異形鋁板幕墻施工技術探討

施凱峰

摘 要：異形鋁板幕墻的出現，讓幕墻的藝術表現力得到了極大的提升，也進一步拓展了幕墻的性能。從異形鋁板幕墻的使用來看，其具有良好的質感與色彩，外觀形狀多樣，同時與玻璃幕墻和石材幕墻可以巧妙地結合。該文為了進一步明確異形鋁板幕墻施工技術，從具體案例出發，重點從異形鋁板幕墻設計特點、施工重難點及關鍵技術應用等方面對異形鋁板幕墻施工技術進行系統地分析探討，期望可以為相關的施工單位和從業人員提供建設性意見。

關鍵詞：異形鋁板幕墻;幕墻施工;3D虛擬技術應用

中圖分類號：TU767? ? 文獻標志碼：A

就現階段來看，異形鋁板幕墻憑借其優良的品質和精美的外觀，已經得到諸多業主和設計人員的認可與青睞，在實際應用中不僅可以有效提升建筑物的穩定性、安全性，大幅度減少基礎負荷，也不需要投入較高的后期維護成本，性價比很高。因此，對異形鋁板幕墻施工技術進行更深層次地分析和探討是十分必要的。

1 項目概況

藥網辦公室設計裝修工程位于張江科技園區，屬于甲方的一期工程，設計耐火等級為2級，耐久年限5年，工程包括門衛、配套用房、倉庫和室外堆場，一期建筑面積2 000 m2，總造價約為93萬元。因為該項目屬于辦公室整體裝修工程，因而在施工過程中需要在不影響樓上樓下正常辦公的前提下順利開展施工作業，這為該次施工增加了難度。另外，由于室內存在很多的空間異形鋁板，鋁板之間的連接關系變化無序，所以會對施工的工期和質量產生一定影響，同樣為該項目建設增加了較大的難度，需要重點對待。

2 異形鋁板幕墻設計特點分析

該次幕墻施工采用異形鋁板幕墻設計方案，極大地提升了異形鋁板成品與施工現場實際的契合度，提升了施工質量。異形鋁板幕墻設計特點體現在以下3個方面。1）鋁板在工廠直接成型，施工現場不需要進行裁切，固定在骨架上即可，整體施工方便快捷。2）異形鋁板單板系統堅固，重量較輕，同時有強度優異、抗水性高、抗腐蝕性高和不燃性等特點，產品制作完成后平整均勻，應用到幕墻施工中可以提升耐久性和耐腐蝕性[1]。3）該次工程堅持從節能環保角度出發，所選用的異形鋁板可以再回收再利用，不同于玻璃、石材和陶瓷，回收殘值很高，有利于環保。

3 施工流程與難點分析

3.1 施工流程

異形鋁板幕墻的施工順序可以劃分成以下5個步驟。1）開展測量放線工作。2）開展后置埋板的安裝工作。3）按順序對主龍骨以及副龍骨進行安裝。4）保溫和鋁板的安裝工作。5）對異形鋁板幕墻進行打膠清理。

3.2 施工難點

該項目實際施工難點可以分為以下3類。1）異形鋁板幕墻放線定位較為耗時耗力且相對難以把控。針對該項目來說，所涉及的異形鋁板幕墻平面囊括了4角倒圓弧，中部則是內弧，每一層的弧度也都各有差異。菱形板的貫通弧線并不規律，幕墻每一層之間都存在明顯的進出錯位關系。預計在主體鋼結構之上安裝幕墻龍骨需要單獨進行放樣測量，如此既會導致實際測量工作任務加重，也會使其難度相對提升。2）此次幕墻主鋼結構龍骨采用圓鋼管，經焊接成為菱形分格的單元，由于每一個單元的大小和弧度均不同，所以如何確保焊接精度是本次工作重點。另外，鋼龍骨單元極易出現焊接冷卻收縮變形、承載面重量與溫度變化后的系統變形、運輸振動以及平地組裝后立面吊裝拉伸變形的情況，對實際的施工安裝質量有很大的影響。3）異形鋁板規格眾多，很難輕易下單。異形鋁板幕墻造型相對復雜，最明顯的特征就是它的整體造型并不是一個規則的弧面。此外，鋁板規格種類也是數不勝數，實際加工的花費巨大，如果根據常見的下料方法，無法有效確保加工精度。4）異形鋁板幕墻制作安裝難度大。異形鋁板制作過程中需要對拼接角度、穿孔圖樣及尺寸等進行詳細的分析和調整，在后期安裝的過程中必須及時調整好安裝角度和進出位置，較為棘手的是其整體排列沒有規律性，導致實際安裝過程中存在很大的難度。

