文 / 苗方輝 龐紹安 徐 敏

標(biāo)新立異的建筑造型往往給人一種科技感和時尚感。單元式幕墻的興起和使用為建筑提供了特異的造型和靚麗的光彩，但凡具有標(biāo)志性的建筑都少不了單元式幕墻的身影。施工單位也希望借助這些地標(biāo)性建筑來提升企業(yè)自身的知名度和影響力。因此，對幕墻深化設(shè)計、自主創(chuàng)新形成成熟的單元式玻璃幕墻施工工法具有現(xiàn)實的應(yīng)用價值。

1 工程概況

廣西文化藝術(shù)中心是自治區(qū)成立60周年大慶獻(xiàn)禮工程，其建筑規(guī)模名列同類建筑的全國第四。整個建筑由德國GMP建筑師事務(wù)所設(shè)計，其外形設(shè)計靈感來源于廣西特有的喀斯特地貌山體，雪白流暢的線條勾勒出三座“山體”，與寬大的懸挑云棚完美融合，宛如山峰穿云而過，氣勢恢宏，將廣西特有的自然風(fēng)光以建筑的載體靈活展現(xiàn)出來。中心包括600座的多功能廳、1200座的音樂廳、1800座的大劇院，集大型歌劇、舞劇、音樂劇、交響樂等高雅藝術(shù)表演、交流、培訓(xùn)于一體。

本項目的幕墻工程由廣西建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司幕墻分公司施工。該幕墻工程標(biāo)高6.5米～12.85米均為變角度漸進(jìn)式折線型單元板塊。大劇院、音樂廳、多功能廳共計約5150m2玻璃幕墻，主要分格尺寸（寬×高）：2150mm×1740mm。面板主要類型有：8+12A+8LOW-E+1.52PVB+8超白鋼化中空夾膠彩釉玻璃，3mm氟碳噴涂鋁單板等。

圖1 項目效果圖

2 項目的特點和難點

2.1 項目特點

（1）與立面造型方正的幕墻不同，本項目通過變角度漸進(jìn)式折線型單元板塊的安裝，使建筑外觀造型更為美觀，為廣西文化藝術(shù)中心成為廣西新“名片”奠定了基礎(chǔ)。

（2）單元板塊全部在工廠車間內(nèi)進(jìn)行組裝完成，組裝精度高，安裝速度快、施工周期短、便于成品保護(hù)，可與土建主體結(jié)構(gòu)同步施工，有利于縮短整體建筑施工周期，但同時也對工序的搭接提出了新的挑戰(zhàn)。

（3）板塊之間采用插接方式連接，抗震能力強(qiáng)。

2.2 項目難點

與傳統(tǒng)的幕墻相比，本項目單元式幕墻施工具有以下難點。

（1）整個建筑物拱形間每一榀玻璃幕墻都由7塊單元板塊組成一個整體，每一榀的角度、漸進(jìn)折線都不一樣（如圖2、圖3）。幕墻與兩邊收邊的鋁板要從上而下形成一條寬度一致的通縫，不能發(fā)生碰撞，也不能出現(xiàn)大小頭。因此，放線測量難度大，精度要求高，測量工作是重中之重。因而，BIM技術(shù)在測量放樣和碰撞校核中的引入顯得尤為重要。

（2）施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)運(yùn)卸貨、單元板塊吊運(yùn)及安裝也是施工的難點之一。每塊單元板塊自重約600kg，人工無法搬運(yùn)。較低處的單元板塊可通過汽車吊吊裝，但較高處的單元板塊吊裝受到外挑云棚的阻礙無法吊裝，需要額外架設(shè)兩部電動卷揚(yáng)機(jī)用于垂直吊裝。

圖2 部分幕墻立面展開圖

圖3 部分幕墻平面圖

3 施工技術(shù)要點

3.1 施工工藝流程

施工工藝如圖所示：

圖4 工藝流程圖

3.2 施工操作要點

3.2.1 深化設(shè)計

在Navisworks軟件中將各專業(yè)的BIM模型進(jìn)行整合（如圖5），利用其碰撞檢測功能，將幕墻與建筑結(jié)構(gòu)相互沖突的信息進(jìn)行提取，共檢測出931處碰撞，其中重大碰撞38處。同時，利用BIM的可視化，可以直觀地將干涉位置和干涉情況進(jìn)行反映（如圖6）。在深化設(shè)計階段我們就可以查出一些過去二維圖紙上很難檢查出來的錯誤，繼而調(diào)整幕墻施工圖，優(yōu)化工程設(shè)計和幕墻加工，減少在幕墻施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，可以使幕墻施工的整個進(jìn)程顯著提高效率、大量減少風(fēng)險。

圖5 Navisworks模型整合

圖6 碰撞檢測圖（部分）

3.2.2 施工準(zhǔn)備

（1）技術(shù)準(zhǔn)備

①組織設(shè)計人員對現(xiàn)場安裝工人進(jìn)行技術(shù)交底，熟悉本工程單元式幕墻的技術(shù)結(jié)構(gòu)特點，詳細(xì)研究施工方案，熟悉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使工人掌握每個工序的技術(shù)要點。

