董慧欣
(北京北辰會(huì)展投資有限公司 北京 100101)
2021年6月30日,備受社會(huì)各界關(guān)注的國家會(huì)議中心二期項(xiàng)目主體建筑“群鳥”幕墻正式亮相,成為奧林匹克中心區(qū)一道靚麗的風(fēng)景。作為國家會(huì)議中心二期項(xiàng)目最大設(shè)計(jì)亮點(diǎn)之一,“群鳥”幕墻體系采用的雙曲面搪瓷鋼板幕墻工藝是國內(nèi)建筑領(lǐng)域首創(chuàng)。為了確保幕墻工程的完美品質(zhì),實(shí)現(xiàn)幕墻外飾面的材質(zhì)、表面處理方式、顏色和亮度與設(shè)計(jì)要求的完美契合,本文結(jié)合建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制的內(nèi)涵,確定雙曲面搪瓷鋼板幕墻生產(chǎn)工藝的質(zhì)量控制要求,挖掘有益經(jīng)驗(yàn)和方法,提出質(zhì)量控制措施,以促進(jìn)我國幕墻生產(chǎn)工藝的精益求精。
建筑幕墻作為建筑主體的附屬,具有保護(hù)建筑主體結(jié)構(gòu)和美化建筑空間的功能。因此,在現(xiàn)代建筑中,建筑幕墻的應(yīng)用越來越廣泛[1]。對(duì)于建筑幕墻質(zhì)量控制的認(rèn)識(shí),呈現(xiàn)出逐漸豐富和深化的過程。一般認(rèn)為,設(shè)計(jì)和施工是建筑幕墻質(zhì)量控制的重點(diǎn)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)和施工涉及內(nèi)容較多,其合理性和規(guī)范性是保證建筑幕墻質(zhì)量的前提[2]。隨著三維模擬技術(shù)的快速發(fā)展和材料生產(chǎn)方式的不斷轉(zhuǎn)變,對(duì)于建筑幕墻質(zhì)量的保證作用,設(shè)計(jì)和施工逐漸弱化,而建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制卻逐漸凸顯。建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制通過一系列的控制體系和方法,將建筑幕墻質(zhì)量控制前移到建筑幕墻的生產(chǎn)階段。企業(yè)應(yīng)該根據(jù)建筑幕墻質(zhì)量目標(biāo),結(jié)合自身生產(chǎn)特征,整合資源、人員和過程等要素,建立、實(shí)施和保持與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的質(zhì)量控制體系,實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部要素的相互作用和關(guān)聯(lián),以有效地開展建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制活動(dòng)[3]。質(zhì)量控制體系能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)宗旨、方向和內(nèi)部環(huán)境的統(tǒng)一,識(shí)別、理解企業(yè)要素,指導(dǎo)企業(yè)做出正確的質(zhì)量決策,不斷提升企業(yè)建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制水平。建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制方法貫徹預(yù)防原則,使用控制圖工具,要求建筑幕墻質(zhì)量控制各項(xiàng)工作按照制訂計(jì)劃、執(zhí)行計(jì)劃、檢查執(zhí)行效果和處理總結(jié)檢查結(jié)果4 個(gè)過程循環(huán)進(jìn)行。監(jiān)控和預(yù)警建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制活動(dòng)的隨機(jī)和異常,及時(shí)采取措施,消除異常,保證建筑幕墻成品質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)[4]。
