制钢丝线，按支座安装节点图要求，先把T形支座的角码与锚固钢板点焊，复核位置合格准确无误后再满焊。焊接质量符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》和设计要求，焊缝清除焊渣后，涂刷防锈无机富锌底漆两遍。T形支座的角码满焊后，调整T形支座外表面到铜板面的距离，保证在24.5毫米，偏差控制在±1毫米范围内。

3.弹簧卡子的定位、安装

根据结构的出墙距离，选择弹簧卡的槽形调整支座，并加垫片以调整并保证弹簧卡卡口中心到铜板完成面的距离为40.5毫米，偏差控制在±1毫米范围内。

4.铜板安装

安装前核对支座的规格、尺寸、数量、编号是否与现场施工相符，按照排版图上的铜板编号，严格要求铜板对号进行安装。铜板外完成面拉垂直线，以控制铜板距结构尺寸和水平度，保证铜板装饰质量。铜板安装成一字形。分格缝设置为5毫米。水平缝上下口一致，立缝上下贯通一致。铜板安装由上向下层层进行安装，每圈铜板均设置一道标高控制线进行测控，保证铜板墙面标高正确，铜板安装时严格按照设计要求及施工规范进行施工，保证安装质量及铜板的花色、纹理一致。

5.青铜幕墙保温层及防水层的施工

室外部分的青铜幕墙采用50毫米厚挤塑泡沫保温板进行保温处理。安装室外标准铜板前，先将挤塑泡沫保温板安装于铜板背面，保温材料要求安装密实，与铜板粘接牢固。

用于室外幕墙的铜板之间设置特殊防水铝型材，内部填塞二道防水胶条，形成构造防水，型材间涂胶密封防腐。每相邻两块铜板之间填塞以上泡沫条。并用硅酮耐候密封胶封堵，进一步增强了防水效果。

6.乳钉安装

每四块青铜装饰板集合点设置一枚铜制乳钉，既作为装饰铜板的固定点，又作为整体幕墙的装饰点。标准青铜板安装确定后，用M6×40自攻自钻钉将青铜板固定在T形支座上。集合点周围四块青铜板均安装稳固后，将铜板压板扣在集合点上，压板与铜板之间设置12毫米厚橡胶调节垫块，并用M8×10全螺纹不锈钢螺栓进行拧固，螺栓与压板之间设置ф50垫片，最终进行乳钉的安装。室外施工时，待板缝间的防水密封胶填堵完毕后，方可进行乳钉的安装。

六、特殊节点处理

1.青铜幕墙与玻璃幕墙连接节点

根据设计意图，玻璃穿过铜板，要求铜板图案连续、结构断开。采用在混凝土结构上增设玻璃幕墙的节点板，用于固定玻璃槽，玻璃两侧的铜板在实测实量后进行加工制作，铜板与玻璃槽、玻璃与玻璃槽之间采用密封胶泡沫棒进行封堵。

2.青铜幕墙与石材幕墙连接节点

倾斜的青铜幕墙与垂直的石材墙面约有150毫米的空隙。从外立面看两种材料墙面相交形成抛物线曲线。在室外铜幕与石幕相交的地方增加一条铝制盖板，分别与铜幕和石幕骨架固定，石板与铜幕接触的端头的缝隙用密封胶封堵。

3.青铜幕墙与屋面天窗连接节点

在斜筒体结构穿过吊顶、屋面部位设置一圈采光天窗，在天窗上部与铜板交接处增加坡水板，披水板分别与结构和天窗连接，在披水板与结构墙面连接部位封堵硅酮密封胶。采光天窗下部铜板顶端与天窗钢结构之间填塞泡沫棒及封堵硅酮耐候胶，保持室内的密闭性。

4.青铜幕墙与地面连接处节点

青铜幕墙最底端与地下一层石材地面相距20毫米凌空设置，背面设置一块石材立板，铜板折边端头用双面胶条与铜板、石材立板压紧。

5.屋面女儿墙铜板安装节点

屋面女儿墙端头铜板与顶部第一道水平加强筋连接处设置密封胶，并用铝角码与3毫米厚喷涂颜色与青铜板颜色相同的铝单板连接，连接处设置泡沫棒及硅酮耐候胶。

一、主要材料

《大面积青铜装饰板施工工法》所用的主要材料见表1。

参考资料：

二、主要机械、设备

《大面积青铜装饰板施工工法》所用的机械、设备明细见表2。

参考资料：

《大面积青铜装饰板施工工法》的工法特点是：

1.作为椭圆斜筒体结构的外装饰幕墙，铜板大面积为1000毫米×3000毫米的不断连续变化的平行四边形，具有尺寸大、双曲面的特点。

2.大面积青铜装饰板采用1.5毫米厚H62薄壁铜板，具有较好的延伸率、较高的强度和弹性模数，与最初的设计要求2毫米厚纯铜板相比，减轻了结构自重，降低了工程成本，并能满足幕墙的安装强度。

