包 晗（中鐵二十四局集團(tuán)上海建設(shè)投資有限公司，上海 200000）

1 高速鐵路站房造型開(kāi)放式鋁板幕墻應(yīng)用趨勢(shì)

隨著高速鐵路時(shí)代的發(fā)展，高速鐵路站房越來(lái)越成為城市的地標(biāo)性建筑與名片，站房在外立面造型上更追求“一站一景”的設(shè)計(jì)理念，造型愈加生動(dòng)、活潑、有特性，外立面逐步突破石材幕墻的裝飾材質(zhì)局限，更多地采用了造型鋁板幕墻。傳統(tǒng)鋁板幕墻隨著使用時(shí)間的推移，普遍存在膠縫老化、發(fā)黃、變黑，幕墻的氣密性、水密性、抗風(fēng)壓性能及層間變形性能不滿足要求，造成整體立面效果變差等問(wèn)題[1]。

等壓原理的應(yīng)用是開(kāi)放式鋁板幕墻的核心，通過(guò)開(kāi)縫讓鋁板板塊接縫，采用不打膠工藝，使得鋁板背后空氣層能暢通流動(dòng)，冷凝水在空氣流通過(guò)程中揮發(fā)掉，使板與背板之間的空氣腔與室外相通，外界壓力和空氣層內(nèi)壓力大體平衡，從而形成等壓腔，氣壓差因高度變化而有效縮減[2]。經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐，開(kāi)放式鋁板幕墻是一項(xiàng)符合綠色、節(jié)能環(huán)保要求的建筑施工技術(shù)，具有較大的應(yīng)用前景。

江西省信豐縣有著“世界橙鄉(xiāng)”的文化環(huán)境，高速鐵路車站是信豐縣臍橙文化走向全國(guó)的一張名片，更是信豐縣臍橙文化的展示窗口。信豐西站整體建筑造型是一朵橙花的造型（如圖1所示），整體顏色為白色，中部橙色線條體現(xiàn)花蕊的元素，寓意春暖花開(kāi)，四季豐收。站房外立面采用開(kāi)放式鋁板幕墻創(chuàng)新工藝，牢固美觀、對(duì)縫整齊、細(xì)節(jié)精致，相比傳統(tǒng)幕墻大幅提高了耐久、耐污和防腐性能。

2 造型開(kāi)放式鋁板幕墻工藝特點(diǎn)分析

2.1 開(kāi)放式鋁板幕墻與傳統(tǒng)幕墻施工工藝對(duì)比

開(kāi)放式鋁板幕墻施工工藝與傳統(tǒng)鋁板幕墻施工工藝流程，具體如圖2、圖3所示。

圖2 傳統(tǒng)鋁板幕墻施工工藝

圖3 開(kāi)放式鋁板幕墻施工工藝

開(kāi)放式幕墻鋼龍骨系統(tǒng)與常規(guī)鋁單板相同，區(qū)別在于開(kāi)放式鋁板幕墻龍骨上用自攻釘釘0.8 mm厚的鍍鋁鋅平鋼板，鋼板上粘鋪1.5 mm厚TPO防水卷材，并在龍骨處加強(qiáng)一層鍍鋁鋅平鋼板封板。鋁板折邊加高到30 mm并配用異型角碼，三元乙丙密封條可在鋁板固定后由端部插入并卡住，轉(zhuǎn)角及十字縫處用配套膠粘牢。安徽省明光市明光西站站房開(kāi)放式幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造，如圖4所示。

圖4 開(kāi)放式鋁板幕墻剖面構(gòu)造圖

通過(guò)對(duì)比分析，在測(cè)量放線、預(yù)埋件校核與糾正、鋼碼及龍骨安裝、層間保溫施工方面，開(kāi)放式鋁板幕墻與傳統(tǒng)鋁板幕墻存在相同點(diǎn)，工藝不同主要體現(xiàn)在0.8 mm鍍鋁鋅平鋼板、1.5 mm TPO防水卷材、3 mm氟碳噴涂鋁單板及三元乙丙皮條安裝方面。

