施凱峰

摘 要：異形鋁板幕墻的出現(xiàn)，讓幕墻的藝術(shù)表現(xiàn)力得到了極大的提升，也進(jìn)一步拓展了幕墻的性能。從異形鋁板幕墻的使用來(lái)看，其具有良好的質(zhì)感與色彩，外觀形狀多樣，同時(shí)與玻璃幕墻和石材幕墻可以巧妙地結(jié)合。該文為了進(jìn)一步明確異形鋁板幕墻施工技術(shù)，從具體案例出發(fā)，重點(diǎn)從異形鋁板幕墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)、施工重難點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用等方面對(duì)異形鋁板幕墻施工技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)地分析探討，期望可以為相關(guān)的施工單位和從業(yè)人員提供建設(shè)性意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：異形鋁板幕墻;幕墻施工;3D虛擬技術(shù)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU767? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

就現(xiàn)階段來(lái)看，異形鋁板幕墻憑借其優(yōu)良的品質(zhì)和精美的外觀，已經(jīng)得到諸多業(yè)主和設(shè)計(jì)人員的認(rèn)可與青睞，在實(shí)際應(yīng)用中不僅可以有效提升建筑物的穩(wěn)定性、安全性，大幅度減少基礎(chǔ)負(fù)荷，也不需要投入較高的后期維護(hù)成本，性?xún)r(jià)比很高。因此，對(duì)異形鋁板幕墻施工技術(shù)進(jìn)行更深層次地分析和探討是十分必要的。

1 項(xiàng)目概況

藥網(wǎng)辦公室設(shè)計(jì)裝修工程位于張江科技園區(qū)，屬于甲方的一期工程，設(shè)計(jì)耐火等級(jí)為2級(jí)，耐久年限5年，工程包括門(mén)衛(wèi)、配套用房、倉(cāng)庫(kù)和室外堆場(chǎng)，一期建筑面積2 000 m2，總造價(jià)約為93萬(wàn)元。因?yàn)樵擁?xiàng)目屬于辦公室整體裝修工程，因而在施工過(guò)程中需要在不影響樓上樓下正常辦公的前提下順利開(kāi)展施工作業(yè)，這為該次施工增加了難度。另外，由于室內(nèi)存在很多的空間異形鋁板，鋁板之間的連接關(guān)系變化無(wú)序，所以會(huì)對(duì)施工的工期和質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，同樣為該項(xiàng)目建設(shè)增加了較大的難度，需要重點(diǎn)對(duì)待。

2 異形鋁板幕墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

該次幕墻施工采用異形鋁板幕墻設(shè)計(jì)方案，極大地提升了異形鋁板成品與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的契合度，提升了施工質(zhì)量。異形鋁板幕墻設(shè)計(jì)特點(diǎn)體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。1）鋁板在工廠直接成型，施工現(xiàn)場(chǎng)不需要進(jìn)行裁切，固定在骨架上即可，整體施工方便快捷。2）異形鋁板單板系統(tǒng)堅(jiān)固，重量較輕，同時(shí)有強(qiáng)度優(yōu)異、抗水性高、抗腐蝕性高和不燃性等特點(diǎn)，產(chǎn)品制作完成后平整均勻，應(yīng)用到幕墻施工中可以提升耐久性和耐腐蝕性[1]。3）該次工程堅(jiān)持從節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)，所選用的異形鋁板可以再回收再利用，不同于玻璃、石材和陶瓷，回收殘值很高，有利于環(huán)保。

3 施工流程與難點(diǎn)分析

3.1 施工流程

異形鋁板幕墻的施工順序可以劃分成以下5個(gè)步驟。1）開(kāi)展測(cè)量放線工作。2）開(kāi)展后置埋板的安裝工作。3）按順序?qū)χ鼾埞且约案饼埞沁M(jìn)行安裝。4）保溫和鋁板的安裝工作。5）對(duì)異形鋁板幕墻進(jìn)行打膠清理。

3.2 施工難點(diǎn)

