張國文，劉智波（鄭州市建設投資集團有限公司， 河南 鄭州 450000）

0 引 言

第十一屆全國少數(shù)民族運動會開幕式于 2019 年 9 月 8日在鄭州奧體中心成功舉行。開幕式當天及運動會期間，與奧體毗鄰的鄭州市美術館新館項目以其獨特的建筑風格，獲得了社會各界的好評。而呈現(xiàn)這一效果的外觀材料正是近年來在大型公共建筑項目外墻飾面層設計中越來越備受青睞的 GRC 構件。

鄭州美術館、檔案史志館項目位于鄭州市中原區(qū)“四個中心”（站前大道以東，匯文路以西，渠南路以南，傳媒北路以北），毗鄰奧體中心，建筑面積 9.6 萬 m2。該建筑外墻采用 GRC 預制構件幕墻結構及玻璃幕墻結構，其中GRC 構件面積為 5.9 萬 m2，造型新穎獨特。

1 科學合理的組織生產實施

本項目 GRC 設計的產品是以寬 1.4 m、高 3.0 m 為主的矩形板。首先，組織有實力的廠家制作約 0.5 m 見方的小樣板，對其肌理及顏色進行確認；其次，針對設計師選中的樣板再進行 1:1 樣板的制作；接著，在項目上按照設計師要求再次進行懸掛對比；最后，根據(jù)設計師要求對選中樣板再次進行實體樣板制作及確認，從顏色、肌理上嚴格把控，從而達到最終要求的效果。需要注意的是，實體樣板和大樣板的主要區(qū)別在于：實體樣板安裝后需要全部完成對相鄰窗洞口、邊角等細節(jié)的處理，以呈現(xiàn)出墻面的整體效果，而大樣板只是對單塊樣板效果進行確認。

考慮到 GRC 樣板的構造特點，設計師必須在不同階段對其顏色和肌理多次進行確認，施工組織需要遵從相應的順序，嚴格按照科學的安排進行組織生產，這也是能呈現(xiàn)最終效果的前提和保證。否則就要浪費大量時間，或者造成不必要的返工。

鄭州美術館南立面采用倒錐形雙曲面，最大傾角處在南立面西南角，傾角為 50°，水平距離達到 27 m。扭曲面的每塊板材大小、尺寸及扭曲程度均不同，同時，為達到采光及設計師選用的主題效果，扭曲面上設計大小不同但水平順直的蜂窩狀洞口，項目實施前首先采用電腦進行排版設計。由于扭曲面紋理要求剔鑿部分不得中斷，在前期設計階段采用電腦放樣，在保證肌理水平的前提下確定每塊板材的空間位置，保證每塊板材規(guī)格尺寸準確無誤。

科學合理的生產組織順序如下：生產廠家的合理選用→設計院提出外立面 GRC 樣板要求→生產廠家制作小樣板→廠家根據(jù)設計院要求制作 1:1 大樣板→設計院對大樣板進行確認→ GRC 廠家選定→現(xiàn)場制作施工樣板。只有在現(xiàn)場施工大樣板經設計師確認無誤后，方可進行 GRC 構件的批量制作加工。有些人以為，大樣板已經確認，就可以進行批量生產，其實這是存在風險的。只有施工樣板上墻后，結合建筑線條的組合、窗洞口的處理、與玻璃等其他材質的搭配顏色進行確認后，才能進行構件的批量制作加工。

2 制作安裝廠家的選擇

美術館項目 GRC 面積總計 5.9 萬 m2，工期要求為 3 個月，以此計算出每天的加工制作產量。同時，還需要考慮廠家所在地的揚塵管控等一系列影響因素，嚴格控制對制作廠家的選擇。首先，入圍廠家必須是業(yè)界知名廠家，甚至參與相關規(guī)范的制定。其次，對廠家的合作項目業(yè)績進行考察落實，包括實地考察廠家的生產規(guī)模。最后，結合工作量、工期落實情況，判定廠家能否滿足項目要求。

