三明治板施工工艺(三明治板由什么组成)
导语：用于钢结构厂房的三明治板安装施工技术
【摘要】研究出一种用于钢结构厂房的三明治板安装施工技术，解决了传统的钢结构外墙安装方法工序多、安装速度慢的问题。该技术具有标准化、轻盈化、模块化的特征，根据三明治板的安装过程的特点，设计可移动、多人同时就位的安装挂梯。
相比于传统的保温外墙板依靠外架安装或者依靠电动葫芦或卷扬机对单块板材提升安装，本方法通过安装挂梯配合吊车对三明治板进行安装时，对于10m高度的三明治板，只需要4个工人每3～4min便可实现安装，安装使用的人工机具数量相比较传统围墙所需的数量大大减少，施工效率大大提高。
【关键词】外墙板安装；标准化；钢结构；施工技术
0 引言随着我国经济的发展，工业厂房的建设越来越多，厂房类建筑最常见的形式就是钢结构，钢结构厂房安装方便、凭借工期短、建设速度快，构件工厂化加工制作，现场安装等特点得到广泛的应用，传统钢结构三明治板主要由双层彩钢压型钢板夹岩棉或玻璃丝绵保温材料构成。传统的钢结构外墙安装方法先打钉固定内板，再固定玻璃丝绵，最后固定外板，工序繁多造成安装速度较慢，而且浪费人力较多，板材上打钉孔多，板材之间的拼缝多、搭接多，浪费材料，而且造成防风防水效果差，使得材料易破损、寿命较短，而且拆除后废料多，浪费严重，不利于环保。而且墙体保温效果差，冬季时厂房内空调系统加热时浪费的能源较多，不利于节能环保。
为了使钢结构厂房三明治外墙板安装施工技术更趋规范化、标准化，我单位在工程实践的基础上不断研究、探索，总结编制形成了本技术。
1 技术特点1.1 结构特点本技术的结构特点是：标准化、轻盈化、模块化，构件化标准化——有利于工厂化加工制作，轻盈化、模块化——有利于现场安装，板材更换方便快捷，大大减轻了劳动强度又缩短了工期。三明治板的材料节能与耐久性能极好，确保了厂房内部的温度要求，极大节约了能源。
1.2 安装特点（1）采用创新的板材吊具配合吊车对复合外墙板吊运，通过栓钉连接，将单块面板起吊时间控制在60s以内，缩短板材起吊时间，提高工效。
（2）设计可移动、多人同时就位的安装挂梯：相比于传统的保温外墙板依靠外架安装或者依靠电动葫芦或卷扬机对单块板材提升安装，本方法通过安装挂梯配合吊车对三明治板进行安装时，对于10m高度的三明治板，只需要4个工人每3~4min便可实现安装，安装使用的人工机具数量相比较传统围墙所需的数量大大减少，施工效率大大提高。
（3）安装完成后的墙体中间拼缝少，并对中间拼缝进行密封防水处理，使得成型后的墙体无漏风漏水隐患，墙体的最终整体成型效果平整、美观。
2 施工工艺及操作要点2.1 工艺流程施工工艺流程如图1所示。
图1 施工工艺流程图
2.2 操作要点简述（1）施工场地整理，根据设计图纸测量放线，焊接制备立式网状结构的钢结构厂房的墙板支撑龙骨，根据设计的墙板支撑龙骨的大小预制能够相互之间拼接的三明治板，三明治板的竖向长度等于或大于墙板支撑龙骨的竖向长度；把预制好的三明治板搬运进场堆垛处理，并对三明治板垛做防潮、防雨措施。
（2）把墙板支撑龙骨安装到测量放线时标注出的墙板支撑龙骨设计安装位置，墙板支撑龙骨的下端埋入地下0.3~0.5m左右，然后在埋入点浇筑水泥砂浆，待水泥砂浆凝固之后进行下一步骤。
（3）在挂梯上固定安装站立操作平台，站立操作平台供操作人员站立进行施工操作，在挂梯的顶部安装行走轮，操作人员能够通过推拉墙板支撑龙骨而使挂梯能够移动，最终制备成型安装挂梯；把安装挂梯挂载在墙板支撑龙骨上，使行走轮位于墙板支撑龙骨的顶部。
（4）人员就位：操作人员通过挂梯进入站立操作平台，测量指挥人员携带全站仪进场。
（5）根据三明治板5的宽度分割墙板支撑龙骨的面积，测量指挥人员通过全站仪指挥位于站立操作平台3上的操作人员通过墨斗在墙板支撑龙骨上弹出各个三明治板对应的垂直度控制线。
