雙曲面玻璃幕墻施工工法

雙曲面玻璃幕墻施工工法隨著現(xiàn)代化建筑物的不斷發(fā)展，其外在造型也越來越豐富、新穎和復(fù)雜化，例如弧形雙曲面建筑。這種建筑往往通過幕墻形式表現(xiàn)出來。由于弧形殼體建筑物測量定位、龍骨加工及安裝、面板安裝遠比一般的矩形、圓形等簡單幾何圖形要復(fù)雜得多，對現(xiàn)場安裝工作者而言，較為困難。因此，放線的精準度、龍骨加工和安裝的偏差、面板安裝的偏差，在施工中都是控制的要點，是保證幕墻外觀效果的必要措施。為了解決這些問題，我們在世園會睡蓮博物館弧形玻璃幕墻工程施工過程中采用了犀牛建模、CAD繪圖軟件輔助設(shè)計。我們將現(xiàn)場放線、玻璃及型材加工制作等工序統(tǒng)一進行建模，根據(jù)犀牛建模定位尺寸，進行測量放樣放線，統(tǒng)一工廠制作與現(xiàn)場安裝的標準，改進質(zhì)量驗收手段，保證了弧形玻璃幕墻的施工質(zhì)量，并通過歸納、總結(jié)，形成了本工法。本工法適用于弧形殼體建筑幕墻工程，對其他復(fù)雜造型幕墻有參考作用。其特點包括：1.雙曲面玻璃定位及安裝采用以外弦定圓弧，構(gòu)件制作加工及安裝無需確定圓心即可進行。2.豎龍骨、橫梁及扣蓋整體拉彎加工，保證了安裝密閉性及弧度的準確性。3.立柱、橫梁采用可調(diào)節(jié)角鋁支座，通過可調(diào)節(jié)的角鋁支座消除安裝板塊時造成的施工誤差，同時滿足雙曲面板塊在連續(xù)曲面空間的變化，施工速度快、精度高，提高了效率，節(jié)省了工期。4.弧形玻璃面板工廠化定型制作加工，粘玻璃副框在加工廠組裝，現(xiàn)場進行掛裝。這樣能夠保證裝飾材料尺寸精確，飾面感官效果好，同時還保證施工現(xiàn)場的安全和整潔。5.每個單元板塊都可以方便地拆卸，維護和更換。在工程施工中，首先進行現(xiàn)場測量，主要測量弧長、弦高、弦長。根據(jù)幕墻設(shè)計施工圖以及現(xiàn)場實測，采用計算機輔助設(shè)計軟件AutoCAD對幕墻立柱、橫龍骨在計算機上按1：1尺寸建模，模擬定位然后進行現(xiàn)場測量，把計算機定位點轉(zhuǎn)換到現(xiàn)場定位。水平放線具體操作如下圖所示：3在模擬圖形中，以點D為坐標原點建立直角坐標系，以弦長AB為X軸，弦高CD為Y軸。4根據(jù)幕墻分格點、圓心兩點連線與線段AB交點d6(0,d6)，確定幕墻立柱中心軸線。現(xiàn)場測量放線時，僅需通過A、B、D、Xn、Yn、Ln等點的確定即可確定幕墻立柱位置。4.0.2縱向放線具體操作：1根據(jù)幕墻施工圖和實測尺寸，調(diào)整幕墻分格尺寸。2確定幕墻縱向分格點。3在模擬圖形中，以點A為坐標原點建立直角坐標系，以AX為X軸，Y為Y軸。4通過幕墻縱向垂直分格Hy點、水平Lx與弧形豎龍骨相交點為橫龍骨前端截面中心點，確定橫龍骨安裝位置。現(xiàn)場測量放線時，僅需通過A、Lx、Hy等點的確定即可確定幕墻橫龍骨位置。4.0.3弧形玻璃與豎龍骨、橫梁、扣蓋的加工制作可參照此法進行拉彎加工，與現(xiàn)場測量放線保持一致性。5工藝流程及操作要點5.1工藝流程現(xiàn)場基層驗收處理→計算機模擬設(shè)計定位→測量放線→預(yù)埋件處理→連接角碼安裝→豎向龍骨制作安裝→橫梁制作安裝→結(jié)構(gòu)玻璃板塊制作安裝→注結(jié)構(gòu)膠（隱框）→弧形玻璃裝配安裝→打耐候密封膠→清潔檢查→竣工驗收。5.2操作要點5.2.1計算機模擬定位。根據(jù)幕墻施工圖和實測尺寸，建立CAD模型，確定各構(gòu)件的位置及定位參數(shù)。5.2.2現(xiàn)場測量放線。根據(jù)計算機模擬定位結(jié)果，將計算機定位點轉(zhuǎn)為現(xiàn)場定位。具體步驟包括：拉測弦長線A-B、弦高線C-D，實測X7、Y7，確定點D7和點E7，根據(jù)D7、E7兩點確定幕墻立柱中心軸線。依次確定各立柱定位軸線。5.2.3預(yù)埋件處理。構(gòu)件安裝前應(yīng)清理幕墻預(yù)埋件，并檢查預(yù)埋件數(shù)量、位置、防腐處理情況，及時處理不符合要求的預(yù)埋件。5.2.4立柱、玻璃、橫梁加工制作。構(gòu)件的放樣、加工由工廠根據(jù)設(shè)計圖紙和計算機模擬定位結(jié)果進行?；⌒尾Ａ姘宀捎霉S化定型制作加工，保證玻璃幕墻弧面順滑。密封材料應(yīng)使用符合建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、硅酮建筑密封膠和幕墻玻璃接縫用密封膠規(guī)定要求的耐候玻璃密封膠。施工機具包括單頭鋸、電錘、交流焊機、沖擊鉆、手提式韋氏硬度計、直流氬弧焊機、鋁材切割機、雙頭鋸、鋁材切割機、吸盤、卷尺、激光水平垂直儀、水準儀和激光測距儀。