建筑工程金属保温外墙板安装施工技术研究
曹林军
甘肃一安建设科技集团有限公司 甘肃省兰州市 730060
引言
近年来,随着人们对建筑节能、环保和美观要求的日益提高,传统外墙材料已难以满足现代建筑的多样化需求。金属保温外墙板凭借其卓越的保温隔热性能、良好的防火性、较高的强度、丰富的外观造型以及较长的使用寿命等优势,在建筑工程中得到了越来越广泛的应用。因此,深入研究建筑工程金属保温外墙板安装施工技术,探索科学、合理的施工方法和质量安全保障措施,具有重要的现实意义。
1 金属保温外墙板概述
1.1 工艺原理
金属保温外墙板本质上属于一类预制构件,将金属外墙结构和附加保温体系进行一体化制作成型,委托专业工厂代为制作,成品构件送抵施工现场。采取起吊安装方式,把金属保温外墙板整体吊装就位,和建筑主体结构固定连接,即可一次性完成外墙板安装和保温层施工作业。金属保温外墙板和预制楼板、预制梁、预制内隔墙等预制构件的安装原理基本一致,施工流程包含构件制作加工、运输堆放、起吊安装、定位调整和节点连接等环节。
1.2 安装难点
理论层面上,金属保温外墙板安装方法较为简单,施工难度小,仅需开展少量步骤,即可将金属保温外墙板固定安装就位,无需考虑墙体基层和保温层粘结强度是否达标等问题。但根据实际施工情况来看,金属保温外墙板安装期间,仍面临一些安装难点问题,对于整体吊装问题,单块金属保温外墙板的尺寸、重量较大,未能按照小分段模式进行制作加工,小型起吊设备,未能满足施工需求,而在起吊安装过程中,还可能出现构件晃动失稳、脱落问题,存在安全隐患。对于安装精度要求严格问题,金属保温外墙板吊装期间,受到风荷载影响,构件轻微晃动,未能保持稳定状态,逐渐偏离设计位置,必须经过多轮测量调整,才能把金属保温外墙板精准安装就位,且安装误差还将持续累积,如果整体误差超出设计容许范围,必将影响建筑外墙安装质量。
2 建筑工程金属保温外墙板安装施工技术要点
2.1 安装吊具
安装吊具环节,等待金属保温外墙板转运入场后,全面检查构件尺寸精度和表观质量,确定构件尺寸、材质和安装编号准确无误,且表观质量合格后,才能将金属保温外墙板投入使用,各处吊点位置安装吊索吊具,做好起吊准备工作。金属保温外墙板上禁止存在裂缝、空鼓、变形等质量病害,也不得附着降低表观质量和影响建筑外立面装饰效果的油污杂质,必须对构件破损部位进行修补处理,满足洁净性、平整性要求。考虑到单块金属保温外墙板重量较大,为顺利完成吊装作业,应使用铝合金材质或是钢质吊具,吊具屈服强度足以满足构件吊装需求。按照施工图纸,在金属保温外墙板上标记吊点位置,即为吊具安装位置,操纵钻机进行开孔,核对检查开孔位置、数量是否正确。正常工况下,以金属保温外墙板顶部中心部位作为开孔位置,开孔位置和连接檩条固定点保持一致,开孔位置有误,将会导致外墙板水平度、垂直度产生明显误差[1]。完成前置作业后,把各组吊具安装就位,利用 M12 螺栓或是 M20 高强度螺栓,固定连接吊具和金属保温外墙板,并在螺栓、螺母表面涂抹适量防锈油漆,即可完成吊具安装作业。
2.2 吊装验算
结合往期建筑工程装配式施工案例来看,吊具损坏,是引起高处坠落事故的核心原因,金属保温外墙板整体吊装期间,吊点螺栓承受较大载荷,极易出现吊具损坏失效问题,单个吊具损坏会打破外墙板稳定状态,多个吊具同步损坏,有概率导致外墙板高空掉落。对此,必须把吊装验算补充到金属保温外墙板安装体系当中,以螺栓抗剪强度作为验算内容。全面掌握螺栓数量、螺栓等级、金属保温外墙板最大重量、螺栓直径等信息,按照螺栓工作状态,包括单面剪切和多面剪切,精准计算螺栓剪切变形状态下,截面实际承受的剪应力。如果螺栓截面剪应力计算结果逼近或是超出螺栓允许抗剪强度值,表明金属保温外墙板吊装安全系数偏低,以增加吊点数量或是提高螺栓强度等级,作为解决措施,重新开展吊装安全性验算作业[2]。
2.3 地面试吊
