雙曲面玻璃幕墻施工工法

雙曲面玻璃幕墻施工工法隨著現(xiàn)代化建筑物的不斷發(fā)展，其外在造型也越來(lái)越豐富、新穎和復(fù)雜化，例如弧形雙曲面建筑。這種建筑往往通過(guò)幕墻形式表現(xiàn)出來(lái)。由于弧形殼體建筑物測(cè)量定位、龍骨加工及安裝、面板安裝遠(yuǎn)比一般的矩形、圓形等簡(jiǎn)單幾何圖形要復(fù)雜得多，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝工作者而言，較為困難。因此，放線的精準(zhǔn)度、龍骨加工和安裝的偏差、面板安裝的偏差，在施工中都是控制的要點(diǎn)，是保證幕墻外觀效果的必要措施。為了解決這些問(wèn)題，我們?cè)谑缊@會(huì)睡蓮博物館弧形玻璃幕墻工程施工過(guò)程中采用了犀牛建模、CAD繪圖軟件輔助設(shè)計(jì)。我們將現(xiàn)場(chǎng)放線、玻璃及型材加工制作等工序統(tǒng)一進(jìn)行建模，根據(jù)犀牛建模定位尺寸，進(jìn)行測(cè)量放樣放線，統(tǒng)一工廠制作與現(xiàn)場(chǎng)安裝的標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)質(zhì)量驗(yàn)收手段，保證了弧形玻璃幕墻的施工質(zhì)量，并通過(guò)歸納、總結(jié)，形成了本工法。本工法適用于弧形殼體建筑幕墻工程，對(duì)其他復(fù)雜造型幕墻有參考作用。其特點(diǎn)包括：1.雙曲面玻璃定位及安裝采用以外弦定圓弧，構(gòu)件制作加工及安裝無(wú)需確定圓心即可進(jìn)行。2.豎龍骨、橫梁及扣蓋整體拉彎加工，保證了安裝密閉性及弧度的準(zhǔn)確性。3.立柱、橫梁采用可調(diào)節(jié)角鋁支座，通過(guò)可調(diào)節(jié)的角鋁支座消除安裝板塊時(shí)造成的施工誤差，同時(shí)滿足雙曲面板塊在連續(xù)曲面空間的變化，施工速度快、精度高，提高了效率，節(jié)省了工期。4.弧形玻璃面板工廠化定型制作加工，粘玻璃副框在加工廠組裝，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行掛裝。這樣能夠保證裝飾材料尺寸精確，飾面感官效果好，同時(shí)還保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和整潔。5.每個(gè)單元板塊都可以方便地拆卸，維護(hù)和更換。在工程施工中，首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，主要測(cè)量弧長(zhǎng)、弦高、弦長(zhǎng)。根據(jù)幕墻設(shè)計(jì)施工圖以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD對(duì)幕墻立柱、橫龍骨在計(jì)算機(jī)上按1：1尺寸建模，模擬定位然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，把計(jì)算機(jī)定位點(diǎn)轉(zhuǎn)換到現(xiàn)場(chǎng)定位。水平放線具體操作如下圖所示：3在模擬圖形中，以點(diǎn)D為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，以弦長(zhǎng)AB為X軸，弦高CD為Y軸。4根據(jù)幕墻分格點(diǎn)、圓心兩點(diǎn)連線與線段AB交點(diǎn)d6(0,d6)，確定幕墻立柱中心軸線?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線時(shí)，僅需通過(guò)A、B、D、Xn、Yn、Ln等點(diǎn)的確定即可確定幕墻立柱位置。4.0.2縱向放線具體操作：1根據(jù)幕墻施工圖和實(shí)測(cè)尺寸，調(diào)整幕墻分格尺寸。2確定幕墻縱向分格點(diǎn)。3在模擬圖形中，以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，以AX為X軸，Y為Y軸。4通過(guò)幕墻縱向垂直分格Hy點(diǎn)、水平Lx與弧形豎龍骨相交點(diǎn)為橫龍骨前端截面中心點(diǎn)，確定橫龍骨安裝位置。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線時(shí)，僅需通過(guò)A、Lx、Hy等點(diǎn)的確定即可確定幕墻橫龍骨位置。4.0.3弧形玻璃與豎龍骨、橫梁、扣蓋的加工制作可參照此法進(jìn)行拉彎加工，與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線保持一致性。