4 關鍵施工技術

4.1 3D虛擬技術應用

3D虛擬預建造所使用的技術包括3種，即3D模擬技術、3D掃描對比技術和3D模擬下單技術。現對這3種技術的實際應用作如下的分析介紹。1）為了明確每一塊鋁板的參數，在該次施工中選擇了Rhino+Grasshopper軟件，專門對所有的鋁板都開展了動態化的模擬檢測工作，將異形鋁板優化為平行四邊形穿孔折板，4個端點均在完成面上，不僅可以確保安裝位置準確，而且可以在保證外觀效果的同時最大限度控制鋁板的使用量，大大節省了加工材料的使用成本，也縮短了鋁板加工周期。2）3D掃描對比技術。3D掃描對比技術通常都是被運用到已經順利安裝好的主體鋼結構檢測當中，通過對比3D掃描出的主體鋼結構，可以得到數字化的現實模型，然后技術人員會仔細研究對比實際模型與設計模型，從而總結出主體鋼結構和幕墻兩者的關系，然后方便采取措施調整[2]。例如在對比過程中發現鋼結構弧形偏差過大，技術人員可以及時將這一情況告知相關施工單位，避免發生由于鋼結構偏差所導致的后期安裝延誤問題。此外，依靠3D掃描對比技術，也能夠實現建立最外圈跟幕墻龍骨兩者連接實體模型的目的，在明確施工現場控制點與軸網之間的關系后可以將其導入到Rhino軟件，方便為后期施工提供現場指導。3）3D模擬下單技術。在異形鋁板幕墻的施工過程中，圓鋼龍骨施工是最為關鍵的，同時也是最為困難的。這是因為圓鋼龍骨的造型復雜，很難進行空間定位，如果想在誤差合理控制情況下開展下料工作，存在很大的難度。針對這類問題，技術人員經過研究大膽采用了Grasshopper軟件，形成了龍骨、批量統計、批號及生成材料加工數據。這樣不僅可以節約時間，而且提高了加工精度。另外，因為該項目主體結構是鋼結構，所以在立面上拼接龍骨的時候必須采用逐根拼接的方式，如此肯定會對龍骨安裝位置的精度產生影響，而借助3D模擬下單技術可以解決這個問題。首先可以通過建立BIM模型進行現場模擬和演示，確定最終的施工方案。其次，在工廠拼接過程中可以組成單元式的榀架，然后用吊機進行整體的吊裝施工，再運用BIM數據信息精準定位，從而確保焊接圓鋼龍骨榀架的精準性。

4.2 測量定位

針對施工質量來說，最重要的一道工序就是測量定位工作，測量和定位一定要嚴格遵循施工要求進行。該項目不僅包括了熟悉圖紙以及運用常規測量步驟，還涵蓋了運用水平儀、全站儀、鉛垂儀和電子計算機等儀器設備，確保了該次測量定位結果的準確性。測量定位工作包括以下4個方面。1）首層基準點、線布置。測量人員按照基準點、線布置圖對基準點、線及原始標高點進行復核，用全站儀對基準點軸線尺寸和角度進行測量核對。幕墻施工時需要將控制線外移0.5 m～1.0 m，并建立幕墻首層控制網，然后依據內部控制網安裝需求向外部移動形成外控制網[3]。2）投射基準點。在開展投射基準點工作的時候，必須安排施工人員來對測量孔部位進行清理，處理好表面的混凝土，將底層基準控制點作為一級控制點，采用鉛垂儀傳遞基準點，確保一切如常后各自在所有樓層的樓面上測量孔位置。此外把激光接受靶安裝在樓面上定點，完成后施工人員會借助墨斗線在其表面彈出一個十字架，并以十字架的交點地方作為基準點。3）施工現場外控點、線布置。在順利完成每一外控點的布置工作之后，可以借助鋼絲來對上下樓層對應點進行連接，規定2點間的間距>50 m，在總長度1/2的對應樓層也需要開展投測主控線。4）為了可以準確收集到施工過程當中鋼結構位移的準確數據，一定要經常性對現場結構開展核查工作，并且按照動態化數據及時對施工方案進行優化。另外，出于對施工過程中產生的位移變形問題的考慮，該項目在進行施工的時候，會選擇全站儀來對主體結構外圍開展相應的跟蹤檢查工作，并且要嚴格檢查管理好施工的全部過程。

