大型場館曲面蜂窩鋁板幕墻安裝技術

文常娟，馬 鵬

(中國五冶集團有限公司一分公司, 四川成都 610066)

大型場館曲面蜂窩鋁板幕墻安裝技術

文常娟，馬 鵬

(中國五冶集團有限公司一分公司, 四川成都 610066)

隨著大型場館建筑外形越來越復雜，異形金屬幕墻工程施工難度較普通平面幕墻大大提升，文章結合成都大魔方演藝中心金屬幕墻工程難特點，詳細介紹了自由曲面金屬幕墻蜂窩鋁板安裝關鍵技術，達到“以折代曲”平滑過渡的設計效果。

自由曲面; 平面蜂窩鋁板; 控制網; 模具; 板縫

成都大魔方演藝中心總建筑面積約130 111.1 m2，建成后將成為亞洲一流的室內演藝兼容體育賽事場館。演藝中心外裝飾幕墻設計以“大小雙陀螺”的形態作為建筑的主體，幕墻總面積58 160 m2，由鋼龍骨承力系統、直立鎖邊保溫防水系統、外裝飾金屬面板系統三部分組成，外裝飾面層設計為開放式蜂窩鋁板，利用專用鋁合金鎖夾夾緊鋁鎂錳板咬合邊(‘T’碼支座處)作為支座，通過鋁合金檁條及定位鋼板安裝蜂窩鋁板，板縫采用三元乙丙膠條嵌縫。如何準確定位圖紙給出的分布于不規則自由曲面上每個空間點(X、Y、Z值)，安全可靠的安裝每塊平面蜂窩鋁板并有效控制板縫誤差，保證陀螺“左右弧形成錐形曲面”的形狀是整個安裝過程的重點(圖1)。

圖1 蜂窩鋁板立面效果

1 蜂窩鋁板系統安裝思路

通過對本幕墻工程節點構造、幕墻分隔圖排布進行認真分析，對蜂窩鋁板板與板端頭交接處位置即“米”字型中心點進行重點研究后，理論研究與現場反復模擬安裝實踐相結合，科學的提出“模具輔助測量、平尺輔助安裝、模塊固定縫寬”技術線路，解決了蜂窩板安裝所遇到的難題，提高了安裝效率，確保了安裝質量，真正體現出“以折代曲”設計意圖，視覺效果自然平滑、渾然一體。

2 蜂窩鋁板系統安裝操作流程

2.1 工藝流程

蜂窩鋁板系統安裝工藝流程見圖2。

圖2 蜂窩鋁板安裝工藝流程

2.2 安裝準備

2.2.1 主體結構內部和外部測量控制網點的建立

演藝中心幕墻直立鎖邊系統完成后，內外不能透視，原來在中庭及樓層平臺上的測量控制點無法滿足蜂窩鋁板安裝測量放線工作，我們在演藝中心外圍建立新的測量控制點展開工作。根據建筑內2個坐標基準點，在主體結構內部和外部地勢好、視線佳的部位設置控制網點，并形成閉合導線。

2.2.2 施工區劃分及安裝順序

按照幕墻檢驗批劃分規定及結合現場的實際情況，三個斜度幕墻立面蜂窩鋁板分格控制點從下至上分別分了10個區段、10個區段和12個區段。整個演藝中心三層以上蜂窩鋁板安裝順序按照由南向北分區兩邊對稱施工，每個區按照由下向上依次施工(圖3)。由于每張板唯一性，按照板塊分配圖上板號水平運輸至施工安裝區域，通過卷揚機將蜂窩鋁板垂直運輸至對應安裝位置。

圖3 幕墻蜂窩鋁板施工順序示意

2.3 安裝方法

2.3.1連接件安裝

(1)根據‘T’碼豎向分布標高，找出隱蔽在鋁鎂錳板肋下的‘T’碼插入夾具，用不銹鋼螺栓頂緊‘T’碼，完成初步定鋁合金夾具安裝。

(2)安裝鋁合金連接件(鋁合金檁條)，檁條兩面均開有軌槽，凸面軌槽內螺桿與夾具外側連接，螺帽不上緊便于水平滑動，凹面軌槽滑入三根螺桿，后續固定方鋼板。

2.3.2 模具輔助測量，找點快找點準

由于方鋼板上將直接固定蜂窩鋁板，鋼板厚度及蜂窩鋁板厚度均為定值且不可調節，通過精確定位“米”字型空間點位后再反測安裝方鋼板。為了達到精確、簡便、快捷找點的需要，我們制作出了點位輔助測量模具。此模具外側中心開直徑12 mm圓孔，模具外輪廓長度=連接板厚度+蜂窩鋁板附框厚度+蜂窩鋁板板面厚度(圖4)。

