商業(yè)建筑曲面鋁板幕墻施工技術(shù)探究

范乃松

中企凱澳集團(tuán)有限公司上海分公司 上海 201100

1 引言

建筑的外立面如同人的衣著，是體現(xiàn)建筑特色的因素之一。建筑外立面常用建筑幕墻來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物的美觀。特別鋁板為代表的建筑材料，有良好的加工性能、色差的多樣性，可靠的安全性，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的造型設(shè)計(jì)，可以加工各種型式的曲線線條，能夠給建筑師巨大的想象空間，備受建筑師喜愛(ài)，因此在建筑外立面的應(yīng)用非常迅速。

2 工程概況

南昌旭輝未來(lái)中心綜合體項(xiàng)目，坐落在南昌市經(jīng)開(kāi)區(qū)，主體為框架結(jié)構(gòu)，地上五層地下二層，綜合體建筑面積約17萬(wàn)平方，建筑高度41m；集居住、休閑、商業(yè)、學(xué)習(xí)、文體等多功能一體的大型城市綜合體。

本項(xiàng)目外立面主要由玻璃幕墻、鋁板幕墻、點(diǎn)式玻璃幕墻組成，外立面鋁板造型層次感突出、新穎美觀。面材材料為雙曲鋁板、單曲鋁板、單曲彩釉玻璃、超白玻璃等組成。

圖1 建筑效果圖

3 施工重難點(diǎn)分析

本項(xiàng)目有新穎的外立面造型，曲面鋁板在立面上占了很大一定比例，要保證鋁板與其他不同質(zhì)地的材料之間的接縫圓潤(rùn)、均勻，是個(gè)難點(diǎn)。

鋁板均采用3.0mm鋁單板，標(biāo)準(zhǔn)鋁板橫向分格2800mm高度800mm的C形狀鋁板組成，單塊鋁板面積較大。雙曲鋁板每個(gè)板塊都是唯一性的，曲率變化無(wú)規(guī)律，所以如何表達(dá)雙曲鋁板的加工圖，這是難點(diǎn)。

倒錐雙曲鋁板位置的鋼龍骨，每個(gè)分格高度的彎弧半徑、弧長(zhǎng)都不一致。如何保證龍骨加工的準(zhǔn)確性、施工的準(zhǔn)確性，是一個(gè)難點(diǎn)。

商業(yè)建筑的鋁板收邊收口的位置較多、不同材料交接位置較多，因此鋁板的防滲漏工作也是難點(diǎn)之一。

4 施工工藝與關(guān)鍵技術(shù)

4.1 施工工藝流程

測(cè)量放線→后置埋件安裝→鋼龍骨安裝→鋁板安裝→打膠清理。

4.2 施工關(guān)鍵技術(shù)

4.2.1 測(cè)量放線

測(cè)量放線是本項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵部分，倒錐鋁板幕墻施工尤為重要。

1、幕墻測(cè)量放線之前，需要總包方提供原始的基準(zhǔn)點(diǎn)及正負(fù)零的標(biāo)高點(diǎn)。我司施工人員依據(jù)總包的提供的點(diǎn)位進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀對(duì)總包方提供的軸線尺寸等進(jìn)行檢查復(fù)核，復(fù)核無(wú)誤后，與總包做好測(cè)量放線的交接記錄[1]。

2、依據(jù)總包的基準(zhǔn)線，將幕墻施工的基準(zhǔn)線、標(biāo)高引至相近的位置。并將幕墻控制線彈好墨線。

3、依據(jù)幕墻施工放線圖，將幕墻的立柱分格線尺寸一一放樣到平面位置。

4、在屋頂結(jié)構(gòu)梁上膨脹螺栓固定角鋼做支架，離結(jié)構(gòu)面550mm位置線，用鋸條做好標(biāo)記，然后在每個(gè)角鋼拉上下鋼絲垂直線，作為標(biāo)準(zhǔn)大面幕墻的龍骨垂直控制線。

4.2.2 后置埋件施工

本項(xiàng)目全部采用后置埋件，埋件鋼板尺寸250*300mm,錨栓為兩個(gè)直徑12mm化學(xué)錨栓及兩個(gè)直徑12mm機(jī)械錨栓，均為進(jìn)口品牌。

后置埋件施工首先按照埋件布置圖，將每個(gè)埋件的位置（水平及標(biāo)高）在混凝土梁上標(biāo)注出來(lái)，并彈好墨線及標(biāo)注好錨栓位置。錨栓的安裝，嚴(yán)格按照化學(xué)錨栓和機(jī)械錨栓的操作規(guī)程進(jìn)行安裝。

4.2.3 龍骨安裝

鋁板幕墻鋼連接件是采用10#槽鋼作為鋁板幕墻豎向主龍骨和后置埋板之間的連接，鋼連接件的安裝基準(zhǔn)和安裝質(zhì)量將直接影響下一步工作。按照測(cè)量放線標(biāo)記的基準(zhǔn)，將連接件焊接在后置埋件上，注意先點(diǎn)焊在后置埋件上，利用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行找正、調(diào)整之后，再進(jìn)行主龍骨安裝[2]。