2.2 造型開(kāi)放式鋁板幕墻工藝特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)比，得出開(kāi)放式鋁板幕墻工藝特點(diǎn)具有如下特點(diǎn)。

（1）采用分區(qū)設(shè)計(jì)，構(gòu)成獨(dú)立受力體系，優(yōu)化受力狀態(tài)，有效避免鋁板變形。

（2）完善防排水系統(tǒng)。幕墻外的空氣與鋁板背面氣體有效交換是通過(guò)鋁板及排水板連接交換，鋁板兩側(cè)的壓力平衡形成了等壓腔體系，因空氣壓力造成的水逆流通現(xiàn)象得到解決，防水板將產(chǎn)生的少量冷凝水排到室外，從而構(gòu)建成一個(gè)完整的防排水系統(tǒng)。

（3）提升建筑體系的保溫隔熱性能。在防水板的作用下，建筑墻體和鋁板幕墻間的接縫處形成2個(gè)墻體，建筑熱傳換體系的完善讓建筑具有冬暖夏涼的特征，擁有更好的隔熱性與保溫性以及良好的吸聲效果[3]。

（4）信豐西站流線型設(shè)計(jì)使得立面效果更強(qiáng)，建筑結(jié)構(gòu)牢固、美觀、對(duì)縫整齊，細(xì)節(jié)精致，不易變形，維修成本低，且經(jīng)久耐用[4]。傳統(tǒng)鋁板膠縫脫落以及老化和發(fā)黃現(xiàn)象因開(kāi)放式鋁板幕墻工藝得到解決。

3 開(kāi)放式鋁板幕墻施工重難點(diǎn)及質(zhì)量控制

3.1 開(kāi)放式鋁板幕墻施工重難點(diǎn)

結(jié)合開(kāi)放式鋁板幕墻特點(diǎn)及傳統(tǒng)鋁板幕墻施工經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)放式鋁板幕墻在施工中應(yīng)重點(diǎn)對(duì)前期骨架施工平整度、提高開(kāi)放式鋁板骨架安裝精度進(jìn)行控制并采用分區(qū)設(shè)計(jì)降低角碼及龍骨安裝累計(jì)誤差。施工難點(diǎn)在于鍍鋁鋅平鋼板安裝的致密性、防水卷材鋪貼的施工質(zhì)量及三元乙丙皮條安裝質(zhì)量控制。

3.2 開(kāi)放式鋁板幕墻質(zhì)量控制要點(diǎn)

以下重點(diǎn)圍繞0.8 mm鍍鋁鋅平鋼板安裝、1.5 mmTPO防水卷材安裝、3 mm氟碳噴涂鋁單板安裝、三元乙丙皮條安裝工序展開(kāi)論述開(kāi)放式鋁板幕墻的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

3.2.1 0.8 mm鍍鋁鋅平鋼板安裝

為便于0.8 mm鍍鋁鋅平鋼板固定與安裝，在施工中增加了豎向骨架。骨架采用50 mm×50 mm×3 mm熱浸鍍鋁鋅鋼方管，用自攻螺絲將立柱橫梁與平鋼板進(jìn)行連接，平鋼板安裝完畢后接縫均用耐候密封膠嵌縫。采用聚乙烯發(fā)泡材料填塞平鋼板與立柱、橫梁間的縫隙。安裝示意圖如圖5所示。

圖5 0.8 mm鍍鋁鋅平鋼板安裝

3.2.2 1.5 mmTPO防水卷材安裝

1.5 mm厚TPO防水卷材采用自粘式工藝施工。選用配套的相容性材料使得防水卷材與基層黏結(jié)牢固，卷材順?biāo)罱?，防水卷材用自粘式橡膠帶進(jìn)行拼縫處理，TPO層安裝連續(xù)完整。