該項(xiàng)目實(shí)際施工難點(diǎn)可以分為以下3類(lèi)。1）異形鋁板幕墻放線定位較為耗時(shí)耗力且相對(duì)難以把控。針對(duì)該項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，所涉及的異形鋁板幕墻平面囊括了4角倒圓弧，中部則是內(nèi)弧，每一層的弧度也都各有差異。菱形板的貫通弧線并不規(guī)律，幕墻每一層之間都存在明顯的進(jìn)出錯(cuò)位關(guān)系。預(yù)計(jì)在主體鋼結(jié)構(gòu)之上安裝幕墻龍骨需要單獨(dú)進(jìn)行放樣測(cè)量，如此既會(huì)導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量工作任務(wù)加重，也會(huì)使其難度相對(duì)提升。2）此次幕墻主鋼結(jié)構(gòu)龍骨采用圓鋼管，經(jīng)焊接成為菱形分格的單元，由于每一個(gè)單元的大小和弧度均不同，所以如何確保焊接精度是本次工作重點(diǎn)。另外，鋼龍骨單元極易出現(xiàn)焊接冷卻收縮變形、承載面重量與溫度變化后的系統(tǒng)變形、運(yùn)輸振動(dòng)以及平地組裝后立面吊裝拉伸變形的情況，對(duì)實(shí)際的施工安裝質(zhì)量有很大的影響。3）異形鋁板規(guī)格眾多，很難輕易下單。異形鋁板幕墻造型相對(duì)復(fù)雜，最明顯的特征就是它的整體造型并不是一個(gè)規(guī)則的弧面。此外，鋁板規(guī)格種類(lèi)也是數(shù)不勝數(shù)，實(shí)際加工的花費(fèi)巨大，如果根據(jù)常見(jiàn)的下料方法，無(wú)法有效確保加工精度。4）異形鋁板幕墻制作安裝難度大。異形鋁板制作過(guò)程中需要對(duì)拼接角度、穿孔圖樣及尺寸等進(jìn)行詳細(xì)的分析和調(diào)整，在后期安裝的過(guò)程中必須及時(shí)調(diào)整好安裝角度和進(jìn)出位置，較為棘手的是其整體排列沒(méi)有規(guī)律性，導(dǎo)致實(shí)際安裝過(guò)程中存在很大的難度。

4 關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1 3D虛擬技術(shù)應(yīng)用

3D虛擬預(yù)建造所使用的技術(shù)包括3種，即3D模擬技術(shù)、3D掃描對(duì)比技術(shù)和3D模擬下單技術(shù)?，F(xiàn)對(duì)這3種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用作如下的分析介紹。1）為了明確每一塊鋁板的參數(shù)，在該次施工中選擇了Rhino+Grasshopper軟件，專(zhuān)門(mén)對(duì)所有的鋁板都開(kāi)展了動(dòng)態(tài)化的模擬檢測(cè)工作，將異形鋁板優(yōu)化為平行四邊形穿孔折板，4個(gè)端點(diǎn)均在完成面上，不僅可以確保安裝位置準(zhǔn)確，而且可以在保證外觀效果的同時(shí)最大限度控制鋁板的使用量，大大節(jié)省了加工材料的使用成本，也縮短了鋁板加工周期。2）3D掃描對(duì)比技術(shù)。3D掃描對(duì)比技術(shù)通常都是被運(yùn)用到已經(jīng)順利安裝好的主體鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)當(dāng)中，通過(guò)對(duì)比3D掃描出的主體鋼結(jié)構(gòu)，可以得到數(shù)字化的現(xiàn)實(shí)模型，然后技術(shù)人員會(huì)仔細(xì)研究對(duì)比實(shí)際模型與設(shè)計(jì)模型，從而總結(jié)出主體鋼結(jié)構(gòu)和幕墻兩者的關(guān)系，然后方便采取措施調(diào)整[2]。例如在對(duì)比過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)弧形偏差過(guò)大，技術(shù)人員可以及時(shí)將這一情況告知相關(guān)施工單位，避免發(fā)生由于鋼結(jié)構(gòu)偏差所導(dǎo)致的后期安裝延誤問(wèn)題。此外，依靠3D掃描對(duì)比技術(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)建立最外圈跟幕墻龍骨兩者連接實(shí)體模型的目的，在明確施工現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)與軸網(wǎng)之間的關(guān)系后可以將其導(dǎo)入到Rhino軟件，方便為后期施工提供現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。3）3D模擬下單技術(shù)。在異形鋁板幕墻的施工過(guò)程中，圓鋼龍骨施工是最為關(guān)鍵的，同時(shí)也是最為困難的。這是因?yàn)閳A鋼龍骨的造型復(fù)雜，很難進(jìn)行空間定位，如果想在誤差合理控制情況下開(kāi)展下料工作，存在很大的難度。針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，技術(shù)人員經(jīng)過(guò)研究大膽采用了Grasshopper軟件，形成了龍骨、批量統(tǒng)計(jì)、批號(hào)及生成材料加工數(shù)據(jù)。這樣不僅可以節(jié)約時(shí)間，而且提高了加工精度。另外，因?yàn)樵擁?xiàng)目主體結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)，所以在立面上拼接龍骨的時(shí)候必須采用逐根拼接的方式，如此肯定會(huì)對(duì)龍骨安裝位置的精度產(chǎn)生影響，而借助3D模擬下單技術(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題。首先可以通過(guò)建立BIM模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬和演示，確定最終的施工方案。其次，在工廠拼接過(guò)程中可以組成單元式的榀架，然后用吊機(jī)進(jìn)行整體的吊裝施工，再運(yùn)用BIM數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)定位，從而確保焊接圓鋼龍骨榀架的精準(zhǔn)性。

