大型不锈钢雕塑制作工艺流程

巍峨矗立在著名石油城大庆市中心的大型不锈钢雕塑“石油之光”总高33.5米,最大投影直径23米,主材为316不锈钢,占地面积1960平方。这组雕塑主要有三棱形主体、浮雕基座和外围环廊三部分组成。主体基座高3.5米,圆柱体,周围镶有高2.1米的铸铜浮雕,上下贴衬黑色大理石。基座上矗立着高30米的塔身,塔身是由直径0.52米的不锈钢管排列起来的三棱柱。塔上端三棱柱的3个面上,各有一直径为2.4米的铜质圆形浮雕-塔徽,象征着奔流的的石油,环廊是6只飞翔的海燕,又组成了奔腾的油浪。

石油之光大型不锈钢雕塑

石油之光雕塑是艺术品,是大庆市城市规划中举市瞩目的一项重点工程项目。由于它非同一般安装工程,因此主办单位不仅对施工质量要求十分苛刻,而且多次强调必须保证雕塑的景观艺术效果。在这组雕塑中经艺术家概括、提炼、演绎成抽象艺术形态的外围环廊中的6只不锈钢海燕,是这座雕塑中的一个施工关键。

大家知道,我国目前的城市雕塑,一般采用的材料多为花岗岩、大理石、铜乃至混凝土、石膏等。然而这组雕塑中的6只海燕则大胆引用了现代材料不锈钢,而且采用的是外贴薄板组焊得方法,据了解这在国内也很少有先例。承担这样的施工任务,我们尚属首次,因此,不论是技术还是质量,对我们都是一个新课堂。施工中我们与土建方面密切配合,在没有成熟技术可借鉴的情况下,舍弃常规做法,摸索了一套切实可行的施工方法,本文以一只海燕为例,对前后考虑的两种施工方法进行了分析、探讨、比较,并着重对新工艺所采用的施工方法和程序作一介绍。

一、不锈钢海燕结构简述

海燕主要有燕座和燕体两个部分组成。燕座为长方体,内部浇筑钢筋混凝土,表面衬贴厚70mm的黑色大理石。燕体内部亦为钢筋混凝土结构,其外表组装厚度为1.5mm的304不锈钢板。板与板的连接方式为对接,对接缝的背面均设有规格为40x3mm的316不锈钢扁钢垫板,焊接全部采用手工氩弧焊。

大型不锈钢海燕雕塑

二、海燕安装施工方案探讨

最初,我们根据设计交底情况和施工图要求,初步规划出了海燕安装施工方案。这种方法是,首先由土建方面将海燕形状按1:1原实际尺寸浇筑成混凝土胚,同时由安装方面配合预埋垫板,而后再由安装方面组装海燕6个上面的不锈钢板。为了对工程负责,我们组织有关人员对初步方案认真进行了讨论,大家感到若按上述常规方法施工,将会碰到两个难题。

第一是垫板的预埋问题,由于抽象变形的燕体底面和顶面都是由不同的曲面。为此,要求我们在预埋垫板时,不仅尺寸要准确,而且要保证所有垫板与其曲面相吻合唯有这样才能保证后续的铺板、电焊等工作完成后,板与板间的对接处的圆滑过渡,而不至于产生影响外观的变形。然而多年的实践告诉我们,这种靠点固(木模内)钢筋来定位的垫板,若想每一根都预埋的恰到好处,无明显凸出、凹进和歪斜等超差现象,且符合燕体的曲面要求,实际施工中是很难办到的。

第二是板薄的问题。燕体外贴不锈钢板的厚度只有1.5mm,板薄钢性差,焊接后容易产生大的变形。若是一般工程钢结构,焊接后出现大的变形还能采取矫正措施。然而海燕是艺术品,如出现大的变形不能用锤敲击,也很难采取其他补救措施。因此,唯一的办法是在焊接前采取措施加以控制,以期最大限度地减少焊接后变形。否则,一旦失控出现了大的变形,后果将不堪设想。但是若采用前述施工方法,大家感到即使在焊接前采取了一些刚性措施,也难免不出现大的变形。鉴于我们没有把握处理这些问题,我们舍弃了这种常规方法。

三、新工艺的施工方法

为了探索可行易的施工方法,我们结合结构特点,围绕如何控制和减少变形这一关键技术难题,又进行了反复分析研究,终于突破常规思考,使得问题得到了较满意的解决,现笔者就新工艺所采取的方法和程序介绍如下,以供同行参考。

(一)浇筑燕座、燕体模板

首先由土建方面完成海燕基础和燕座的模板、钢筋安装及浇筑混凝土的工作。待养护期满后,接着在燕座上将燕体形状按1:1实际尺寸,用木方、五合板支好燕体的底模和四周侧板。鉴于木模尺寸和曲面的准确关系到燕体竣工后成型好坏,因此,安装方面根据设计要求会同主建单位和土建方面进行认真检查,以确保各部尺寸符合设计图要求。