吊装安全性验算结果,仅能从理论层面证明金属保温外墙板具备吊装作业条件,但在现场施工期间,受到风荷载等因素影响,实际吊装情况和理论计算结果存在一定出入。为进一步保证施工作业安全,还应组织开展地面试吊试验,作为一项工艺试验,要求施工人员在金属保温外墙板上安装各组吊索吊具核对检查吊点数量及位置、吊具使用状态。确定无误后,平稳起吊金属保温外墙板,起吊高度保持在 0.5m 即可,保持空中悬挂状态,悬挂时间必须大于 10min ,中途观察外墙板吊装状态。地面试吊期间,确认金属保温外墙板不存在变形问题、短时间内恢复平稳状态、表面无刮伤现象、吊点螺栓孔不存在扩孔变形问题,即可通过试验,正式开展吊装作业。如果试验期间出现外墙板折弯变形等异常问题,则增加吊点数量、调整吊点位置,并在外墙板中间部位额外安装槽钢。
2.4 整体吊装
整体吊装环节,现场准备汽车吊,作为吊装设备,按照金属保温外墙板实际起吊重量,确定汽车吊规格,并配备登高车和各类工器具。通过地面试吊试验后,即刻开展整体吊装作业,核对检查金属保温外墙板的吊具安装情况、槽钢位置,确保外墙板吊装期间不会出现明显变形、位移现象。同时,施工人员在槽钢表面涂刷防锈漆层,并在槽钢和外墙板接触位置放置垫片。单块金属保温外墙板最少连接 2 根吊带,中途出现吊带变形、磨损、断裂等异常问题时,必须暂停吊装作业,迅速更换全新吊带。完成各项准备工作后,利用汽车吊匀速、缓慢起吊金属保温外墙板,始终保持外墙板水平稳定状态,动态调整吊装速度,外墙板轻微晃动时放缓吊装速度,而在外墙板剧烈晃动、迟迟无法恢复稳定状态时,则暂停吊装作业,重新选择作业时间。一次性把金属保温外墙板起吊至安装面侧方,保持空中悬停状态,调整外墙板标高、垂直度、朝向角度和水平位置,再把外墙板平移至安装面上,打入多组自攻螺钉,固定外墙板位置,拆除吊索吊具,并检查外墙板外观质量、平整度和牢固程度,确认无误后,即可基本完成金属保温外墙板安装作业[3]。此外,合理安排吊装作业时间,提前做好各项准备工作,金属外墙保温板转运入场后,立即开展地面试吊和整体吊装作业,以此来提高施工效率。
2.5 墙板微调
考虑到金属保温外墙板对安装精度有着严格要求,外墙板整体吊装期间,受到施工操作和风荷载影响,外墙板轻微晃动,实际安装位置和设计位置存在误差,传统的人工粗调手段,未能满足施工需求。因此,金属保温外墙板吊装过程中,必须分多次开展墙板微调作业,外墙板靠近安装面悬停时进行初步调整,外墙板安装就位后进行二次调整。现场配备全站仪、激光仪等精密仪器,提前做好测量放线作业,弹放轴线和测量标记各处连接点位,测量点引入楼层内部,并在外墙板表面上贴设反光贴。外墙板调整步骤,利用竖向螺杆、手拉葫芦、千斤顶来调整外墙板位置,依次调整外墙板标高、垂直度和水平位置,不得篡改调整顺序。
2.6 细部构造施工
细部构造施工环节,金属保温外墙板细部构造包含阴阳角、门窗洞口、装饰缝和变形缝,施工人员必须掌握全部细部构造的正确工艺做法。对于阴阳角,铺设网格布,并设置护角条,用于强化金属保温外墙板刚度和保护阴阳角部位不受外力碰撞而受损。对于门窗洞口,按照金属保温外墙板构造形式,提前制作滴水槽和窗台板,把附件安装就位,额外包裹一层网格布和涂抹密封胶,重点强化门窗洞口防水抗渗性能,避免后续出现结构渗漏病害。而对于装饰缝、变形缝,则铺设金属条,负责隔离外墙板,中间部位填满密封胶,额外发挥防水功效。
2.7 附件安装
附件安装环节,完成前置全部工序作业后,施工人员方可安装金属保温外墙板配套附件,包含照明灯具、排水管道、特殊标识,附件种类取决于建筑使用需求。以维持金属保温外墙板完整结构和密封性能,作为附件安装准则,尽量挑选和外墙板颜色保持一致的附件,避免因颜色冲突而影响到建筑外立面装饰效果。
3 结语
综上所述,装配式建造模式下,金属保温外墙板安装已成为建筑工程施工体系的重点内容,安装质量直接关系着建筑使用体验和外立面造型效果。建筑企业应加强金属保温外墙板安装施工技术的应用力度及理论研究力度,合理规划施工流程,全面掌握施工技术内容与积累施工经验,为金属保温外墙板安装质量提供有力保障。
参考文献:
[1]王新斌.建筑工程金属保温外墙板安装施工技术[J].石材,2025,(03):94-96.
[2]潘建中.金属保温外墙板整体安装技术研究[J].建筑施工,2024,46(04):572-574.
[3]杨镇州,盛林峰,杨杰.钢结构住宅全预制保温外墙板施工技术研究[J].绿色建筑,2021,13(06):85-86+90.