3.青铜板背面设置纵向和水平加强肋，通过在板的背面种焊螺柱，将加强肋与青铜板有效地连接在一起，保证了薄壁青铜板的安装强度。

4.青铜板完成面距结构外皮只有100毫米，施工空间小，采用无龙骨安装体系，中间固定点采用弹簧卡式结构，单块板材具有可更换能力。无龙骨体系安装方便，安装强度满足设计要求，与传统幕墙工艺相比，节约工程材料及人力消耗成本，降低人工成本。加快了施工进度，取得了一定的经济效益。

5.室外青铜板保温、防水节点、乳钉防水节点以及青铜幕墙与玻璃、石材、屋面天窗等特殊部位的节点处理，满足了设计要求。

6.施工工艺先进、可操作性强、工序衔接紧密，工效高。

7.技术含量高，质量容易保证，并能产生明显的经济效益。

随着中国建筑行业的不断发展，新建的建筑风格日益多样化，建筑设计冲破了2005年前的束缚，涌现了一批造型新颖独特的建筑，反映了强烈的时代气息。这其中就有许多以曲面造型为建筑表现手段的建筑，甚至有些还打破垂直造型的传统手法，让曲面再发生一定角度的倾斜，首都博物馆新馆工程中就有一个现浇混凝土椭圆截面斜筒体结构，其外装饰面层采用曲面青铜装饰板，该项目的施工由北京建工集团有限公司总承包部负责完成。大面积青铜装饰板施工工法，介绍了采用无龙骨安装进行内外幕墙施工的施工技术，该项技术通过有效的施工方法解决了在曲面筒体结构上安装大型青铜板材时，平整度和牢固度的控制问题。

截至2005年，由于曲面青铜幕墙是中国国内首例如此大面积的仿青铜器纹理青铜板组合成的艺术性青铜装饰幕墙，其技术在北京市乃至中国国内均没有十分成熟的工艺标准，更没有专门针对曲面青铜幕墙的国家验收标准，根据设计要求，参考《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133—2001及《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB 50210—2001，结合工程实际制定《大面积青铜装饰板施工工法》的相应的质量验收标准。