目前，制作安裝廠家門檻較低，能力參差不齊。特別對于大型公共建筑項目，選擇不能夠滿足項目構件加工能力的廠家參與項目建設，不僅會浪費大量的時間，造成進度的嚴重滯后，而且還可能對后期質量和安全的控制埋下重大隱患。

大型的公共建筑項目，首先需要對生產及安裝廠家進行篩選?？疾炱陂g，應重點查看加工安裝廠家的規(guī)模及業(yè)績，這兩點至關重要。大型公共建筑項目的外墻一旦設計GRC 構件，其加工體量往往較大，且經常出現(xiàn)開模不具備可重復利用的情況，生產運輸費用較高，對廠家的生產規(guī)模和能力都有較高的要求，生產廠家的供貨能力和研發(fā)水準，都將對施工的順利開展造成很大影響。

考察生產廠家，主要從以下幾個方面入手。

首先，考察制作廠家的規(guī)模。特別是體量較大的公共建筑項目，前期資金需求較多，若廠家資金實力達不到相應的抗風險能力，則很可能造成拖延構件加工制作進度、私自代換材料等弊端。對于具備相應體量的項目，入圍廠家首先必須在規(guī)模上予以保證。

其次，考察廠家的工藝流程?？疾焐a現(xiàn)場的每個環(huán)節(jié)以確保加工制作的質量?？疾靸热葜饕ǎ悍桨甘欠裢晟?，操作是否可行，開模是否精確，材料選用及配比是否嚴格按照方案進行，質量控制手段或預防措施是否到位，養(yǎng)護是否及時，工人剔鑿時間控制是否合理，有無技術交底，等等。

最后，還要考察廠家的生產線，如日生產能力、當前承接的任務量等，確定廠家能否滿足工程進度要求。對廠家生產的工程應用實例進行考察，一方面盡可能通過建設單位落實配合情況、加工制作進度情況及后期維修情況，另一方面通過工程實體更直觀地了解到構架加工的制作效果，以此盡可能地對廠家作出全面的評價。外墻飾面材料采用 GRC 構件較大體量的項目有長沙梅溪湖國際文化藝術中心項目大劇院、孝感市文化藝術中心、北京谷泉會議中心、鄂爾多斯東勝體育場、鄂爾多斯大劇院、南京青奧中心、東莞華為松山湖基地、海南國際會展中心項目、武漢漢秀劇院等。

3 生產過程中的質量控制要點

鄭州美術館項目設計 GRC 構件設計最小有效厚度為20 mm，條紋深度為 15 mm～20 mm，條紋寬度 30 mm～40 mm。由于扭曲面的緣故，肌理紋路采用三維 BIM 建模進行控制。

首先，加強對施工樣板的控制。構件的小樣板經建筑師確認完成后，廠家應根據(jù)小樣板及設計師的意圖制作大樣板及實體施工樣板。一方面進一步檢驗樣板的顏色、肌理是否與設計相一致；另一方面在這一過程中，同樣需要對有窗洞口的玻璃做樣板，對搭配效果再次進行確認，確保批量生產的準確性，避免大面積的返工。

其次，加強對材料的控制。大樣板及實體施工樣板一經確認，批量生產構件的材料、配比等工藝隨即確定。批量生產過程中，隨機檢驗所用材料是否嚴格按照大樣板的材料進行施工。例如，水泥的采用不僅應嚴格按照大樣板及施工樣板配方進行采購，而且還應盡可能地選擇同批次水泥；各種材料的配比及顏料的調制是否正確，將直接影響構件后期的顏色、強度、肌理仿制效果等指標。

其三，嚴格控制剔鑿時間。設計師通常選擇多為仿制石材效果的面層肌理，一般采用人工自然剔鑿。因此，合理選擇剔鑿時間至關重要。對剔鑿時間的控制主要根據(jù)構件強度的提升情況而定。剔鑿過晚，不僅增大操作難度，而且還容易對構建造成一定的破壞；剔鑿過早，雖然易于操作，但容易出現(xiàn)槽齒一致，不能有效地達到設計師追求的仿效天然石材的效果。只有合理把握剔鑿時機，才能恰到好處地展現(xiàn)出建筑設計所要追求的整體效果。