（6）通过吊车的吊臂上的板材吊具吊起第一块三明治板，并通过吊臂将第一块三明治板缓慢移动至墙板支撑龙骨的一侧的靠边位置，操作人员通过在站立操作平台上直接通过推拉墙板支撑龙骨移动挂梯，调整操作人员的自身与第一块三明治板的距离。
（7）待操作人员与第一块三明治板的位置调整完毕之后，测量指挥人员通过全站仪实时监测第一块三明治板的垂直度并指挥所有操作人员调整第一块三明治板的位置，使第一块三明治板的竖向边部与第一条垂直度控制线上下重合。
（8）待第一块三明治板的位置调整好之后，所有的操作人员通过安装扣压住第一块三明治板的端部，并通过打钉把安装扣固定在墙板支撑龙骨表面，实现第一块三明治板的固定，待第一块三明治板固定之后把板材吊具与第一块三明治板分离。
（9）重复（6）~（8）步骤，吊车通过板材吊具依次吊装第二块三明治板、第三块三明治板、第四块三明治板……，并把第一块三明治板、第二块三明治板、第三块三明治板…..依次拼接、固定在墙板支撑龙骨上，直至所有的三明治板铺满墙板支撑龙骨表面。
（10）对相邻的三明治板之间的缝隙进行密封防水处理。
（11）在设计好的位置的三明治板上开出窗洞，对窗洞的四边进行收边修整。
（12）为便于施工需要，可在挂梯上每10米的高度等距安装4个站立操作平台，其中位于最上部的站立操作平台在操作人员站立其上时臂肩高于墙板支撑龙骨的顶部，便于操作人员对墙板支撑龙骨的顶部施工。
2.3 主要技术要点说明本技术以10m高度的厂房建造为示例，挂梯、三明治板的高度以及墙板支撑龙骨裸露出地面的高度均为10m。本技术中的三明治板采用的是金属面玻璃棉复合板，金属面玻璃棉复合板芯材为5~8μm的细长而均匀的玻璃棉纤维制成的玻璃棉，其中玻璃棉采用90°翻转的新型生产工艺，使之与两侧的钢板成垂直状，大大提高了板材整体的抗压强度。金属面玻璃棉复合板采用聚氨酯封边，保证了板材具有良好的气密性、水密性。
2.3.1 墙板支撑龙骨如图2所示，墙板支撑龙骨主要由槽钢结构的立柱和横梁相互焊接形成网状的支撑骨架结构，其中顶部的横梁的最上侧与立柱的顶端平齐，且立柱的顶部焊接有密封用的封板，使墙板支撑龙骨的顶部形成供行走轮移动的平整的轨道。
墙板支撑龙骨制备时，严格按照设计荷载计算来进行立柱和横梁的位置布局。对存有误差的墙板支撑龙骨的部位采用砂轮打磨至误差允许范围之内；最后对墙板支撑龙骨表面进行防锈处理。
立柱的安装角度要与水平面成90°，并不得扭曲；同立面内的立柱安装标高偏差不应大于5mm。相邻两根横梁应与立柱成90°，其两端最大标高偏差不应大于3mm；相邻两根横梁的外侧面（即与三明治板的贴合面）前后偏差不应大于2mm。
图2 安装挂梯和三明治墙板的使用状态图
对于窗口处的横梁，要求相邻两根横龙骨的水平标高差≤1mm，同高度内横梁的高度差≤3mm。对存有误差的墙板支撑龙骨的部位采用砂轮打磨至误差允许范围之内；误差较大的部位必要时进行返工处理。最后对墙板支撑龙骨表面进行防锈处理，特别是后续增加的焊接节点处的防锈措施要到位。
2.3.3 安装挂梯如图3所示，安装挂梯主要包括挂梯和安装在挂梯上的多个站立操作平台，其中，在挂梯上每10米的高度等距安装3个站立操作平台。
图3 安装挂梯的立体结构示意图
挂梯包括作为主体的竖梯如图4所示。竖梯的顶部焊接有L型杆，L型杆朝向下方，L型杆与竖梯的上部之间构成用于挂在墙板支撑龙骨上的挂钩结构。L型杆的水平杆的的下部焊接有两个行走轮支架，每个行走轮支架上设有一个行走轮，行走轮行走在墙板支撑龙骨的顶部形成的轨道上。使用时，操作人员通过推拉墙板支撑龙骨产生的反作用力，使得安装挂梯依靠行走轮在墙板支撑龙骨上左右滑行。
图4 安装挂梯顶部的挂墙构件的结构示意图
如图5所示，站立操作平台包括方形底框和防护架，防护架的四角处设有四根竖向的立杆，后部的两根立杆上均焊接有上下两组连接板，同一根立杆上的两组连接板夹住同一根挂梯侧部的竖杆，并且连接板、挂梯的竖杆在打孔之后通过螺栓连接。