一、质量标准

（一）一般规定

1.幕墙工程验收时应检查下列文件和记录∶

1）幕墙工程的施工图、结构计算书、设计说明及其他设计文件。

2）建筑设计单位对幕墙工程设计的确认文件。

3）幕墙工程所用各种材料、五金配件、构件及组件的产品合格证书、性能检测报告、进场验收记录和复验报告。

4）后置埋件的现场拉拔强度检测报告。

5）防雷装置测试记录。

6）隐蔽工程验收记录。

7）幕墙构件和组件的加工制作记录；幕墙安装施工记录。

2.幕墙工程应对下列隐蔽工程项目进行验收∶

1）预埋件（或后置埋件）。

2）构件的连接节点。

3）构件的防锈处理。

4）幕墙的防雷装置。

3.检验批应按下列规定划分；

1）相同设计、材料、工艺和施工条件的幕墙工程每500～1000平方米应划分为一个检验批，不足500平方米也应划分为一个检验批。

2）同一单位工程的不连接的幕墙工程应单独划分检验批。

4.检查数量应符合下列规定∶

每个检验批每100平方米应至少抽查一处，每处不得小于10平方米。

5.幕墙及其连接件应具有足够的承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力。

6.主体结构与幕墙连接的各种预埋件的连接及幕墙面板的安装必须符合设计要求，安装必须牢固。

7.幕墙工程特殊部位的节点处理应保证使用功能和饰面的效果。

（二）主控项目

1.青铜幕墙工程所使用的各种材料和配件，应符合设计要求及国家现行产品标准和工程技术规范的规定。

检验方法∶检查产品合格证书、性能检测报告、材料进场验收记录和复验报告。

2.青铜幕墙的造型和立面分格应符合设计要求。

检验方法∶观察；尺量检查。

3.青铜面板的材质、品种、规格、图案、颜色、光泽及安装方向应符合设计要求。

检验方法∶观察；进场验收记录。

4.青铜幕墙主体结构上的预埋件、后置埋件的数量、规格、位置、连接方法必须符合设计要求。后置埋件的现场拉拔强度必须符合设计要求。

检验方法∶检查现场拉拔检测报告、隐蔽工程验收记录和施工记录。

5.青铜板所用加强肋材料、数量、规格、位置、连接方法和防腐处理必须符合设计要求。

检验方法∶检查进场验收记录。

6.青铜面板的安装必须符合设计要求，安装必须牢固。

检验方法∶手扳检查；检查隐蔽工程验收记录。

7.青铜幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求，并应密实、均匀、厚度一致。

检验方法∶检查隐蔽验收记录。

8.各种连接件的防腐处理应符合设计要求。

检验方法∶检查隐蔽工程验收记录和施工记录。

9.幕墙的防雷装置必须与主体结构的防雷装置可靠连接。

检验方法∶检查隐蔽工程验收记录。

10.各种连接节点应符合设计要求和技术标准的规定。

检验方法∶观察；检查隐蔽工程验收记录。

11.青铜幕墙的板缝注胶应饱满、密实、连续、均匀、无气泡，宽度和厚度应符合设计要求和技术标准的规定。

检验方法∶观察；尺量检查；检查施工记录。

12.青铜幕墙应无渗漏。

检验方法∶在易渗漏部位进行淋水检查。

（三）一般项目

1.青铜板表面应平整、洁净、色泽一致，没有翘曲，无裂纹和缺损。

检验方法∶观察。

2.青铜板背面连接钢管、保温板、防水胶条安装应符合设计要求。

检验方法∶观察。

3.青铜幕墙的密封胶缝应横平竖直、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直。

检验方法∶观察。

4.每平方米青铜板的表面质量和检验方法应符合表3的规定。

5.曲面青铜板安装的允许偏差和检验方法应符合表4的规定。

通过质量验收，青铜装饰板工程一般项目、主控项目符合企业施工质量验收标准的要求，并符合企业评定标准优良的规定。

二、技术措施和管理方法

（一）减轻结构自重，保证幕墙强度和平整度

考虑整体安装后的强度、平整度和使用寿命，以及在满足加工技术和工艺情况下，青铜装饰板选用了1.5毫米厚的H62黄铜板材，经计算1.5毫米厚度的铜板能满足幕墙的安装强度。

（二）采用无龙骨安装体系，防止幕墙结构变形

铜板背面设置7道水平加强肋和2道倾斜纵向加强肋，加强肋为40毫米×30毫米、40毫米×20毫米、38毫米×20毫米厚2.5毫米的U形不锈钢构件，铜板与结构连接采取在铜板的水平加强肋上安装2根ф26不锈钢钢管，钢管端头采用槽形钢角码并用M8×20螺栓与加强肋进行固定。无龙骨体系安装方便，安装强度满足设计要求。

（三）成立验收小组，对色差、加工精度、铜板外观质量等进行验收

由安装单位派驻厂代表，对青铜板进行预验收；青铜板进场后，在现场铺开，由监理、总包、施工分包及物资分包四方联合对铜板进行验收。

（四）在斜筒体顶部吊线进行测量定位，以控制各安装节点的精度

铜板安装由上向下层层进行安装，在铜板外完成面拉垂直线，控制铜板距结构尺寸和水平度，保证铜板装饰质量。铜板安装成一字型，分格缝设置为5毫米，水平缝上下口一致，立缝上下贯通一致。每圈铜板均设置一道标高控制线进行测控，保证铜板墙面标高尺寸。

《大面积青铜装饰板施工工法》的效益分析如下：

青铜幕墙采用1000毫米×3000毫米的1.5毫米厚H62薄壁铜板，与最初的设计要求2毫米厚纯铜板相比，减轻了结构自重，降低了工程成本。

采用电容螺柱焊机进行青铜板螺柱的种焊，电容螺柱焊机采用微处理器控制，焊接电流和焊接时间可连续调节设定，自动精确控制；瞬时功率大、电流容量要求低；焊接强度高、连续可靠。