3.2.3 3 mm氟碳噴涂鋁單板安裝

面板安裝按照從下到上、由左及右的順序進(jìn)行安裝，安裝過(guò)程中用經(jīng)緯儀拉線測(cè)量相鄰板塊的平整度和板縫的水平度及平整度，安裝期間隨時(shí)與模型比照校對(duì)調(diào)整，避免累計(jì)誤差。

3.2.4 三元乙丙皮條安裝

三元乙丙密封皮條在鋁板固定后由端部插入并卡住，利用木楔子將異型密封條與鋁板貼合緊密填充縫隙；選用確保兩者材料相容性符合要求的材料，轉(zhuǎn)角及十字縫處用配套膠粘牢，保護(hù)常規(guī)鋼龍骨不受南方濕熱環(huán)境侵蝕。三元乙丙皮條安裝，如圖6所示。

圖6 三元乙丙皮條安裝

4 造型開(kāi)放式鋁板幕墻施工質(zhì)量控制措施

4.1 氣密性處理

鋁板幕墻外立面接縫與0.8 mm鍍鋁鋅平鋼板接縫錯(cuò)位鋪設(shè)，用粘式橡膠帶進(jìn)行拼縫處理。因高度變化造成的氣壓差通過(guò)分隔空氣形成等壓空氣腔進(jìn)行降低。鋁板幕墻與玻璃幕墻的收口用密封膠密封，幕墻轉(zhuǎn)角與折點(diǎn)處的收口處理采用定制的L50×5 mm厚熱浸鍍鋁鋅異型鋼角碼，使得固定方式更加牢固，鍍鋁鋅平鋼板安裝致密性得到保證，幕墻氣密性能等級(jí)不低于4級(jí)，即建筑幕墻在風(fēng)壓作用下，幕墻整體QA分級(jí)指標(biāo)≤0.5 m3/h。

4.2 水密性處理

傳統(tǒng)鋁板的防水主要通過(guò)在鋁板面接口打膠密封來(lái)實(shí)現(xiàn)。硅酮密封膠與空氣接觸容易老化，膠縫因鋁板的溫差變形造成拉伸與擠壓，形成裂痕，易滲水，橫豎縫拼縫施工過(guò)程也容易處理不當(dāng)引起滲水現(xiàn)象。為了有效地達(dá)到防水效果，0.8 mm厚鍍鋁鋅平鋼板的接縫與外墻鋁板的接縫錯(cuò)位，在骨架面層增加一層鍍鋁鋅鋼板封板，用5.5 mm×20 mm自攻螺絲固定鍍鋁鋅平鋼板，施工完畢后進(jìn)行淋水試驗(yàn)，對(duì)存在漏水的部位進(jìn)行修補(bǔ)。通過(guò)增設(shè)龍骨和增大截面積，在封板面層采用熱風(fēng)焊接法增設(shè)TPO防水卷材，防水卷材用自粘式橡膠帶進(jìn)行拼縫處理，再在防水卷材外側(cè)安裝鋁板。鋁板間用三元乙丙皮條嵌入，鋁板底部最下端的翻邊采用蜂窩沖孔鋁板，及時(shí)將內(nèi)層的雨水排出，在原有防水的基礎(chǔ)上，內(nèi)層的防水體系更有效地防止幕墻滲漏，達(dá)到雙重排水效果。水密性達(dá)到不少于4級(jí)的設(shè)計(jì)要求，即建筑幕墻在風(fēng)壓作用下，幕墻整體QA分級(jí)指標(biāo)≤0.5 m3/h。

4.3 抗風(fēng)壓性能處理

當(dāng)風(fēng)吹向鋁板外表面，通過(guò)板縫傳遞到內(nèi)表面鍍鋁鋅鋼板，再傳至幕墻龍骨上時(shí)，相比傳統(tǒng)幕墻體系，風(fēng)壓得到有效減弱。另外，車站造型采用流線設(shè)計(jì)，兩側(cè)前后層疊花型輪廓和中部橙色花蕊的造型，流線型外觀造型緩沖了風(fēng)壓作用，整體抗風(fēng)壓變形能力增強(qiáng)。抗風(fēng)壓變形性能達(dá)到4級(jí)。

