文常娟，馬 鵬

(中國(guó)五冶集團(tuán)有限公司一分公司, 四川成都 610066)

大型場(chǎng)館曲面蜂窩鋁板幕墻安裝技術(shù)

文常娟，馬 鵬

(中國(guó)五冶集團(tuán)有限公司一分公司, 四川成都 610066)

隨著大型場(chǎng)館建筑外形越來越復(fù)雜，異形金屬幕墻工程施工難度較普通平面幕墻大大提升，文章結(jié)合成都大魔方演藝中心金屬幕墻工程難特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了自由曲面金屬幕墻蜂窩鋁板安裝關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到“以折代曲”平滑過渡的設(shè)計(jì)效果。

自由曲面; 平面蜂窩鋁板; 控制網(wǎng); 模具; 板縫

成都大魔方演藝中心總建筑面積約130 111.1 m2，建成后將成為亞洲一流的室內(nèi)演藝兼容體育賽事場(chǎng)館。演藝中心外裝飾幕墻設(shè)計(jì)以“大小雙陀螺”的形態(tài)作為建筑的主體，幕墻總面積58 160 m2，由鋼龍骨承力系統(tǒng)、直立鎖邊保溫防水系統(tǒng)、外裝飾金屬面板系統(tǒng)三部分組成，外裝飾面層設(shè)計(jì)為開放式蜂窩鋁板，利用專用鋁合金鎖夾夾緊鋁鎂錳板咬合邊(‘T’碼支座處)作為支座，通過鋁合金檁條及定位鋼板安裝蜂窩鋁板，板縫采用三元乙丙膠條嵌縫。如何準(zhǔn)確定位圖紙給出的分布于不規(guī)則自由曲面上每個(gè)空間點(diǎn)(X、Y、Z值)，安全可靠的安裝每塊平面蜂窩鋁板并有效控制板縫誤差，保證陀螺“左右弧形成錐形曲面”的形狀是整個(gè)安裝過程的重點(diǎn)(圖1)。

圖1 蜂窩鋁板立面效果

1 蜂窩鋁板系統(tǒng)安裝思路

通過對(duì)本幕墻工程節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、幕墻分隔圖排布進(jìn)行認(rèn)真分析，對(duì)蜂窩鋁板板與板端頭交接處位置即“米”字型中心點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)研究后，理論研究與現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)模擬安裝實(shí)踐相結(jié)合，科學(xué)的提出“模具輔助測(cè)量、平尺輔助安裝、模塊固定縫寬”技術(shù)線路，解決了蜂窩板安裝所遇到的難題，提高了安裝效率，確保了安裝質(zhì)量，真正體現(xiàn)出“以折代曲”設(shè)計(jì)意圖，視覺效果自然平滑、渾然一體。

2 蜂窩鋁板系統(tǒng)安裝操作流程

2.1 工藝流程

蜂窩鋁板系統(tǒng)安裝工藝流程見圖2。

圖2 蜂窩鋁板安裝工藝流程

2.2 安裝準(zhǔn)備

2.2.1 主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)的建立

演藝中心幕墻直立鎖邊系統(tǒng)完成后，內(nèi)外不能透視，原來在中庭及樓層平臺(tái)上的測(cè)量控制點(diǎn)無法滿足蜂窩鋁板安裝測(cè)量放線工作，我們?cè)谘菟囍行耐鈬⑿碌臏y(cè)量控制點(diǎn)展開工作。根據(jù)建筑內(nèi)2個(gè)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，在主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部地勢(shì)好、視線佳的部位設(shè)置控制網(wǎng)點(diǎn)，并形成閉合導(dǎo)線。

2.2.2 施工區(qū)劃分及安裝順序

按照幕墻檢驗(yàn)批劃分規(guī)定及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，三個(gè)斜度幕墻立面蜂窩鋁板分格控制點(diǎn)從下至上分別分了10個(gè)區(qū)段、10個(gè)區(qū)段和12個(gè)區(qū)段。整個(gè)演藝中心三層以上蜂窩鋁板安裝順序按照由南向北分區(qū)兩邊對(duì)稱施工，每個(gè)區(qū)按照由下向上依次施工(圖3)。由于每張板唯一性，按照板塊分配圖上板號(hào)水平運(yùn)輸至施工安裝區(qū)域，通過卷?yè)P(yáng)機(jī)將蜂窩鋁板垂直運(yùn)輸至對(duì)應(yīng)安裝位置。

圖3 幕墻蜂窩鋁板施工順序示意

2.3 安裝方法

2.3.1連接件安裝

(1)根據(jù)‘T’碼豎向分布標(biāo)高，找出隱蔽在鋁鎂錳板肋下的‘T’碼插入夾具，用不銹鋼螺栓頂緊‘T’碼，完成初步定鋁合金夾具安裝。

(2)安裝鋁合金連接件(鋁合金檁條)，檁條兩面均開有軌槽，凸面軌槽內(nèi)螺桿與夾具外側(cè)連接，螺帽不上緊便于水平滑動(dòng)，凹面軌槽滑入三根螺桿，后續(xù)固定方鋼板。

2.3.2 模具輔助測(cè)量，找點(diǎn)快找點(diǎn)準(zhǔn)