雙曲面搪瓷鋼板幕墻必須按照設(shè)計(jì)尺寸精確切裁,不允許現(xiàn)場加工,增加施工難度,并且搪瓷鋼板單元板塊應(yīng)該清晰地標(biāo)注其最終安裝位置和方向,這必然對(duì)其加工精度提出極高的要求。經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬,搪瓷鋼板組件尺寸加工精度必須在允許偏差內(nèi)才能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果,搪瓷鋼板組件尺寸偏差要求如表1所示。
表1 搪瓷鋼板組件尺寸偏差要求(單位:mm)
雙曲面搪瓷鋼板幕墻采用琺瑯板?,m瑯板采用進(jìn)口釉粉,通過全自動(dòng)靜電噴涂設(shè)備將釉粉均勻地吸附在鋼板的表面,經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)(不能澆筑),在鋼板表面形成一種新的鋼與釉融合的化學(xué)鍵涂層。琺瑯板要求采用干法和濕法相結(jié)合的涂釉工藝,背面底釉用濕法,裝飾面用干法,雙曲面搪瓷鋼板加工方法要求如表2所示。
表2 雙曲面搪瓷鋼板加工方法要求
雙曲面搪瓷鋼板外觀不得有壓痕、印痕和凹陷,不得有腐蝕、裂紋等殘跡。裝飾表面每平方米內(nèi)的劃傷、擦傷等外觀缺陷檢測要求見表3。
表3 雙曲面搪瓷鋼板可視面外觀缺陷檢測表(單位:mm)
為了達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果和滿足使用持久性,雙曲面搪瓷鋼板性能必須滿足30 年搪瓷不剝落、不失光、不退色,莫氏硬度6 級(jí),具有1 級(jí)耐酸性,不生銹,4 000 h不次于1級(jí)的耐鹽霧性與4 000 h不次于0級(jí)的耐人工加速老化。防火級(jí)別應(yīng)該達(dá)到A1不燃級(jí)別,耐火極限不低于0.5 h,光澤度達(dá)到35°~90°,偏差正負(fù)10,經(jīng)50 kg·cm 沖擊后,瓷面無裂紋、無掉瓷。涂層致密性好,不容易粘附和滲入大氣中污染物。物體撞擊后板面無明顯變形,瓷面無裂紋,背襯不折斷或開裂,掛件不松動(dòng)。
雙曲面搪瓷鋼板幕墻質(zhì)量控制體系的完善,首先引進(jìn)德國SAP的ERP管理軟件,結(jié)合MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程控制。同時(shí),按照質(zhì)量控制體系,在雙曲面搪瓷鋼板每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中制定涵蓋設(shè)備操作、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品合格標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)書。采用質(zhì)量管理的統(tǒng)計(jì)過程控制方法,配備產(chǎn)品技術(shù)工程師和產(chǎn)品質(zhì)檢工程師進(jìn)行質(zhì)量預(yù)防和質(zhì)量控制。產(chǎn)品技術(shù)工程師負(fù)責(zé)工藝標(biāo)準(zhǔn)制定、作業(yè)指導(dǎo)書制定、生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)和質(zhì)量監(jiān)控。產(chǎn)品質(zhì)檢工程師負(fù)責(zé)原材料半成品檢驗(yàn)、生產(chǎn)各工藝環(huán)節(jié)控制、理化指標(biāo)檢驗(yàn)和包裝運(yùn)輸檢驗(yàn)。品質(zhì)部門負(fù)責(zé)生產(chǎn)全過程的監(jiān)督,確保每件產(chǎn)品的生產(chǎn)流程處于質(zhì)量控制體系的監(jiān)控下。對(duì)于突發(fā)疑難質(zhì)量問題,品質(zhì)部門負(fù)責(zé)召集相關(guān)技術(shù)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和設(shè)備等部門協(xié)同商討確定問題成因及解決方法,并落實(shí)預(yù)防措施[5]。