4.4 層間變形性能控制

傳統(tǒng)鋁板幕墻通過(guò)自攻螺釘將鋁板四周掛耳鎖定在幕墻骨架上，螺絲緊固釘因壓緊力不均勻而使得鋁板出現(xiàn)起鼓和產(chǎn)生變形。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，傳統(tǒng)鋁板幕墻不能消除熱脹冷縮影響，造成幕墻表面觀感不平整的現(xiàn)象。南方地區(qū)的晝夜溫差一般在40 ℃以內(nèi)，一塊寬度為1.5 m的鋁板在40 ℃溫差下引起的伸縮量將會(huì)使鋁板的表面起拱，起拱高度大約為14.2 mm，鋁板表面在陽(yáng)光照射下顯得凹凸不平[5]。信豐西站開(kāi)放式鋁板控制前期骨架施工平整度，提高開(kāi)放式鋁板骨架安裝精度；通過(guò)對(duì)鋁板進(jìn)行切割分塊，采用分區(qū)設(shè)計(jì)降低角碼及龍骨安裝累計(jì)誤差?？紤]開(kāi)放式鋁板幕墻橫向分割不宜過(guò)大，主要靠背面加強(qiáng)筋來(lái)分解水平力，否則無(wú)法滿足強(qiáng)度、剛度和擾度要求。綜合考慮，板面分割成1 664 mm×800 mm的平行四邊形鋁板，受力體系因鋁板獨(dú)立受力而得到優(yōu)化；凈寬15 mm的三元乙丙皮條填充縫隙，通過(guò)無(wú)阻力自由伸縮來(lái)調(diào)節(jié)因熱脹冷縮帶來(lái)的變形。鋁板幕墻表面的變形從根源上得到控制，層間變形性能控制達(dá)到3級(jí)，做到“內(nèi)實(shí)外美”。

4.5 保溫性能控制

幕墻工程作為站房工程的圍護(hù)體系，涉及站房的立面形象，與保溫節(jié)能息息相關(guān)，更與使用安全密不可分。傳統(tǒng)幕墻系統(tǒng)的保溫通過(guò)打膠及填充巖棉板實(shí)現(xiàn)；開(kāi)放式鋁板幕墻的保溫性能主要通過(guò)2個(gè)等壓腔墻體間的熱轉(zhuǎn)換體系來(lái)實(shí)現(xiàn)，鍍鋁鋅平鋼板使保溫多一道屏障，達(dá)到冬暖夏涼的效果，保溫性能達(dá)到5級(jí)，且傳熱系數(shù)K≤2.2 w/（m2?k）。

5 開(kāi)放式鋁板幕墻施工細(xì)部做法

鐵路站房項(xiàng)目必須要在“精”上做文章、在“細(xì)”上下功夫，做到“精心、精細(xì)、精致、精品”的站房建設(shè)理念。根據(jù)調(diào)查分析，開(kāi)放式鋁板細(xì)部處理是當(dāng)前幕墻工程觀感質(zhì)量得到保證的最重要環(huán)節(jié)，只有將各個(gè)細(xì)部處理到位，才能形成一個(gè)完善的幕墻體系。開(kāi)放式鋁板幕墻標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)主要在正立面內(nèi)凹雙曲鋁板的處理、鋁板細(xì)部收口以及立面觀感控制方面。