質(zhì)量控制需要遵循玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范、建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準、玻璃幕墻工程質(zhì)量驗收標準、建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范、鋁合金結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范、硅酮建筑密封膠、建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、玻璃幕墻、鋁合金建筑型材和建筑用安全玻璃等規(guī)定。在施工過程中，必須有結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書，并且幕墻圖紙要經(jīng)原設(shè)計單位確認、圖紙辦審查合格后方可施工，以保證結(jié)構(gòu)的安全。材料質(zhì)量必須有合格證及檢驗報告，特別是結(jié)構(gòu)膠。預(yù)埋件的安裝必須按照設(shè)計要求及驗收規(guī)范制作、預(yù)埋，保證位置正確，規(guī)格型號符合設(shè)計要求。焊接連接件必須做全面檢查，埋件鋼板與連接角鋼三面圍焊，焊腳高度大于6mm，要保證焊縫長度和高度。連接角鋼、預(yù)埋鋼板和后置鋼板的防腐處理要全數(shù)檢查不得遺漏。放線要正確，基準線由主體施工單位提供。進場的弧形玻璃、拉彎豎龍骨、橫梁要按照圖紙設(shè)計要求及下料單，采用專用工具檢查其尺寸、弧度等，保證材料的加工質(zhì)量。注意控制耐候硅酮密封膠的使用環(huán)境，禁止在下雨天露天施工。在注膠前，必須對注膠部位進行凈化處理，清除鋁框、玻璃或縫隙上的塵埃、油漬、松散物和其他臟物。注膠后應(yīng)嵌填密實、表面平整，并加強養(yǎng)護，防止手摸、水沖等。成品堆放時，應(yīng)分類、分規(guī)格，堆放整齊、平直，下墊木；疊層堆放時，上、下墊木；水平堆放時，上下一致，防止變形損壞；側(cè)向堆放時，除墊木外加撐腳，防止傾覆。成品堆放地要做好防霉、防污染、防銹蝕措施，不允許堆放其他物品。已完工的部位應(yīng)設(shè)專人看管，遇有危害成品的行為應(yīng)立即制止，對于造成成品損壞者應(yīng)給予適當處理。每一裝飾面成活后，均應(yīng)按規(guī)定清理干凈，并進行成品質(zhì)量保護工作。嚴禁在裝飾成品上涂寫、敲擊、刻劃。在架子拆除作業(yè)時，應(yīng)注意防止鋼管碰撞，輕放腳手扳。工程負責(zé)人必須全面承擔(dān)施工現(xiàn)場的安全責(zé)任，并簽定《安全責(zé)任書》。施工負責(zé)人必須對職工進行安全生產(chǎn)教育，增強法制觀念和提高職工和安全生產(chǎn)思想意識及自我保護能力，自覺遵守安全紀律、安全生產(chǎn)制度，服從安全生產(chǎn)管理。所有的施工及管理人員必須嚴格遵守安全生產(chǎn)紀律，正確穿、戴和使用好勞動防護用品。特殊工種的操作人員必須按規(guī)定經(jīng)有關(guān)部門培訓(xùn)，考核合格后持有效證件上崗作業(yè)。起重吊裝人員應(yīng)遵守十不吊規(guī)定，嚴禁不懂電氣、機械的人員擅自操作使用電器、機械設(shè)備。施工用電要符合國家現(xiàn)行標準《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46的有關(guān)規(guī)定。在焊接作業(yè)等動火前，要清除附近易燃物，配備看火人員和滅火用具，電焊機外殼、焊鉗與把線必須接零接地絕緣良好。工作結(jié)束后，應(yīng)切斷電源，檢查操作地點，確認無引起火災(zāi)危險，方可離開。氧氣、乙炔、油漆等易爆、易燃物品應(yīng)妥善保管，嚴禁在明火附近作業(yè)，嚴禁吸煙。施工層腳手架必須通過驗收合格后方可上架作業(yè)。施工現(xiàn)場中各種危險設(shè)施、臨邊部位、洞口都必須設(shè)置防護設(shè)施和明顯的警告標志。嚴禁高空拋物。在運輸?shù)蹴敳牧蠒r，下方應(yīng)有專人看護，無關(guān)人員不得進入材料運輸區(qū)。保證施工噪聲符合《建筑施工場界噪聲限制》（GB12523）的要求，晝間不大于62分貝，夜間不大于55分貝。9.0.2建議采用工廠加工幕墻構(gòu)件，以減少現(xiàn)場拼裝和焊接，降低噪音和光污染的影響。9.0.3現(xiàn)場材料應(yīng)分類堆放，標識清晰，廢棄垃圾應(yīng)集中處理。9.0.4施工完成后，應(yīng)對環(huán)境影響進行評估，并制定糾正和預(yù)防措施，以促進環(huán)保體系的健全和提高。10效益分析10.1經(jīng)濟效益分析以青島世園會博物館弧形玻璃幕墻為例，采用CAD輔助測量放樣與工廠定型化加工一條龍的方式，可縮短工期約20%。同時，還可減少后期因安裝精度誤差較大造成的返工和維修費用，對工程成本控制十分重要。10.2社會和環(huán)保效益采用本工法，施工方便，提高了勞動生產(chǎn)率，保證了弧形玻璃幕墻安裝的準確性，使得幕墻曲面造型達到設(shè)計效果，提高了公司的社會信譽。11工程實例11.1世園會睡蓮博物館幕墻工程11.1.1工程概況青島世界園藝博覽會睡蓮博物館位于青島市李滄區(qū)天水路，是2014年青島