其四，要求剔鑿工人接受培訓。在樣板確認期間，一般已對構件的有效厚度、開槽深度等技術指標進行了確認。在剔鑿前，針對剔鑿要求對剔鑿工人進行培訓，以達到應有的剔鑿效果；并做樣板演示，確保呈現(xiàn)仿天然石材肌理。

4 構件的安裝

（1）嚴格按照審批的方案進行施工作業(yè)。美術館項目大部分所用的都是寬 1.4 m、高 3.0 m 的構件，體量及重量都較大，施工過程中必須嚴格把控各類受力桿件制作安裝的質量，包括及時檢查鋼龍骨的焊接質量。構件安裝過程中必須做好安全防范措施，嚴格按照施工方案進行施工。

在構件安裝過程中，主要采用專業(yè)提升設備拉動 GRC構件上升，然后再使用水平卷揚機進行牽引；人員則在單獨的吊籃提升設備內進行安裝焊接作業(yè)。在項目的南立面施工過程中，由于該處傾角大，水平牽引力無法達到要求，后經多方論證，采用吊車上端制作專用架體，將 GRC構件靠近龍骨進行操作。

（2）與泛光照明的配合。為保證夜間整體亮光效果，泛光照明單位、外幕墻總包單位和外幕墻 GRC 廠家共同論證，將窗臺板部分寬度進行變動，確保放置的燈具與窗臺板平齊且不凸出于板面，不至于影響白天的觀感效果。燈光走線提前在龍骨完成后、掛板施工前完成，以實現(xiàn)總體建筑的晚間整體效果。

5 容易出現(xiàn)的質量問題及預控措施

（1）裂縫的產生。構件材料一般比較薄，主要原料是混凝土，如果不能嚴格把關加工工藝，就很容易出現(xiàn)裂縫。因此，在構件制作前，必須充分考慮預防措施。例如，GRC 構件在混凝土攪拌時摻入耐堿玻璃纖維進行抗裂，但值得注意的是，摻入比例及摻加方式在不同程度上都會影響構件的強度和后期開裂的風險大小。在混凝土原料的選擇上，除了考慮成品水泥的顏色之外，還應考慮其對后期抗裂的影響，若采用專用的硫酸鹽水泥，則選擇相應的水泥品種。在構件成品的受力布點上，嚴格通過計算設置背負框，充分考慮集中荷載的影響。構件制作完成后，一方面要嚴格按照要求進行養(yǎng)護，防止裂縫的發(fā)生；另一方面要嚴格按照成熟的工藝要求，控制好面層的人工剔鑿時間。此外，在構件運輸過程中，還要做好成品保護，避免運輸過程中對構件造成破壞。

（2）構件在安裝一段時間后污染嚴重。首先在紋理設計時應盡量避免上翻槽，以免雨水沖擊造成雜物沉積，影響觀感效果。本項目肌理處理期間，考慮鋸齒形向下，同時配以自清洗功能，為后期維護創(chuàng)造了條件。在加工制作現(xiàn)場，構件剔鑿后應及時對其表面雜物進行清除，并按要求涂刷面層防護劑。構件運輸期間，嚴格按照方案對成品進行保護，以免墊木等運輸工具及安裝工具對構件造成污染。

6 結 語

目前，大型公共建筑項目外墻飾面層采用 GRC 構件的設計越來越多，但從總體上看，其生產工藝仍不是特別成熟，在獲得豐富色彩肌理的震撼感之余，不乏存在污染、裂縫等不盡如人意的缺陷。這就要求我們拿出真正做好精品工程的精神，從項目策劃、廠家選擇、生產監(jiān)管、運輸安裝，到完美呈現(xiàn)的各個階段，科學認真地組織施工，嚴格把控每道關口，這樣才能夠實現(xiàn)建筑設計者最初的愿望。