经化学着色及喷涂氟碳漆后的铜板在与自然环境中接触中，已呈现出良好的抗氧化性。大面积的青铜标准板采用无龙骨安装，与传统幕墙工艺所需安装钢龙骨相比，这种施工方法节约工程材料及电力消耗成本约25%，降低人工费30%，同时也便于施工，加快了施工进度，经济效益显著。

青铜幕墙穿玻璃、石材、屋面天窗的做法特殊，实现了设计要求，经投入使用，满足了功能要求。

铜板在室外部分采用50毫米厚挤塑泡沫保温板进行保温处理，铜板安装前，将保温板固定在铜板背面，形成外墙外保温，提高墙体保温性能，节约能源。

大面积青铜幕墙工程在中国国内施工尚属首次，其无龙骨安装、薄壁双曲面青铜板和安装无现成规范可遵循，达到了国际先进水平，该工法为类似工程提供了参考依据，具有良好的推广价值。

采用《大面积青铜装饰板施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

1.严格遵守有关劳动安全、卫生法规要求，加强施工安全管理和安全教育，严格执行各项安全生产规章制度。

2.做好安全教育，提高工作人员安全生产思想意识和防护能力，杜绝违章指挥和违章操作，确保施工及人身安全。

3.落实劳动保护制度，施工现场人员必须佩戴安全带、安全帽及穿防护靴等劳动保护用品。

4.建立日常的安全检查制度，每周组织有关人员对现场施工机具、电气设备、作业环境、人员操作安全性等进行检查。

5.严格执行持证上岗制度，凡参加幕墙加工制作和安装施工的人员必须通过安全施工考核并持证上岗，在施工中强化安全监督，严格按照操作规程工作，避免违章作业，以防止发生人员伤亡事故。对于特殊工种，尤其是从事电气、焊接等特种作业人员，必须严格检查其上岗证件，以确保施工安全。

6.设专职消防员，定期进行防火检查，保证消防通道畅通，做好现场的防火工作。高空焊接作业时，地面设专人检查并采取有效预防措施，将地面易燃物品清理干净、易爆物品转移到安全地带，以防止焊渣引发着火。

7.建筑外檐按要求支设好水平安全网，外架子不得集中堆料，用完的工具及时装入工具袋中以防坠落，严禁在高处向下抛物。

8.吊装要求有明确安全交底，严禁超载吊装作业，风力超过5级时，禁止吊装材料。

《大面积青铜装饰板施工工法》的应用实例如下：

首都博物馆新馆位于复兴门外大街16号，建筑面积63800平方米，其中专题展厅为现浇混凝土椭圆截面斜筒体结构，椭圆斜筒水平截面为长轴长36米、短轴长27米的椭圆，椭圆斜筒按10:3向北倾斜。椭圆斜筒体大面积外饰面采用尺寸为1000毫米×3000毫米的1.5毫米厚平行四边形薄壁曲面云雷纹装饰图案的黄铜板材，铜板总数量约1800块；面积4750平方米，青铜幕墙总高度为48.2米。大面积标准青铜幕墙工程于2004年3月开始施工，至2004年9月全部完成。该项综合施工技术的研究成果显著，施工工艺合理可行，操作性强，有效地保证了施工质量，适合在各种结构造型的室内外幕墙工程中推广应用。

《大面积青铜装饰板施工工法》的环保措施如下：

1.贯彻执行北京市政府颁发的有关环境保护规定，严格按环境管理体系GB/T 24001的要求，工程施工现场成立以项目经理为组长，各主要负责人为成员的现场文明施工管理组织。

2.健全各项规章制度，文明施工管理按专业岗位分别建立岗位责任制度，，把文明施工列入经济承包责任制，工地每周组织一次大检查。

3.遵守国家有关环保的法律规定，采取各种有力措施控制施工中废弃物、噪声、振动对环境的污染和危害。

4.有毒害物品的包装容器集中贮存，由厂家回收。

5.垃圾实行分类管理，不可回收垃圾由具有渣土消纳资质的单位运至指定地点，现场垃圾定时拉出现场，确保现场整齐，场地清洁。

2008年01月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《大面积青铜装饰板施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B