由于方鋼板上將直接固定蜂窩鋁板，鋼板厚度及蜂窩鋁板厚度均為定值且不可調(diào)節(jié)，通過精確定位“米”字型空間點(diǎn)位后再反測(cè)安裝方鋼板。為了達(dá)到精確、簡(jiǎn)便、快捷找點(diǎn)的需要，我們制作出了點(diǎn)位輔助測(cè)量模具。此模具外側(cè)中心開直徑12 mm圓孔，模具外輪廓長(zhǎng)度=連接板厚度+蜂窩鋁板附框厚度+蜂窩鋁板板面厚度(圖4)。

圖4 幕墻蜂窩鋁板定位示意

(1)將此模具套入鋁合金檁條凹面軌槽中間布置的φ12×100 mm螺桿上，并在模具外端部中心位置粘貼坐標(biāo)紙。

(2)根據(jù)施工圖給出的點(diǎn)位三維坐標(biāo)(X、Y、Z值)，測(cè)量人員使用全站儀，通過對(duì)講機(jī)要求上下、左右、進(jìn)出，安裝人員上下微移動(dòng)鎖夾，左右滑動(dòng)嵌入凸面軌槽的螺桿，調(diào)節(jié)螺桿上磨具進(jìn)出，最終使坐標(biāo)紙所示坐標(biāo)與全站儀捕捉的理論坐標(biāo)重合，即精確找到三維空間坐標(biāo)點(diǎn)。

(3)精確找到三維空間點(diǎn)后，此時(shí)迅速在鋁合金夾具內(nèi)側(cè)‘T’部位鉆孔固定螺栓，上緊凸面軌槽螺桿上的螺帽，達(dá)到夾具、橫梁的最終固定。鋁合金橫梁凹面軌槽中間布置的φ12×100 mm螺栓，通過螺栓上3顆螺帽，內(nèi)側(cè)兩顆固定螺桿與檁條，外面一顆緊靠模具內(nèi)側(cè)，并用記號(hào)筆標(biāo)識(shí)。

(4)撤掉測(cè)量模具，直接將方鋼板中間孔位套入中間已固定螺桿的標(biāo)識(shí)位置，內(nèi)外螺帽固定，另外兩根螺桿通過調(diào)節(jié)穿入方鋼板孔內(nèi)固定，即方鋼板準(zhǔn)確定位。

2.3.3 平尺輔助安裝，模塊固定縫寬，操作快卡縫準(zhǔn)

由于三角形蜂窩鋁板懸空安裝時(shí)，移動(dòng)、定位、精確安裝等均很困難，經(jīng)過分析討論后設(shè)計(jì)制作了一種“井”字行平尺來輔助安裝蜂窩鋁板，該模具由四條平尺組成，平行兩條平尺距離為12 mm，組成中孔為12 mm×12 mm小正方形，剛好可以穿入φ12的螺桿，單條平尺寬度50 mm，厚度4 mm(圖5、圖6)。

圖5 蜂窩板安裝示意

圖6 模塊安裝固定示意

(1)將該模具套入M12螺栓的端部并緊靠方鋼板，三顆螺栓起到了穩(wěn)定模具的作用。

(2)此模具設(shè)計(jì)的巧妙性在于，兩條平尺的厚度加平行間距(4 mm+4 mm+12 mm)為20 mm，剛好為板縫寬度，操作人員直接將蜂窩鋁板放置在水平平尺上面，移動(dòng)至與豎直平尺緊貼，即完成蜂窩鋁板的定位工作，之后撤掉模具，將板邊沿角碼沿附框軌槽滑至方鋼板對(duì)應(yīng)空位，穿螺栓固定。

(3)為保證板縫寬均勻、誤差小，在已經(jīng)安裝固定好的三角形蜂窩鋁板側(cè)楞附框內(nèi)側(cè)上安裝兩個(gè)3 mm×30 mm×60 mm不等邊角鋁(簡(jiǎn)稱“模塊”)，便于下一張蜂窩鋁板安裝時(shí)，左右調(diào)整緊挨此模塊后就可以簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的到達(dá)20 mm縫寬要求。

每個(gè)區(qū)域的蜂窩鋁板全部安裝完成后，以水槽為界，每一斜度由上到下塞、壓、卡進(jìn)行安裝，并每隔1 m打結(jié)構(gòu)膠與蜂窩鋁板內(nèi)框粘接。

3 結(jié)束語(yǔ)

在施工準(zhǔn)備階段，我們查閱相關(guān)資料，類似工程施工案例較少，關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)剖析總結(jié)有限。我們通過本工程的實(shí)踐，結(jié)合本幕墻工程特點(diǎn)，一方面積極與業(yè)主方幕墻顧問公司進(jìn)行溝通交流，充分了解本工程的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造設(shè)計(jì)原理；另一方面對(duì)本工程幕墻的主要材料、施工工藝、機(jī)械設(shè)備、施工組織、質(zhì)量保證措施、安全技術(shù)措施等進(jìn)行全面梳理，經(jīng)過反復(fù)研究剖析，最終確定最佳施工方案和科學(xué)管理方法，《大型場(chǎng)館金屬幕墻蜂窩鋁板定位、安裝控制方法》已經(jīng)申請(qǐng)了發(fā)明專利，該安裝技術(shù)達(dá)到了操作簡(jiǎn)單、作業(yè)方法靈活、施工工效高、成本低等特點(diǎn)，特別適用于不規(guī)則、曲面幕墻飾面板的安裝，為今后類似工程提供參考。

[1] GB/T 21086-2007 建筑幕墻[S].

[2] GB 50017-2003 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] JGJ 133-2013 金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范[S].

TU767.5

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[定稿日期]2015-06-05