原材料是雙曲面搪瓷鋼板幕墻的物質(zhì)基礎(chǔ)。劣質(zhì)的原材料將直接影響幕墻的質(zhì)量。為了預(yù)防質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化來料檢驗(yàn)方法,增強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制能力是一條有效的途徑。優(yōu)化來料檢驗(yàn)方法,首先,按照設(shè)計(jì)要求,制定嚴(yán)格的專項(xiàng)原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并與材料供應(yīng)商做好質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)和責(zé)任的對(duì)接,確保其明晰,嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)和供貨。其次,根據(jù)崗位職責(zé)嚴(yán)格把關(guān)原材料的進(jìn)場、驗(yàn)收和庫存等環(huán)節(jié)。品質(zhì)部門依據(jù)材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)制定材料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),并依據(jù)物料入庫檢驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行檢測與試樣。品檢員根據(jù)檢測結(jié)果開具質(zhì)量合格單,并與倉管員做好交接記錄,不合格材料分類另行處理。最后,通過數(shù)據(jù)分析改善來料檢驗(yàn)方法。收集、整理來料檢驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用控制圖、直方圖等質(zhì)量管理工具分析檢驗(yàn)數(shù)據(jù),監(jiān)控質(zhì)量變化,整理原材料的質(zhì)量問題,及時(shí)向材料供應(yīng)商反饋[6]。
鈑金過程是雙曲面搪瓷鋼板幕墻形成重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié),因此必須強(qiáng)化鈑金過程管控。
首先,采用高端高精密標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)生產(chǎn)線加工設(shè)施,使用現(xiàn)代的激光切割機(jī)自動(dòng)上料、下料,進(jìn)行切割作業(yè),在確保產(chǎn)品產(chǎn)能的同時(shí),有效保障產(chǎn)品的精度。切割后工件堆垛到固定平面臺(tái)架上,應(yīng)用機(jī)械器具整垛工件運(yùn)送至折彎成型工序。
其次,采用柔性折彎系統(tǒng)進(jìn)行折彎成型作業(yè),以防工件翻轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生刻劃痕??刂坪贸叽缇?,以期提高焊接質(zhì)量,降低焊接熱變形。焊接打磨線工作臺(tái)保持平整無雜物,嚴(yán)格控制好氬弧焊接電流。板塊邊角焊接應(yīng)焊實(shí)、焊透,不能有高低不平、下陷及焊接缺口存在。異形板須焊接加強(qiáng)筋補(bǔ)強(qiáng)定型,注意避讓搪燒掛燒掛鉤位置,以免工件掛燒偏向影響平整度。
最后,打磨控制邊角應(yīng)保持R角圓滑,不能有尖銳角,并保持相同R度。所有打磨位置打磨后必須用拋光輪拋光平滑,所有刀口應(yīng)砂磨去除毛刺。
搪燒過程直接關(guān)系到雙曲面搪瓷鋼板幕墻的成敗,因此必須結(jié)合成熟技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)工藝和規(guī)范作業(yè),嚴(yán)把搪燒過程質(zhì)量關(guān),主要措施包括以下幾個(gè)方面。
3.4.1 表面處理
調(diào)配各漂洗缸藥液濃度比例,確認(rèn)熱洗缸溫度達(dá)到漂洗要求。裝框前,應(yīng)對(duì)工件目測檢查是否具有扁膛、加強(qiáng)筋脫落、變形、凹凸點(diǎn)、刻劃痕、脫焊和焊接線紋等問題。漂洗過程中,嚴(yán)格按照程序控制各漂洗工位時(shí)間,下缸、起吊及中途浸泡時(shí),應(yīng)確保上升、下降往復(fù)擺動(dòng)多次,以便溶液侵入滲透及濾凈。中和漂洗后絕對(duì)不允許用手觸摸工件面,以免工件生銹,嚴(yán)格控制好烘干溫度和時(shí)間,工件入框、出框搬運(yùn)時(shí),嚴(yán)禁碰撞以免工件變形或產(chǎn)生其他缺陷。