大面积水隐舞台施工工法适用范围

《大面积水隐舞台施工工法》适用于体育场馆、大型广场、会展中心、大型表演舞台等采用水上舞台作为表演载体的工程施工。

大面积水隐舞台施工工法工艺原理

《大面积水隐舞台施工工法》的工艺原理叙述如下：

该工法结合现场水隐舞台工程实际情况，基于钢格栅产品单元尺寸采用计算机对舞台整体平面进行钢格栅铺装布置排位，从而确定钢格栅的安装位置及作为舞台铺装测量放线基础。对钢格栅板进行深化设计，采用加强筋加强钢格栅结构强度以解决舞台钢格栅承载力要求与舞台排水透水率要求的矛盾，并很好地解决了水下LED彩珠快速更换检修的难题。舞台钢格栅台面的安装采用了“生、死”单元的组合，结合水下LED彩珠的安装位置与安装工艺，通过设置固定钢格栅与活动钢格栅的间隔组合，实现钢格栅与LED彩珠的快速安装，舞台整体质量控制良好。根据表演要求对大型放水装置进行深化设计，放水装置采用工厂内加工制作，现场安装工艺。通过制定合理的施工工艺与措施，确保舞台钢格栅单元接缝、泄水装置钢格栅活动安装、台面与周围地面封边处理等细部施工质量，很好地控制了舞台整体平整度，安装工艺简单，施工效率高，环保无污染，确保施工安全和工程质量。

大面积水隐舞台施工工法施工工艺

• 工艺流程

《大面积水隐舞台施工工法》的工艺流程（见图1）。

• 操作要点

《大面积水隐舞台施工工法》的操作要点如下：

一、施工准备

1、认真熟悉施工图纸，组织图纸会审，研究总体的施工工艺方案；结合工程现场的施工环境与实际、工程量、施工部位和工期要求研究可靠的施工方案，明确工程质量、安全控制的关键点。

2、依据施工进度计划和质量要求，合理科学地做好劳动力、机械设备和材料的进场准备及其他的进场准备工作，特别是钢格栅、水下LED彩珠的生产厂家确定与供货及材料报验工作。

3、舞台主体结构施工完成，完成基层平整工作；对建设单位提供的基线水准点、施工导线点、曲线要素点进行埋设和复测，其精度确保满足施工测量规范和设计要求。全线的坐标点、水准点、曲线要素点在施工过程中须经常复核检查并加以保护。

二、舞台钢格栅板平面排位布置

1、根据舞台钢格栅初步设计图纸，综合考虑舞台平面布置和表演功能要求，对水隐舞台平面进行施工区域划分，确定舞台钢格栅大面积安装区域与细部处理区域，明确舞台区排水装置位置、蓄水池、舞台面与地面周边区域等细部安装区域，为舞台钢格板的排位布置和后续现场施工做好准备。

2、基于钢格栅单元基本尺寸，采用计算机软件 AUTOCAD对舞台钢格栅安装区域进行大面和局部排位布置，以此作为舞台现场施工测量放线基准和确定钢格栅所需工厂加工制作数量。舞台钢格栅排位布置要综合考虑舞台平面布置、舞台面与周围台面接缝关系，以钢格栅单元化加工制作、方便施工为原则，从总体布局上控制后续施工对钢格栅的浪费。海心沙体育场馆水隐舞台钢格栅基本尺寸0.5×1.0平方米，充分结合工程现场舞台平面布置的特点，对舞台钢格栅进行了总体平面排位布置（见图2），明晰了舞台整体钢格栅单元化快速施工与细部接缝处理的施工布局，是取得较好的经济效益前提。

三、钢格栅板深化设计与工厂制作

海心沙体育场馆大面积水隐舞台根据表演要求，舞台钢格栅使用荷载达到30kN/平方米，承载力要求高；而为了实现舞台变化要求，舞台钢格栅板设计了透水率大于20%的透水孔，在表演中间将舞台中心的水按计划在一定时间内排除干净，实现水上舞台效果。基于上述要求，必须解决由于钢格栅板开透水孔削弱了舞台钢格栅板结构强度的安全性要求，同时为了实现钢格栅板下水下LED彩珠以后的维护与检修工作，必须对钢格栅板深化设计。

1、钢格栅单元加劲肋设计

为了解决舞台钢格栅承载力要求与钢格栅板透水率要求的矛盾，对海心沙体育场馆对钢格栅板进行深化设计，采用纵横向加强肋对钢格栅单元进行结构刚度的加强。其中横向加强肋采用5毫米厚热轧钢带、纵向加强筋采用10钢筋进行加强，加强肋间距50毫米（见图3），通过对钢格栅加强肋深化设计，弥补了钢格栅板开孔对结构刚度的削弱缺陷，很好的满足了舞台安全性要求。