圖4 幕墻蜂窩鋁板定位示意

(1)將此模具套入鋁合金檁條凹面軌槽中間布置的φ12×100 mm螺桿上，并在模具外端部中心位置粘貼坐標紙。

(2)根據施工圖給出的點位三維坐標(X、Y、Z值)，測量人員使用全站儀，通過對講機要求上下、左右、進出，安裝人員上下微移動鎖夾，左右滑動嵌入凸面軌槽的螺桿，調節螺桿上磨具進出，最終使坐標紙所示坐標與全站儀捕捉的理論坐標重合，即精確找到三維空間坐標點。

(3)精確找到三維空間點后，此時迅速在鋁合金夾具內側‘T’部位鉆孔固定螺栓，上緊凸面軌槽螺桿上的螺帽，達到夾具、橫梁的最終固定。鋁合金橫梁凹面軌槽中間布置的φ12×100 mm螺栓，通過螺栓上3顆螺帽，內側兩顆固定螺桿與檁條，外面一顆緊靠模具內側，并用記號筆標識。

(4)撤掉測量模具，直接將方鋼板中間孔位套入中間已固定螺桿的標識位置，內外螺帽固定，另外兩根螺桿通過調節穿入方鋼板孔內固定，即方鋼板準確定位。

2.3.3 平尺輔助安裝，模塊固定縫寬，操作快卡縫準

由于三角形蜂窩鋁板懸空安裝時，移動、定位、精確安裝等均很困難，經過分析討論后設計制作了一種“井”字行平尺來輔助安裝蜂窩鋁板，該模具由四條平尺組成，平行兩條平尺距離為12 mm，組成中孔為12 mm×12 mm小正方形，剛好可以穿入φ12的螺桿，單條平尺寬度50 mm，厚度4 mm(圖5、圖6)。

圖5 蜂窩板安裝示意

圖6 模塊安裝固定示意

(1)將該模具套入M12螺栓的端部并緊靠方鋼板，三顆螺栓起到了穩定模具的作用。

(2)此模具設計的巧妙性在于，兩條平尺的厚度加平行間距(4 mm+4 mm+12 mm)為20 mm，剛好為板縫寬度，操作人員直接將蜂窩鋁板放置在水平平尺上面，移動至與豎直平尺緊貼，即完成蜂窩鋁板的定位工作，之后撤掉模具，將板邊沿角碼沿附框軌槽滑至方鋼板對應空位，穿螺栓固定。

(3)為保證板縫寬均勻、誤差小，在已經安裝固定好的三角形蜂窩鋁板側楞附框內側上安裝兩個3 mm×30 mm×60 mm不等邊角鋁(簡稱“模塊”)，便于下一張蜂窩鋁板安裝時，左右調整緊挨此模塊后就可以簡便、準確的到達20 mm縫寬要求。

每個區域的蜂窩鋁板全部安裝完成后，以水槽為界，每一斜度由上到下塞、壓、卡進行安裝，并每隔1 m打結構膠與蜂窩鋁板內框粘接。

3 結束語

在施工準備階段，我們查閱相關資料，類似工程施工案例較少，關鍵技術難點剖析總結有限。我們通過本工程的實踐，結合本幕墻工程特點，一方面積極與業主方幕墻顧問公司進行溝通交流，充分了解本工程的結構與構造設計原理；另一方面對本工程幕墻的主要材料、施工工藝、機械設備、施工組織、質量保證措施、安全技術措施等進行全面梳理，經過反復研究剖析，最終確定最佳施工方案和科學管理方法，《大型場館金屬幕墻蜂窩鋁板定位、安裝控制方法》已經申請了發明專利，該安裝技術達到了操作簡單、作業方法靈活、施工工效高、成本低等特點，特別適用于不規則、曲面幕墻飾面板的安裝，為今后類似工程提供參考。

[1] GB/T 21086-2007 建筑幕墻[S].

[2] GB 50017-2003 鋼結構設計規范[S].

[3] JGJ 133-2013 金屬與石材幕墻工程技術規范[S].

TU767.5

B

[定稿日期]2015-06-05