②項目經(jīng)理組織現(xiàn)場人員學(xué)習(xí)單元板塊的吊裝方案，著重學(xué)習(xí)掌握吊具的額定荷載，各種單元體重量等重要參數(shù)。

（2）運(yùn)輸、吊裝機(jī)具的準(zhǔn)備

①根據(jù)本單元板塊幾何尺寸、重量設(shè)計合適的板塊周轉(zhuǎn)架，采用叉車進(jìn)行現(xiàn)場轉(zhuǎn)運(yùn)卸貨；

②根據(jù)單元板塊的尺寸、重量及吊裝方法設(shè)計適合的汽車吊、卷揚(yáng)機(jī)及吊具，所有機(jī)具設(shè)備的選用都應(yīng)具有一定的安全系數(shù)，重要部件應(yīng)通過實驗測試其可靠性；

③與總包協(xié)調(diào)使用汽車吊和卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行板塊吊裝。

（3）材料的準(zhǔn)備

材料的準(zhǔn)備主要是根據(jù)施工圖分析材料需求量，進(jìn)行材料的采購工作。

①材料的采購及供應(yīng)

材料的采購嚴(yán)格按照《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于幕墻材料的規(guī)定去采購并確保符合設(shè)計要求。所有采購的材料，確保有出廠證明書（標(biāo)有廠名、材料名稱、規(guī)格和數(shù)量、出廠日期和批號，試驗報告和訂貨單副本）供監(jiān)理工程師審查檢驗。

②材料監(jiān)督

材料的取樣、試驗的過程均由甲方或甲方委托的監(jiān)理單位現(xiàn)場見證取樣，確保產(chǎn)品合格。

3.2.3 測量放樣

變角度漸進(jìn)式折線型單元式幕墻的放線是施工的難點，是工作的重中之重。幕墻各個面的高度、傾斜度均不一樣，以傳統(tǒng)的測量定位方法很難滿足質(zhì)量要求。應(yīng)用Navisworks中的“Point Layout”插件1Point Layout插件，與Navisworks同為歐特克公司產(chǎn)品，安裝在Navisworks中，與Navisworks配合相得益彰，主要功能是可以讀取模型的點位坐標(biāo)。，可以精準(zhǔn)拾取幕墻的各個特征點的空間三維坐標(biāo)，并導(dǎo)出形成坐標(biāo)數(shù)據(jù)表格。數(shù)據(jù)表格通過數(shù)字化同步到全站儀中，可以利用數(shù)據(jù)和全站儀實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

圖7 用Point Layout插件提取空間坐標(biāo)點

3.2.4 焊接龍骨及鋼角碼

根據(jù)現(xiàn)場放線，在鋼龍骨上焊接鋼角碼連接件。鋼角碼根據(jù)圖紙給出的角度、每塊板塊的分格與現(xiàn)場放線結(jié)合進(jìn)行焊接。

3.2.5 焊縫打磨

鋼角碼滿焊完畢后將焊渣敲除，并用手磨機(jī)把焊縫打磨平整、光滑。工序完成后通知總包單位及監(jiān)理單位進(jìn)行驗收，驗收合格進(jìn)入下道工序，驗收不合格則對不合格的焊縫進(jìn)行整改，整改完成后再通知驗收，以此類推，直至驗收合格方可進(jìn)入下道工序。

3.2.6 單元板塊工廠制作與運(yùn)輸

單元板塊材料進(jìn)場前熟悉加工圖紙與材料規(guī)格及加工工序等。

每一道加工工序形成流水作業(yè)、鋁材切割、鉆孔及套裝玻璃和打膠均采用專用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工安裝。

根據(jù)材料成品的需要在加工車間使用定制的運(yùn)輸架，數(shù)量要保證運(yùn)輸及周轉(zhuǎn)，以方便單元板塊的裝卸、叉車作業(yè)及運(yùn)輸。運(yùn)輸架與單元體接觸面要做保護(hù)，避免硬接觸，刮花單元體鋁框。

單元體到達(dá)現(xiàn)場后，用叉車將運(yùn)輸架與單元板塊一起運(yùn)至吊裝區(qū)域，運(yùn)輸過程中安排專人指揮，輕拿輕放，避免損傷單元體。

4 質(zhì)量控制

4.1 四性試驗

為保證幕墻試驗符合玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范要求，需進(jìn)行空氣滲透性能試驗、雨水滲透性能試驗、風(fēng)壓變形性能試驗、平面內(nèi)變形能力試驗，即為四性試驗。

4.2 幕墻試驗主要程序

4.3 連接件的檢測

焊縫高度必須達(dá)到設(shè)計要求：焊腳沒有咬邊現(xiàn)象；防銹漆涂刷是否均勻；所用材料是否符合設(shè)計要求；加工尺寸是否與圖紙一致。