4.2 測(cè)量定位

針對(duì)施工質(zhì)量來(lái)說(shuō)，最重要的一道工序就是測(cè)量定位工作，測(cè)量和定位一定要嚴(yán)格遵循施工要求進(jìn)行。該項(xiàng)目不僅包括了熟悉圖紙以及運(yùn)用常規(guī)測(cè)量步驟，還涵蓋了運(yùn)用水平儀、全站儀、鉛垂儀和電子計(jì)算機(jī)等儀器設(shè)備，確保了該次測(cè)量定位結(jié)果的準(zhǔn)確性。測(cè)量定位工作包括以下4個(gè)方面。1）首層基準(zhǔn)點(diǎn)、線布置。測(cè)量人員按照基準(zhǔn)點(diǎn)、線布置圖對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)、線及原始標(biāo)高點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，用全站儀對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)軸線尺寸和角度進(jìn)行測(cè)量核對(duì)。幕墻施工時(shí)需要將控制線外移0.5 m～1.0 m，并建立幕墻首層控制網(wǎng)，然后依據(jù)內(nèi)部控制網(wǎng)安裝需求向外部移動(dòng)形成外控制網(wǎng)[3]。2）投射基準(zhǔn)點(diǎn)。在開(kāi)展投射基準(zhǔn)點(diǎn)工作的時(shí)候，必須安排施工人員來(lái)對(duì)測(cè)量孔部位進(jìn)行清理，處理好表面的混凝土，將底層基準(zhǔn)控制點(diǎn)作為一級(jí)控制點(diǎn)，采用鉛垂儀傳遞基準(zhǔn)點(diǎn)，確保一切如常后各自在所有樓層的樓面上測(cè)量孔位置。此外把激光接受靶安裝在樓面上定點(diǎn)，完成后施工人員會(huì)借助墨斗線在其表面彈出一個(gè)十字架，并以十字架的交點(diǎn)地方作為基準(zhǔn)點(diǎn)。3）施工現(xiàn)場(chǎng)外控點(diǎn)、線布置。在順利完成每一外控點(diǎn)的布置工作之后，可以借助鋼絲來(lái)對(duì)上下樓層對(duì)應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行連接，規(guī)定2點(diǎn)間的間距>50 m，在總長(zhǎng)度1/2的對(duì)應(yīng)樓層也需要開(kāi)展投測(cè)主控線。4）為了可以準(zhǔn)確收集到施工過(guò)程當(dāng)中鋼結(jié)構(gòu)位移的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，一定要經(jīng)常性對(duì)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)開(kāi)展核查工作，并且按照動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)及時(shí)對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化。另外，出于對(duì)施工過(guò)程中產(chǎn)生的位移變形問(wèn)題的考慮，該項(xiàng)目在進(jìn)行施工的時(shí)候，會(huì)選擇全站儀來(lái)對(duì)主體結(jié)構(gòu)外圍開(kāi)展相應(yīng)的跟蹤檢查工作，并且要嚴(yán)格檢查管理好施工的全部過(guò)程。