2、钢格栅板透光孔设计

结合舞台水下LED彩珠的安装工艺，钢格栅透光孔加工制作图形（见图4），以实现LED彩珠的检修与快速更换。LED彩珠初装完成后，以后需进行坏掉LED彩珠更换时，只需将LED彩珠从透光孔取出进行整体更换即可，而无需掀起整块钢格栅板。

三、预埋件安装和找平层施工

1、根据舞台钢格栅排位布置图，校核舞台结构轴线并以此为基线弹出预埋件安装定位线。为了便于舞台钢格栅施工，施工员在垫层板面把所有轴线控制线和单元钢格栅位置边线弹出墨线并标明，进行钢龙骨施工时再次进行复核调整，保证舞台工程的整体性。

2、根据预埋件设计大样图（见图5），在施工现场加工厂按规格加工制作好所需预埋件，预埋件由顶面钢板和4根钢筋通过焊接而成，预埋件加工制作过程要严格控制预埋件脚长度，保证预埋件脚嵌固深度满足设计要求，并按照预埋件定位线埋设好，位置要准确并控制好预埋件的顶面标高。

3、预埋件安装好后进行水泥砂浆找平层施工（见图6），施工中控制好找平层标高，预埋件顶面与找平层顶面齐平。

四、大型放水装置安装

1、对进场的大型机械放水装置构件进行验收，驱动油缸和摆臂相关参数满足设计要求，油缸行程满足要求，行程385毫米。

2、根据中心舞台放水装置的相对位置，利用测量仪器在基坑内（泄水口处）确定中心舞台放水装置要安装的位置和中心（见图7），并对泄水口处预埋件进行检查、复核确定预埋件位置在允许误差范围内。

3、根据大型放水装置电气控制设计图安装其动力驱动系统和同步机构。

4、基于机械放水装置深化设计安装图，在地面上进行机械放水装置的组装，按照每套放水装置规格把钢板、摆臂、驱动油缸组装成一个完整的放水装置本体，其中油缸安装在推方向位置的第三个摆臂点，整个排水机构盖板以拉升为主，组装后的放水装置本体各摆臂要转动灵活。

5、对放水装置摆臂和油缸基座安装位置进行定位并安装其基座，摆臂基座为长为300毫米的4号角铁，间隔2米一组；油缸基座由300毫米长的6号角铁和10号槽钢组成；各基座与排水口处结构预埋件相连接。

6、对泄水口周边结构进行清理，并用砂浆进行找平，保证泄水口周边平面平整、无毛刺。进行泄水口周边角钢封边和通长橡胶条安装，封边采用6号角铁，通长橡胶条厚50毫米安装好后的橡胶条要与泄水口接触紧密，表面无毛刺，厚度均匀一致。

7、把地面上组装好的升降机械放水装置本体与其基座通过螺栓与基座进行连接，确保形状与周边橡胶条吻合，紧密接触，无漏水，并对连接的摆臂、驱动油缸进行调节，转动需灵活，确保安装精度。

8、根据放水装置智能控制电气图安装电线，将驱动设备与控制系统连接；根据放水装置的升降高度，初步安装行程开关，并与控制系统连接；调试运行放水装置的升降至升降动作正常，运行平稳无异常噪声，装置与周边紧密贴合，保证不漏水，运行调试到合格状态。

五、钢龙骨安装

1、根据设计图纸和舞台钢格栅排位布置图以舞台结构轴线为基准测量放出钢主、次梁中心线，并以墨线在结构找平层上示出，便于施工，钢龙骨中心线过预埋件中心线。

2、按预埋件与钢梁连接大样（见图8），主钢梁与预埋件进行点焊固定，焊接固定后再用素混凝土覆盖预埋件并起到辅助固定主钢梁的作用，厚度以覆盖住主钢梁下翼缘为准，长边比预埋件边长50毫米以上。