5工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程現(xiàn)場(chǎng)基層驗(yàn)收處理→計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)定位→測(cè)量放線→預(yù)埋件處理→連接角碼安裝→豎向龍骨制作安裝→橫梁制作安裝→結(jié)構(gòu)玻璃板塊制作安裝→注結(jié)構(gòu)膠（隱框）→弧形玻璃裝配安裝→打耐候密封膠→清潔檢查→竣工驗(yàn)收。5.2操作要點(diǎn)5.2.1計(jì)算機(jī)模擬定位。根據(jù)幕墻施工圖和實(shí)測(cè)尺寸，建立CAD模型，確定各構(gòu)件的位置及定位參數(shù)。5.2.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線。根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬定位結(jié)果，將計(jì)算機(jī)定位點(diǎn)轉(zhuǎn)為現(xiàn)場(chǎng)定位。具體步驟包括：拉測(cè)弦長(zhǎng)線A-B、弦高線C-D，實(shí)測(cè)X7、Y7，確定點(diǎn)D7和點(diǎn)E7，根據(jù)D7、E7兩點(diǎn)確定幕墻立柱中心軸線。依次確定各立柱定位軸線。5.2.3預(yù)埋件處理。構(gòu)件安裝前應(yīng)清理幕墻預(yù)埋件，并檢查預(yù)埋件數(shù)量、位置、防腐處理情況，及時(shí)處理不符合要求的預(yù)埋件。5.2.4立柱、玻璃、橫梁加工制作。構(gòu)件的放樣、加工由工廠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和計(jì)算機(jī)模擬定位結(jié)果進(jìn)行?；⌒尾Ａ姘宀捎霉S化定型制作加工，保證玻璃幕墻弧面順滑。密封材料應(yīng)使用符合建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、硅酮建筑密封膠和幕墻玻璃接縫用密封膠規(guī)定要求的耐候玻璃密封膠。施工機(jī)具包括單頭鋸、電錘、交流焊機(jī)、沖擊鉆、手提式韋氏硬度計(jì)、直流氬弧焊機(jī)、鋁材切割機(jī)、雙頭鋸、鋁材切割機(jī)、吸盤(pán)、卷尺、激光水平垂直儀、水準(zhǔn)儀和激光測(cè)距儀。質(zhì)量控制需要遵循玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范、建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、玻璃幕墻工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、鋁合金結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、硅酮建筑密封膠、建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、玻璃幕墻、鋁合金建筑型材和建筑用安全玻璃等規(guī)定。在施工過(guò)程中，必須有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，并且幕墻圖紙要經(jīng)原設(shè)計(jì)單位確認(rèn)、圖紙辦審查合格后方可施工，以保證結(jié)構(gòu)的安全。材料質(zhì)量必須有合格證及檢驗(yàn)報(bào)告，特別是結(jié)構(gòu)膠。預(yù)埋件的安裝必須按照設(shè)計(jì)要求及驗(yàn)收規(guī)范制作、預(yù)埋，保證位置正確，規(guī)格型號(hào)符合設(shè)計(jì)要求。焊接連接件必須做全面檢查，埋件鋼板與連接角鋼三面圍焊，焊腳高度大于6mm，要保證焊縫長(zhǎng)度和高度。連接角鋼、預(yù)埋鋼板和后置鋼板的防腐處理要全數(shù)檢查不得遺漏。放線要正確，基準(zhǔn)線由主體施工單位提供。進(jìn)場(chǎng)的弧形玻璃、拉彎豎龍骨、橫梁要按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求及下料單，采用專用工具檢查其尺寸、弧度等，保證材料的加工質(zhì)量。注意控制耐候硅酮密封膠的使用環(huán)境，禁止在下雨天露天施工。在注膠前，必須對(duì)注膠部位進(jìn)行凈化處理，清除鋁框、玻璃或縫隙上的塵埃、油漬、松散物和其他臟物。注膠后應(yīng)嵌填密實(shí)、表面平整，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止手摸、水沖等。