4.3 鋼龍骨安裝

鋼龍骨安裝分為主龍骨安裝和副龍骨安裝，順序是由下至上，同時(shí)在安裝過(guò)程中要全面檢查，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。該項(xiàng)目鋼龍骨安裝幾乎都是選擇栓接方式，全部螺栓也都額外安裝了平墊以及彈墊。必須注意的是，針對(duì)整體墻面豎龍骨的安裝而言，務(wù)必把握好其尺寸誤差，具體的標(biāo)準(zhǔn)是外控制線的尺寸范圍，保證誤差不得向外部延伸。各個(gè)豎龍骨在進(jìn)行安裝的過(guò)程中，必須嚴(yán)格以靠近軸線控制鋼絲線為標(biāo)準(zhǔn)，選擇分格安裝的方式。鋼龍骨安裝對(duì)焊接作業(yè)質(zhì)量要求很高，因而需要將焊接作業(yè)作為鋼龍骨安裝環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)。需要重點(diǎn)做好以下4個(gè)方面的工作。1）焊接過(guò)程中必須確保預(yù)熱溫度檢測(cè)工作的順利開(kāi)展，嚴(yán)格把握好層間溫度。2）當(dāng)焊接成形后要及時(shí)開(kāi)展保溫縫冷工作。3）加強(qiáng)對(duì)焊接操作全過(guò)程的管理，一次性完成連續(xù)焊縫的焊接工作，減少發(fā)生中斷焊接的狀況。4）非規(guī)定環(huán)境條件下如果涉及碳弧氣刨要在焊接前預(yù)熱。除此之外，在焊接過(guò)程中還要加強(qiáng)環(huán)境觀察，盡量將焊接時(shí)間集中于中午，提升焊接質(zhì)量。

4.4 鋁板安裝

如果要開(kāi)展整個(gè)鋁板的安裝施工，就必須確鋼龍骨已經(jīng)完全安裝完畢。此外，在開(kāi)展安裝工作的過(guò)程中，一定要在龍骨上再次彈設(shè)鋁板安裝中心定位線，同時(shí)還要確保所彈射的墨線具備較高辨識(shí)度，符合施工規(guī)范。在正式安裝鋁板的過(guò)程中，一定要做到拉橫向、豎向控制線，調(diào)整墊平鋁板支承部位，確保在安裝之時(shí)已經(jīng)拉好鋼線。另外，在安裝時(shí)要按照設(shè)計(jì)方案規(guī)定螺釘數(shù)量，避免出現(xiàn)漏裝現(xiàn)象，同時(shí)要考慮安裝的平整度，將安裝誤差控制在合理范圍內(nèi)。

5 施工質(zhì)量控制

施工質(zhì)量控制需要重點(diǎn)從鋼材質(zhì)量控制、板材質(zhì)量控制和鋁板安裝質(zhì)量控制3個(gè)方面展開(kāi)。在鋼材質(zhì)量控制過(guò)程中，材料質(zhì)檢人員要對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼材進(jìn)行質(zhì)量核驗(yàn)，抽查其長(zhǎng)寬尺寸、厚度和平整度，檢查鋼管、形鋼和鋼板的外表面質(zhì)量，保證所有的鋼材表面不得有裂紋、折疊和分層情況，做好質(zhì)量核驗(yàn)報(bào)告，從源頭上控制施工質(zhì)量。板材表面不允許有裂紋，不能有肉眼可以看到的壓輥痕。鋁板安裝過(guò)程中極易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題有板面不平整、接縫不平有錯(cuò)臺(tái)、金屬面板被劃傷、角碼漏固定和金屬板存在色差因板縫寬窄不一無(wú)法滿(mǎn)足施工要求等[4]。因此，在鋁板安裝過(guò)程中，要重點(diǎn)對(duì)這些容易發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行管控，確保連接件的固定，嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求架設(shè)防腐墊片，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查工作[5]。

6 結(jié)論

該文通過(guò)具體的案例，著重對(duì)異形鋁板幕墻施工技術(shù)作了詳細(xì)的分析闡述，重點(diǎn)講述了異形鋁板幕墻施工中的 3D虛擬預(yù)建造和測(cè)量定位，旨在強(qiáng)調(diào)測(cè)量定位于新型技術(shù)在異形鋁板幕墻施工中的重要性。另外，鋼龍骨安裝施工和鋁板安裝也是異形鋁板幕墻施工的重點(diǎn)內(nèi)容，均需要給予充分的重視，加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)工作。該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)應(yīng)用鋁板幕墻的虛擬預(yù)建造，大大提升了異形鋁板成品與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的契合度，滿(mǎn)足了工期和質(zhì)量要求，順利完成了施工工作，得到了業(yè)主的認(rèn)可。

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