連接件安裝調(diào)整工作結(jié)束后，進(jìn)行160*80*8mm豎向鋼龍骨的安裝工作。先檢查后置埋件上的連接件的安裝是否正確。準(zhǔn)確無(wú)誤的情況下，用直徑12的不銹鋼螺栓將鋼龍骨與10號(hào)槽鋼轉(zhuǎn)接件連接，并調(diào)整豎向鋼方管的垂直度與水平度，然后上緊螺母。在調(diào)整好整個(gè)立面幕墻的垂直度、水平度后，進(jìn)行轉(zhuǎn)接件滿焊工作。

豎向鋼龍骨安裝前，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所有的鋼方管用千斤頂進(jìn)行調(diào)直，調(diào)直之后的鋼方管方可進(jìn)行安裝。

次龍骨分80*60*5mm橫向方管和C型狀50*5mm方管組成。

首先，豎向鋼龍骨安裝完畢后，再安裝橫向80*60*5mm鋼龍骨。根據(jù)水平控制線，先將橫龍骨通過(guò)點(diǎn)焊與豎向龍骨連接，然后調(diào)整橫龍骨的水平度與平整度。

其次，C型狀次龍骨安裝，在次龍骨安裝前，按照施工圖紙，將所有C型狀龍骨焊接成型，然后將C型次龍骨與主龍骨焊接成一體。

4.2.4 幕墻面板安裝

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工順序的安排，在頂部掛垂直鋼絲線，分格尺寸線一并彈在鋼龍骨上。鋁板安裝時(shí)依據(jù)鋁板編號(hào)圖，把對(duì)應(yīng)的鋁板轉(zhuǎn)運(yùn)至施工的位置，按照?qǐng)D紙要求采用盤(pán)頭螺絲、鋁合金壓塊與鋼龍骨連接，安裝在固定的位置上，并調(diào)整鋁板左右、上、下位置，保證相鄰兩板塊的平面度及縫隙間距均勻。鋁板安裝依據(jù)鋼絲控制線帶線安裝鋁板，確保板塊間接縫保持一致，整體效果上確保幕墻的平整，達(dá)到規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

4.2.5 打膠清理

鋁板安裝后，應(yīng)進(jìn)行打膠工作。在膠縫兩側(cè)先貼好美紋紙，然后將膠縫內(nèi)塞好泡沫條，并確保泡沫條嚴(yán)實(shí)。使用規(guī)定溶劑，對(duì)膠縫凈化處理后，進(jìn)行打膠。注膠后刮掉多余膠，并做適當(dāng)?shù)男拚?，撕掉美紋紙及清理膠縫周邊，密封膠與鋁板粘結(jié)應(yīng)牢固無(wú)孔隙、無(wú)顆粒、無(wú)氣泡等。鋁板膠縫要求平整光滑、表面清潔干凈。

5 施工措施及技術(shù)措施的安排

5.1 施工措施

標(biāo)準(zhǔn)鋁板施工在屋頂架設(shè)吊籃施工，因鋁板完成面離混凝土結(jié)構(gòu)間距為 450 mm，故吊籃支架懸挑距離達(dá)700mm左右。吊籃施工安裝有專項(xiàng)吊籃方案并經(jīng)專家論證通過(guò)后安裝施工。倒錐位置鋁板的安裝，采用曲臂車配合施工。

5.2 技術(shù)措施

為了更好的呈現(xiàn)外立面效果，采用BIM建模指導(dǎo)下料及施工，配合專業(yè)的放線測(cè)量，從而做到龍骨及板塊的精準(zhǔn)定位，同時(shí)控制了膠縫的粗細(xì)均勻。層間造型鋁板、弧形及轉(zhuǎn)角曲面鋁板過(guò)渡自然，效果完美；

5.2.1 鋁板下料

為確保雙曲鋁板的光滑性，鋁板下單先用BIM建模再將板塊攤平展開(kāi)提供給加工廠，并且提供空間對(duì)角線數(shù)據(jù)給加工廠校核。由加工廠家通過(guò)下料、切角、折邊，安裝角碼、加強(qiáng)筋及安裝鋁板附框后，在每塊板上按照鋁板料單上的規(guī)格編號(hào)貼好標(biāo)簽運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)。

圖2 局部BIM 模型

5.2.2 倒錐龍骨的技術(shù)措施

龍骨加工的技術(shù)措施：在BIM 模型上直接將每個(gè)橫向鋼龍骨，轉(zhuǎn)換成1:1比例CAD的龍骨放樣圖紙，將龍骨放樣圖給鋼材彎弧廠家進(jìn)行彎弧，并到廠家實(shí)地進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，檢驗(yàn)合格后方能出廠，確保尺寸的準(zhǔn)確性。