(二)燕体外贴不锈钢薄板的制作及安装

1、开料
加工制作前应事先由工程技术人员根据规格和设计图纸,绘制出开料图。绘制开料图必须遵循下列原则:为了防止焊接出现变形,板与板必须采用T字焊接连接,且焊缝分布应避免过于集中,同时应采取焊缝对称,以保证整个结构外形美观均称。

2、放样下料与铺板组队
外贴不锈钢板组队可分成两部分工作,一是放样下料,二十铺板点对。为了保证加工精度,下料时要注意放一定的切割余量,切线上必须打出样冲印,板经切割后,应用砂轮机对周边进行修磨,以保证尺寸准确,边缘整齐,特别是弧形。

3、不锈钢扁钢垫板组装
为了避免燕体外表正式焊接时出现混凝土翻浆现象,我们在所有对接缝的背面组装了规格为40x3mm的不锈钢垫板,首先将焊点打磨平整在焊接,组装好的垫板与底板间隙不大于0.5mm。

4、加固角钢组装
抽象曲面的燕体是由6个面组成,其中底板和四周侧板是5个主要的见光面,而底板则是给观众看的最重要的一个面。在焊接前对底板应采用刚性固定措施。

5、浇筑燕体混凝土和安装顶板
在前述工作全部完成后,由土建方面往燕体浇筑混凝土。混凝土浇筑到四周侧板上口约50mm处停止,然后养生一段时间,当混凝土达到一定强度后,在抹上一层水泥砂浆,与其四周侧板上口平齐,待养护期满后用不锈钢丝刷将预埋垫板清理干净,同时采用组装底板的方法,完成顶板点对工作。最后通知土建方面拆除燕座和燕体的模板和支撑。

6、燕体外贴不锈钢板焊接
焊接前,先用不锈钢丝刷将被焊区的污物刷干净,再用漂白布将焊口两侧各25mm内擦洗数遍。为了减少焊接变形,我们采用了手工氩弧焊,焊丝为316不锈钢 2mm直径。焊接时,先有4名焊工冲燕体对称中心线开始,对称逆向焊接底板及顶板的短缝。其次,按上述方法焊接底板和顶板的长缝合四周侧板的主缝。再其次,由8名焊工从中间对称逆向将所有角缝焊接完。

7、燕体焊缝打磨处理
焊接工作结束后,所有焊缝须用角向磨光机打光磨平。对于焊接过程出现的咬肉等缺陷,应进行补焊在打磨。

(三)燕体外贴不锈钢板酸洗钝化处理
(四)由土建贴衬燕座外表黑色大理石
(至此,海燕工作即告结束)

四、结束语

采用新工艺施工,解决了用常规方法没把握处理好的扁钢预埋盒焊接后变形的两个技术难题。实践证明:新工艺安装程序合理,组对方便,防变形措施效果佳,焊接后变形小,成形好。石油之光不锈钢雕塑竣工后,主建单位称赞:整个工程施工进度快,质量好。由6只海燕组成的外围环廊,达到了预期的景观艺术效果,满足了人们的审美要求。

石油之光大型不锈钢雕塑效果图

如今石油之光大型不锈钢雕塑像一座丰碑矗立在大庆市团结路口的中央,她以现代主体构成的象征性手法表现了人类征服自然的磅礴之势和力量,她将永远给人们无限的启迪和力量!(周文斌)

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评论留言10

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  1. #5
    不锈钢怎么加工成雕塑?不锈钢雕塑怎么做图,怎么固定的?
    肯尼斯门窗2017-11-20 10:49:56回复
  2. #4
    不锈钢雕塑是立体形状,要怎么下料呢?
    不锈钢工程2017-10-16 9:56:31回复
    • 你好,用纸块将雕塑表面分成小块,并且进行编号,然后根据纸块形状在不锈钢板上画出与之对应的形状,再手工等离子切割。
      管理员2017-10-16 10:24:45回复
  3. #3
    请教一个专业的问题,抛光不锈钢雕塑如何清洗污垢?望赐教,谢谢!
    北京2017-10-15 12:24:10回复
    • 你好,视情况而定,较多污垢可以采用洗洁精,较少可以采用双飞粉轻柔擦拭。另外要注意用纯棉布。
      管理员2017-10-15 13:39:41回复
  4. #2
    大型不锈钢雕塑的安全系数有什么标准吗?
    广场雕塑2017-05-27 9:15:41回复
    • 您好,大型雕塑图纸,我们一般会通过广州设计院等单位深化盖章。
      管理员2017-05-27 9:56:35回复
  5. #1
    大型雕塑多贵,有报价表吗?
    阿龙2017-02-20 16:21:52回复
    • 欢迎来电咨询,可以提供报价表、设计方案及施工图纸等。
      管理员2017-02-20 17:51:26回复