成品堆放時(shí)，應(yīng)分類、分規(guī)格，堆放整齊、平直，下墊木；疊層堆放時(shí)，上、下墊木；水平堆放時(shí)，上下一致，防止變形損壞；側(cè)向堆放時(shí)，除墊木外加撐腳，防止傾覆。成品堆放地要做好防霉、防污染、防銹蝕措施，不允許堆放其他物品。已完工的部位應(yīng)設(shè)專人看管，遇有危害成品的行為應(yīng)立即制止，對(duì)于造成成品損壞者應(yīng)給予適當(dāng)處理。每一裝飾面成活后，均應(yīng)按規(guī)定清理干凈，并進(jìn)行成品質(zhì)量保護(hù)工作。嚴(yán)禁在裝飾成品上涂寫(xiě)、敲擊、刻劃。在架子拆除作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意防止鋼管碰撞，輕放腳手扳。工程負(fù)責(zé)人必須全面承擔(dān)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全責(zé)任，并簽定《安全責(zé)任書(shū)》。施工負(fù)責(zé)人必須對(duì)職工進(jìn)行安全生產(chǎn)教育，增強(qiáng)法制觀念和提高職工和安全生產(chǎn)思想意識(shí)及自我保護(hù)能力，自覺(jué)遵守安全紀(jì)律、安全生產(chǎn)制度，服從安全生產(chǎn)管理。所有的施工及管理人員必須嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)紀(jì)律，正確穿、戴和使用好勞動(dòng)防護(hù)用品。特殊工種的操作人員必須按規(guī)定經(jīng)有關(guān)部門(mén)培訓(xùn)，考核合格后持有效證件上崗作業(yè)。起重吊裝人員應(yīng)遵守十不吊規(guī)定，嚴(yán)禁不懂電氣、機(jī)械的人員擅自操作使用電器、機(jī)械設(shè)備。施工用電要符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46的有關(guān)規(guī)定。在焊接作業(yè)等動(dòng)火前，要清除附近易燃物，配備看火人員和滅火用具，電焊機(jī)外殼、焊鉗與把線必須接零接地絕緣良好。工作結(jié)束后，應(yīng)切斷電源，檢查操作地點(diǎn)，確認(rèn)無(wú)引起火災(zāi)危險(xiǎn)，方可離開(kāi)。氧氣、乙炔、油漆等易爆、易燃物品應(yīng)妥善保管，嚴(yán)禁在明火附近作業(yè)，嚴(yán)禁吸煙。施工層腳手架必須通過(guò)驗(yàn)收合格后方可上架作業(yè)。施工現(xiàn)場(chǎng)中各種危險(xiǎn)設(shè)施、臨邊部位、洞口都必須設(shè)置防護(hù)設(shè)施和明顯的警告標(biāo)志。嚴(yán)禁高空拋物。在運(yùn)輸?shù)蹴敳牧蠒r(shí)，下方應(yīng)有專人看護(hù)，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入材料運(yùn)輸區(qū)。保證施工噪聲符合《建筑施工場(chǎng)界噪聲限制》（GB12523）的要求，晝間不大于62分貝，夜間不大于55分貝。9.0.2建議采用工廠加工幕墻構(gòu)件，以減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝和焊接，降低噪音和光污染的影響。9.0.3現(xiàn)場(chǎng)材料應(yīng)分類堆放，標(biāo)識(shí)清晰，廢棄垃圾應(yīng)集中處理。9.0.4施工完成后，應(yīng)對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估，并制定糾正和預(yù)防措施，以促進(jìn)環(huán)保體系的健全和提高。10效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益分析以青島世園會(huì)博物館弧形玻璃幕墻為例，采用CAD輔助測(cè)量放樣與工廠定型化加工一條龍的方式，可縮短工期約20%。同時(shí)，還可減少后期因安裝精度誤差較大造成的返工和維修費(fèi)用，對(duì)工程成本控制十分重要。10.2社會(huì)和環(huán)保效益采用本工法，施工方便，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證了弧形玻璃幕墻安裝的準(zhǔn)確性，使得幕墻曲面造型達(dá)到設(shè)計(jì)效果，提高了公司的社會(huì)信譽(yù)。11工程實(shí)例11.1世園會(huì)睡蓮博物館幕墻工程11.1.1工程概況青島世界園藝博覽會(huì)睡蓮博物館位于青島市李滄區(qū)天水路，是2014年青島