3、主钢梁安装完成后进行次向钢梁安装，按照钢格栅布置平面图进行，次钢梁直接放置在主钢梁上并进行焊接固定，焊接间距500毫米。

4、泄水口处活动钢龙骨处理（见图8），活动钢龙骨跨过泄水设置上方，泄水口两侧的钢龙骨处设计一活动套，活动钢龙骨支承在活动套内，方便以后泄水装置的快速检修。

六、钢格栅安装

1、舞台钢龙骨安装完成后，复核钢龙骨顶面标高并进行找平和调整，对进场钢格栅进行产品验收，杜绝不合格产品。

2、基于钢格栅板排位布置图和钢格栅基本单元图纸，进行钢格栅安装施工；舞台钢格栅安装按照生死单元相间排列组合进行（见图9），首先在单元钢格栅位置安装4个角部的次钢龙骨上焊接长为50毫米的长40×4的角码，此码用于固定钢格栅单元的限位；然后在次钢梁上放置5毫米厚与次钢梁同宽的橡胶垫，钢格栅固定单元置于此橡胶垫上，并调整钢格栅表面平整度，符合要求后，进行焊接固定为死单元；最后安装活动钢格栅，此活动钢格栅内肋与角码紧扣，限制活动钢格栅的平面内运动，但垂直方向可掀起，为活动单元（生单元）。

3、舞台面与周围地面相接处异形钢格栅细部处理，根据舞台钢格栅排位布置图并结合现场舞台钢格栅大面安装的实际情况，按照接缝处尺寸进行异形钢格栅的现场切割加工，异形钢格栅安装要保证收口接缝处严密，接缝宽度不能大于5毫米。

4.舞台钢格栅区域整体安装完成后，进行钢格栅台面的调整固定，全部台面均不得有大于毫米阶台高度差，舞台面接缝宽度不大于5毫米。

七、钢格栅封边

1、钢格栅封边梁与次钢梁进行连接固定（见图10），舞台面与周围地面采用斜坡搭接，坡度1:20，不可存在台阶，可适当与舞台结构现场配合处理。

2、根据舞台整体安装的实际情况，封边梁局部可采用角钢进行封边，但需保证搭接位置不得有大于5毫米的缝隙。

八、钢格栅板表面油漆喷涂

舞台钢格栅安装完成后，进行舞台钢结构表面防腐处理，安装完成后的舞台面平整度、垂直度应符合验收规范，表面平整，板缝处理符合工艺要求，板面干净，无金属物处露，在钢格栅板表面喷涂塑胶层以满足防滑要求，喷涂塑胶层要均匀、平整。

九、劳动组织

劳动力人员配置（见表1）。

2011年9月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009-2010年度国家级工法的通知》建质[2011]154号，《大面积水隐舞台施工工法》被评定为2009-2010年度国家二级工法。 2100433B

《大面积水隐舞台施工工法》的工法特点是：

1、大面积水隐舞台施工工艺是对传统舞台安装工艺的创新，形成了一种安装质量好、承载力高、智能化程度高、施工工效高、经济效益好的水隐舞台安装技术。

2、对舞台承载系统进行深化设计，大面积水隐舞台承载系统由预埋钢板、主龙骨、次龙骨、带透水孔钢格栅组成，舞台承载力高；通过带透水孔钢格栅板实现舞台表演排水要求，具备了结构安生性高与水上舞台表演要求的双重效果。

3、大面积水隐舞台采用8套大型机械放水装置，舞台面积达5600平方米，蓄水位高达100毫米的积水于1分钟内排除干净，实现舞台场景的快速转换，放水装置采用智能液压驱动系统，全部液压液为环保不燃液压液，环保、无污染。

4、对舞台钢格栅进行深化设计，采用纵、横向加强筋加强钢格栅由于开透水孔所削弱的结构强度，保证舞台结构的安全；同时，通过深化设计钢格栅板中心LED彩珠透光孔，实现了其快速安装与检修，工效高。

5、舞台钢格栅采用工厂单元化制作生产，结合舞台水下LED彩珠的安装位置与安装工艺，舞台钢格栅采用了“生、死”单元化间隔安装。通过固定钢格栅单元与活动钢格栅单元组合，实现了舞台钢格栅的快速安装、拼缝严密，舞台整体质量效果好；更进一步，便于以后舞台水下LED彩珠的检修工作，经济效益高。

6、通过制定合理的施工工艺与措施，确保了舞台钢格栅单元接缝、泄水装置钢格栅活动安装、台面与周围地面封边处理等细部施工质量。很好地控制了舞台整体平整度，安装工艺简单，施工效率高，确保施工安全和工程质量。