圖3 彎弧示意圖

龍骨施工的技術(shù)措施：首先，利用已經(jīng)建好的BIM 模型，把倒錐位置的圖紙，按照1:1比例尺寸，用CAD做好龍骨放樣圖，交于施工班組。

其次，龍骨安裝前標(biāo)準(zhǔn)位置鋁板的鋼龍骨上，往外挑出500mm的距離鋼絲線作為外側(cè)控制線，然后依據(jù)放樣圖的尺寸，逐個(gè)進(jìn)行各個(gè)點(diǎn)位的龍骨定位。

圖4 局部龍骨放樣圖

6 施工質(zhì)量控制措施

為了達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的效果，確保曲面鋁板幕墻的效果較高還原度，施工中的各項(xiàng)工序質(zhì)量控制較為重要，主要有如下方面：

（1）埋件的施工質(zhì)量：因本工程外立面與結(jié)構(gòu)間距較大，骨架轉(zhuǎn)接懸挑較長(zhǎng)且外立面造型多樣，埋件起著至關(guān)重要的作用，因此埋件的安裝位置及施工質(zhì)量要嚴(yán)格控制，確保位置準(zhǔn)確，錨栓安裝完成后，考慮到錨栓全部為后置方式，為確保每個(gè)錨栓受力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)采用扭力扳手對(duì)全部錨栓進(jìn)行拉拔力測(cè)試，并做好檢查記錄[3]。

（2）骨架的精準(zhǔn)度：本工程外立面異型鋁板造型比例較多，所以幕墻骨架必須精準(zhǔn)，才能保證面材的成型效果；施工前需根據(jù)圖紙，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行放樣，施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照放樣圖紙進(jìn)行骨架的制作與安裝。特別是倒錐位置龍骨安裝精度極為重要。

為確保倒錐鋼龍骨安裝準(zhǔn)確，需注意以下幾點(diǎn)：

a、倒錐龍骨與標(biāo)準(zhǔn)龍骨相交接的鋼龍骨分格及垂直控制線，按照BIM 模型導(dǎo)出來(lái)的數(shù)值，施工時(shí)按照每層龍骨，在埋件位置的進(jìn)出位置數(shù)值，全部測(cè)量確保進(jìn)出位長(zhǎng)度滿足圖紙及規(guī)范要求。

b、到場(chǎng)的橫梁鋼龍骨，在安裝前，為防止加工后的龍骨變形或錯(cuò)誤，每個(gè)龍骨依據(jù)加工圖紙及龍骨布置圖，現(xiàn)場(chǎng)復(fù)查鋼龍骨彎弧的弧度、弧長(zhǎng)等數(shù)據(jù)，確保橫龍骨滿足加工圖紙后，與主鋼龍骨點(diǎn)焊臨時(shí)固定。

c、龍骨全部安裝完成后，拉線檢查橫向龍骨的拱高，并觀察整個(gè)主次龍骨的交接位置有無(wú)錯(cuò)位等，無(wú)誤后，進(jìn)行滿焊工作。

（3）曲面鋁板的加工及運(yùn)輸：鋁板加工精度是質(zhì)量控制的重要部分，曲面鋁板的加工均是工人手工加工成型，這就要求加工廠工人的技術(shù)、加工工藝要求非常高。另外異型鋁板的碼放、運(yùn)輸也非常重要，防止在運(yùn)輸過(guò)程中的變形，影響鋁板的成型效果。

a、在鋁板加工廠技術(shù)人員完成的鋁板工藝圖時(shí)，我司技術(shù)人員參與復(fù)核異型鋁板的加工工藝圖，保證鋁板技術(shù)、工藝方面的準(zhǔn)確。

b、要求鋁板廠加工人員選擇技術(shù)過(guò)硬、專門(mén)異型板加工的人員，做到焊縫飽滿不開(kāi)裂、打磨光滑。一些板塊較大的板子，需要臨時(shí)做個(gè)加固，防止鋁板噴涂、運(yùn)輸變形，加工完成經(jīng)檢查合格后進(jìn)行噴涂。

c、噴涂后的鋁板，裝車運(yùn)輸要輕拿輕放，不得隨意拋扔，碼放平整。

7 結(jié)論

商業(yè)綜合體的立面造型獨(dú)特新穎，立面層次豐富，且多數(shù)都是不唯一的造型效果。采用了BIM建模下料、施工工藝及施工技術(shù)的有效控制、施工質(zhì)量過(guò)程控制，最終曲面鋁板完美呈現(xiàn)出了相應(yīng)的效果。

圖5 局部施工實(shí)景圖

因此近幾年曲面鋁板幕墻在商業(yè)綜合體的應(yīng)用上非常普遍，在追求美觀的同時(shí)，還應(yīng)在施工中對(duì)主要技術(shù)、工藝、方法也應(yīng)作相應(yīng)的探究，使曲面鋁板得到更廣泛應(yīng)用。