图5 站立操作平台的结构示意图
四根立杆的下端与方形底框的四角处焊接连接，方形底框上铰接有能够向上掀起的底板，底板的长度等于或小于方形底框所围合成的洞口的长度，底板的宽度等于或小于方形底框所围合成的洞口宽度，方形底框上焊接有挡板，挡板位于洞口内和底板的下方，挡板用于防止底板远离铰接点的一侧向下坠落的挡板，底板的上下两侧均焊接有便于操作人员施力的把手。
2.3.3 板材吊具如图6所示，板材吊具包括两个前后设置的夹板，两个夹板的上端通过顶板固定连接在一起，夹板与顶板之间均为一体成型结构。顶板上焊接有吊环。板材吊具通过吊环挂在吊臂上的钩链上。
图6 板的顶部及吊起板的板材吊具的结构示意图
两个夹板分别位于三明治板的前后两侧，两个夹板上均设有前后对应的槽孔Ⅱ；三明治板的顶部开设有两个前后通透的槽孔Ⅰ，槽孔Ⅰ与槽孔Ⅱ前后对应；在吊车吊运三明治板时，三明治板通过插设在槽孔Ⅰ和槽孔Ⅱ内的栓钉与板材吊具实现快速可拆卸连接。
2.3.4 三明治板安装连接在已有钢结构住宅研究的基础上，我们对三明治板安装连接进行进一步研究，如图7所示，三明治板的垂直向的一侧设有用于插接拼装的如图8所示的W槽端或如图9所示的双插板端，W槽端的槽内一侧设有齿槽，双插板端上设有正好与齿槽相配合的齿牙结构，在双插板端与W槽端相互拼接时，齿槽与齿牙的连接结构能够防止相邻的三明治板在安装后意外脱落。
图7 三明治板的安装端的连接结构示意图
图8 三明治板的W 图8 三明治板的W槽端的结构示意图
图9 三明治板的双插板端的结构示意图
双插板端与W槽端能够相互插接拼装构成安装端，每两个三明治板组成一个可拼装的整体。三明治板通过插设在W槽端内的安装扣固定在墙体支撑龙骨上。如图10所示，安装扣为梯形板结构，安装扣的内侧设有与靠近室内一侧的齿槽相配合的齿牙结构，安装扣延伸出W槽端的端部设有三个前后通透的螺钉孔。
图10 安装扣的结构示意图
安装扣一是作为楔板的作用使双插板端与W槽端挤压紧密，二是避免在三明治板和W槽端上打孔，影响美观。在连接时，首先把安装扣插入W槽端靠近室内一侧的槽口内，然后通过向安装扣上的螺钉孔向墙板支撑龙骨上打钉（螺钉的头部需完全陷入螺钉孔内，避免对双插板端的插入动作照成阻挡），把三明治板固定在墙板支撑龙骨上，最后把另一块三明治板上的双插板端插入这个W槽端内，完成三明治板的安装端拼接。
三明治板的顶部与墙板支撑龙骨的顶部通过若干块薄钢板连接在一起，薄钢板通过打钉与三明治板的顶部和墙板支撑龙骨的顶部固定连接。三明治板的垂直向的另一侧为非安装端，两个相邻的三明治板的非安装端之间通过连接板结构连接，其中整个墙面上的某两个相邻的三明治板的非安装端之间通过伸缩缝结构连接。
连接板结构，如图11所示，两个相邻的三明治板非安装端之间填充方木条，在方木条的一侧加塞楔板和止水带Ⅰ，使非安装端之间的空间填充紧密，止水带Ⅰ剩余的一部分平铺在方木条和楔板的上部，然后把凸字头型槽板压入非安装端之间并压紧止水带Ⅰ，通过长螺钉把凸字头型槽板、方木条与墙体支撑龙骨固定到一起，然后通过小螺钉把凸字头型槽板的边沿与三明治板固定连接，最后向凸字头型槽板的槽内插入U型封板并打胶密封。
图11 三明治板的非安装端的连接结构示意图
2.3.5 平铺段伸缩缝结构的安装（1）通过螺钉把后装饰板固定在两个相邻的三明治板的端部，使得后装饰板封闭住伸缩缝的后部开口。
（2）在三明治板端的侧部端面上涂满密封胶，然后角铝贴在三明治板端的侧部端面上并采用铆钉固定。
（3）粘贴丁基自粘防水胶条于角铝的正面面板上。
（4）在两个角铝上铺设止水带Ⅱ，止水带Ⅱ通长铺贴并与丁基自粘胶条贴实，止水带Ⅱ的中部预留用于拉伸的长度。
（5）通过铆钉安装把伸缩缝固定型材贴紧止水带Ⅱ固定在角铝的正面面板上，保证密封性能，铆钉间距不宜超过200mm。