3.4.2 噴涂處理
搪燒采用靜電干法二噴一燒。上掛時(shí)復(fù)檢產(chǎn)品有無缺陷,防止燒成變形。背面用濕法高密著底釉增加瓷層厚度,確保瓷層厚度與均勻性控制,確認(rèn)空氣源潔凈與氣壓滿足靜電干噴要求,調(diào)節(jié)好靜電干噴房室內(nèi)溫濕度環(huán)境滿足靜電干噴要求。靜電粉存放使用必須保證無污染、干燥,專用庫房存放。調(diào)整靜電干噴各工藝參數(shù),如槍距、靜電壓和霧化等滿足工藝要求。批量生產(chǎn)前先期試樣,瓷層厚度、顏色和光澤度均滿足質(zhì)量要求才能進(jìn)行批量生產(chǎn)。
3.4.3 燒成處理
轉(zhuǎn)換前需目測檢查噴涂表面是否存在缺陷。產(chǎn)品要配置專用掛鉤,調(diào)整掛鉤掛點(diǎn)位置,以免掛燒不平衡影響平整度。轉(zhuǎn)換必須用專用工具進(jìn)行移轉(zhuǎn)作業(yè)。調(diào)整燒成線速、溫度,控制顏色和光澤。燒成時(shí)司爐工應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測爐溫趨向變化,爐溫波動(dòng)出現(xiàn)偏大時(shí)應(yīng)調(diào)整線速。燒成完成品必須由專職品檢員對(duì)每件產(chǎn)品依據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀、色澤、光澤度和瓷層厚度檢驗(yàn),并做好檢驗(yàn)記錄。
3.4.4 壓板處理
按照環(huán)氧粘結(jié)劑混合比例調(diào)配粘結(jié)劑。為避免膠水混合不均或過多過少影響粘結(jié)強(qiáng)度,施膠前取樣確認(rèn)膠水混膠均勻性和用膠量,滿足要求后方可進(jìn)入批量正常生產(chǎn)。背襯芯材板必須用整板。為確保粘結(jié)強(qiáng)度,背襯芯材保證無油污或污染。分隔、中襯墊板不允許拼接,必須用整塊墊板,墊板應(yīng)保持平整,板面無雜物、凸點(diǎn)物及其他質(zhì)量缺陷存在。如果板塊邊緣長邊與分隔墊板面平直,冷壓機(jī)略微加壓即可。
3.4.5 密封包裝處理
卸壓后垛架移送至打膠包裝區(qū)域進(jìn)行打膠封閉與裝箱。包裝前由專職品檢員依據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品外觀、平整度進(jìn)行檢驗(yàn),并做好檢驗(yàn)記錄。背面封閉,用耐候密封膠進(jìn)行打膠密封處理,應(yīng)全面不留余角,膠痕平直、飽滿,不能有漏膠與縫隙。為了避免產(chǎn)品在包裝運(yùn)輸過程中產(chǎn)生質(zhì)量缺陷,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮板塊裝箱分布與承重是否滿足運(yùn)輸要求。配箱前應(yīng)對(duì)箱體進(jìn)行嚴(yán)格檢查,有偏斜、漏焊、虛焊和少焊異?,F(xiàn)象應(yīng)退回修復(fù)。封箱時(shí)用鍍鋅方通進(jìn)行合理固定牢靠,四周用保護(hù)膜全面封閉。包裝箱裝車時(shí)箱體疊高為2 層,裝車完畢后,防止箱體運(yùn)輸途中晃動(dòng),必須把所有箱體用3 mm鍍鋅片進(jìn)行螺釘連接,并用雨篷布全部封蓋。
綜上所述,雙曲面搪瓷鋼板幕墻工藝作為國內(nèi)建筑領(lǐng)域首創(chuàng),設(shè)計(jì)要求高,施工難度大。企業(yè)結(jié)合成熟技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)工藝,提出雙曲面搪瓷鋼板幕墻加工精度、加工方法、外觀質(zhì)量和性能等質(zhì)量要求,根據(jù)建筑幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制的內(nèi)涵,采用完善質(zhì)量控制體系、優(yōu)化來料檢驗(yàn)方法、加強(qiáng)鈑金過程管控和嚴(yán)把搪燒過程質(zhì)量關(guān)等一系列措施,能夠滿足設(shè)計(jì)要求和減輕施工難度。因此,雙曲面搪瓷鋼板幕墻生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制研究,對(duì)于提高建筑幕墻工程質(zhì)量,推動(dòng)我國建筑幕墻工程創(chuàng)新性發(fā)展具有重要的參考和借鑒意義。