5.1 正立面內(nèi)凹雙曲鋁板的處理

為順利確保施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)放樣并結(jié)合Rhino軟件按照1:1實(shí)體建模，然后再按照工藝質(zhì)量要求進(jìn)行分割，單獨(dú)將分割好的鋁板進(jìn)行編輯、展開(kāi)，將編輯、展開(kāi)好的單獨(dú)模型導(dǎo)入CAD軟件，在CAD軟件中對(duì)展開(kāi)好的二維圖進(jìn)行標(biāo)注、說(shuō)明，制作加工圖，來(lái)滿足整體施工效果及質(zhì)量要求。在保證自由伸縮且不變形的前提下，正立面兩側(cè)采用大塊鋁板彰顯外形的美觀，內(nèi)凹雙曲鋁板通過(guò)細(xì)分成最小單元，使得內(nèi)凹曲面線條平緩過(guò)渡，還原立面橢圓度，使得造型具有曲線美，達(dá)到以橙花為原型、整體效果呈現(xiàn)為橙子花瓣層疊盛開(kāi)的效果。正立面內(nèi)凹雙面鋁板局部大樣圖，如圖7所示。

圖7 正立面內(nèi)凹雙曲鋁板局部大樣圖

5.2 鋁板幕墻收口處理

5.2.1 鋁板幕墻與玻璃幕墻的收口處理

開(kāi)放式鋁板幕墻通過(guò)角碼固定在鍍鋅鋼管上，收口位置填充泡沫膠條，用耐候密封膠封邊，打膠順直美觀，避免滲水隱患。鋁板幕墻與玻璃幕墻收口處理，如圖8所示。

圖8 鋁板幕墻與玻璃幕墻收口處理

5.2.2 鋁板幕墻間的收口處理

為信豐西站雙曲面鋁板內(nèi)凹曲面線條平緩過(guò)渡，還原立面橢圓度，使造型具有曲線美，鋁板與鋁板通過(guò)間距≤300 mm的鋁合金角碼穿過(guò)鍍鋁鋅鋼板固定在幕墻龍骨上，再用三元乙丙皮條進(jìn)行填充覆蓋。

5.3 開(kāi)放式鋁板幕墻立面觀感效果控制

5.3.1 立面裝飾方案優(yōu)化

立面裝飾通過(guò)三維建模、材料卡控到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施不斷優(yōu)化，力求全方位打造亮點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)尺寸控制精準(zhǔn)后，還需要通過(guò)廠家進(jìn)行材料把控，對(duì)曲面鋁板幕墻采用計(jì)算機(jī)三維空間技術(shù)排版、下料和加工，根據(jù)立面造型，進(jìn)行平面劃分，合理規(guī)劃縫的留設(shè)，以設(shè)備控制工藝，以工藝控制質(zhì)量，有效提高鋁板安裝精度及平整度。

5.3.2 立面觀感施工質(zhì)量控制

開(kāi)放式鋁板幕墻鋁板拼縫處采用不打膠方式，通過(guò)三元乙丙橡膠條嵌入進(jìn)鋁板縫內(nèi)部。當(dāng)雨水沖淋時(shí)，灰塵被帶入內(nèi)層隨雨水從泄水孔流出，有效避免了大面積污垢產(chǎn)生。不打膠工藝從根源上解決了膠縫霉影現(xiàn)象，也避免膠縫因熱脹冷縮開(kāi)裂而產(chǎn)生變形，還避免了膠縫老化開(kāi)裂，影響美觀。整體立面外觀整潔美觀，凹凸有致，使得鋁板立面保持長(zhǎng)期的清潔干爽，耐久性得到保證。開(kāi)放式鋁板幕墻牢固美觀、對(duì)縫整齊、細(xì)節(jié)精致，相比傳統(tǒng)幕墻大幅提高了耐久、耐污和防腐性能。

6 結(jié) 語(yǔ)

信豐西站站房造型開(kāi)放式鋁板幕墻通過(guò)質(zhì)量預(yù)控及細(xì)部做法把控，有效提升了全系統(tǒng)的防腐性能，幕墻的氣密性、水密性、抗風(fēng)壓性能，層間變形性能控制、保溫性能得到有效保證，有效解決了曲面鋁板間的弧形縫問(wèn)題。信豐西站開(kāi)通運(yùn)營(yíng)至今近2年，未進(jìn)行任何質(zhì)量保修，節(jié)約了運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)今后類似造型開(kāi)放式鋁板幕墻施工工程具有借鑒或推廣作用。