（6）通过伸缩缝固定型材的卡扣结构安装伸缩缝封盖型材和伸缩板，其中伸缩板的两端被压入伸缩缝封盖型材和伸缩缝固定型材之间的卡槽内，并且伸缩板的两端在伸缩缝封盖型材的作用下压紧止水带Ⅱ的两端。
（7）把封盖胶条贴在伸缩缝封盖型材和伸缩板的连接缝隙处，封闭缝隙。平铺段伸缩缝结构的最终完成效果如图12所示。
图12 三明治板连接时的伸缩缝的平缝安装结构示意图
位于拐角处的两个垂直的三明治板相接时，在设置此处的阴角伸缩缝结构Ⅰ时，阴角伸缩缝结构Ⅰ的安装步骤与平铺段伸缩缝结构的安装步骤基本相同，最终成型后如图13所示。
图13 板连接的阴角接缝（垂直安装）的安装结构示意图Ⅰ
当位于拐角处的两个垂直的三明治板非相接时，在设置此处的阴角伸缩缝结构Ⅱ时，需首先通过后装饰板Ⅰ把垂直角连接起来（从两个三明治板上延伸出来的后装饰板Ⅰ的端部靠接在一起，非固定连接），然后向在后装饰板Ⅰ的内侧黏贴矿棉进行填充，其他的安装步骤与平铺段伸缩缝结构的安装步骤基本相同，最终成型的阴角伸缩缝结构Ⅱ如图14所示。
图14 板连接的阴角接缝（垂直安装）的安装示意图Ⅱ
2.3.6 三明治板切割面处理当需要对三明治板进行切割以保证与墙板支撑龙骨的面积适配时，待三明治板切割之后，对三明治板的切割面涂胶，然后通过U型收边条封住三明治板的切割面。
2.3.7 三明治板切割面处理（1）一般不建议板现场对三明治板切割、开孔，如遇到必须要切割的情况，须在切口位置贴附宽的美纹胶带，并用铅笔划线标记并进行切割，以保证断面美观。
（2）待切割完毕，需在切口边沿打密封胶（胶色同三明治板色），接着将加工好的U型收边条盖上，把切口封堵。
（3）需要注意的是胶不得外溢，溢胶要清理干净。
2.3.8 女儿墙收边处理当三明治板的顶部与墙板支撑龙骨的顶部形成有女儿墙结构时，在女儿墙背面铺设防水卷材进行收边，防水卷材的幅宽至少为250mm，防水卷材通过螺钉与三明治板、墙板支撑龙骨固定连接，螺钉之间的间距不得超过300mm，打钉完成之后在螺钉周围打胶密封，防水卷材与三明治板、墙板支撑龙骨之间产生的缝隙打胶。
2.3.9 窗口处理当对窗洞的左右收边时，如图15所示，W槽端的靠室内一侧通过角钢构件固定在墙板支撑龙骨上，如图16所示，角钢构件包括角钢和焊接在角钢上的L型板，L型板与角钢的一面之间形成卡槽，角钢的另一面上开设有螺钉孔。
图15 窗口处的三明治板的W槽端与墙板支撑龙骨之间的连接结构示意图
图16 角钢构件的结构示意图
W槽端的靠室内一侧插入卡槽内，然后角钢的另一面通过螺钉固定在墙板支撑龙骨上。然后在W槽端的开口内填塞泡沫条并塞紧，接着W槽端的两个开口内插入U型收边条封住泡沫条，最后对W槽端的端面上产生的缝隙打胶密封，使最终成型的窗口边楞表面平整。
2.3.10 防腐处理（1）对三明治板和墙板支撑龙骨所有后打钉区域要进行喷涂油漆的防腐处理，首先用灰色防锈漆喷涂2道底漆，每道底漆的干膜厚度为80±5μm，每次喷漆的施工间隔大于20min。
（2）底漆喷涂完成24h后，喷涂一道面漆，面漆喷涂时要求底材干燥、无水珠、油污及其他杂质，根据用量配漆，用多少配多少，配好的漆应在8h内用完。
防腐处理完成后的喷漆表面效果，漆膜薄而均匀、光滑平整，各种部位都要喷到，不留死角。
3 结语通过对用于钢结构厂房的三明治板安装施工技术的研究与应用表明，本技术安装方法操作简单、安全可靠，周转性强。具有良好应用前景，对提升公司技术应用，促进钢结构工程科技进步，具有良好的促进作用。同时，作为外墙板施工的新技术，该技术获得了国家专利与科技论文，可以实现外墙板的快速安装。符合国家绿色建筑理念，赢得了社会的广泛赞誉，社会效益显著，具有良好推广应用价值。
本文转自《建筑结构》——用于钢结构厂房的三明治板安装施工技术，作者马松，田鹏；仅用于学习分享，如涉及侵权，请联系删除！
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