4.3 鋼龍骨安裝

鋼龍骨安裝分為主龍骨安裝和副龍骨安裝，順序是由下至上，同時在安裝過程中要全面檢查，隨時進行調整。該項目鋼龍骨安裝幾乎都是選擇栓接方式，全部螺栓也都額外安裝了平墊以及彈墊。必須注意的是，針對整體墻面豎龍骨的安裝而言，務必把握好其尺寸誤差，具體的標準是外控制線的尺寸范圍，保證誤差不得向外部延伸。各個豎龍骨在進行安裝的過程中，必須嚴格以靠近軸線控制鋼絲線為標準，選擇分格安裝的方式。鋼龍骨安裝對焊接作業質量要求很高，因而需要將焊接作業作為鋼龍骨安裝環節中的重要環節。需要重點做好以下4個方面的工作。1）焊接過程中必須確保預熱溫度檢測工作的順利開展，嚴格把握好層間溫度。2）當焊接成形后要及時開展保溫縫冷工作。3）加強對焊接操作全過程的管理，一次性完成連續焊縫的焊接工作，減少發生中斷焊接的狀況。4）非規定環境條件下如果涉及碳弧氣刨要在焊接前預熱。除此之外，在焊接過程中還要加強環境觀察，盡量將焊接時間集中于中午，提升焊接質量。

4.4 鋁板安裝

如果要開展整個鋁板的安裝施工，就必須確鋼龍骨已經完全安裝完畢。此外，在開展安裝工作的過程中，一定要在龍骨上再次彈設鋁板安裝中心定位線，同時還要確保所彈射的墨線具備較高辨識度，符合施工規范。在正式安裝鋁板的過程中，一定要做到拉橫向、豎向控制線，調整墊平鋁板支承部位，確保在安裝之時已經拉好鋼線。另外，在安裝時要按照設計方案規定螺釘數量，避免出現漏裝現象，同時要考慮安裝的平整度，將安裝誤差控制在合理范圍內。

5 施工質量控制

施工質量控制需要重點從鋼材質量控制、板材質量控制和鋁板安裝質量控制3個方面展開。在鋼材質量控制過程中，材料質檢人員要對進入施工現場的鋼材進行質量核驗，抽查其長寬尺寸、厚度和平整度，檢查鋼管、形鋼和鋼板的外表面質量，保證所有的鋼材表面不得有裂紋、折疊和分層情況，做好質量核驗報告，從源頭上控制施工質量。板材表面不允許有裂紋，不能有肉眼可以看到的壓輥痕。鋁板安裝過程中極易出現質量問題，常見的質量問題有板面不平整、接縫不平有錯臺、金屬面板被劃傷、角碼漏固定和金屬板存在色差因板縫寬窄不一無法滿足施工要求等[4]。因此，在鋁板安裝過程中，要重點對這些容易發生的質量問題進行管控，確保連接件的固定，嚴格按照施工規范要求架設防腐墊片，加強施工現場質量檢查工作[5]。

6 結論

該文通過具體的案例，著重對異形鋁板幕墻施工技術作了詳細的分析闡述，重點講述了異形鋁板幕墻施工中的 3D虛擬預建造和測量定位，旨在強調測量定位于新型技術在異形鋁板幕墻施工中的重要性。另外，鋼龍骨安裝施工和鋁板安裝也是異形鋁板幕墻施工的重點內容，均需要給予充分的重視，加強施工過程中的質量檢測工作。該項目經過應用鋁板幕墻的虛擬預建造，大大提升了異形鋁板成品與現場實際的契合度，滿足了工期和質量要求，順利完成了施工工作，得到了業主的認可。

參考文獻

[1]梁貴登，程小劍，毛旺興.異形曲面菱形折拼鋁板幕墻施工技術[J].施工技術，2019，48（16）：78-84.

[2]劉凡民.雙曲弧形純鋁板內幕墻的施工探討[J].智能城市，2018，4（7）：131-132.

[3]王強，鄧繼清.玻璃幕墻施工質量控制與安裝技術分析[J].施工技術，2019，48（1）：538-541.

[4]伍俊鋒.基于BIM的雙曲鋁單板幕墻施工技術[J].廣州建筑，2019，47（2）：46-48.

[5]劉凡民.雙曲弧形純鋁板內幕墻的施工探討[J].智能城市，2018，4（7）：131-132.