商業建筑曲面鋁板幕墻施工技術探究

范乃松

中企凱澳集團有限公司上海分公司 上海 201100

1 引言

建筑的外立面如同人的衣著，是體現建筑特色的因素之一。建筑外立面常用建筑幕墻來實現建筑物的美觀。特別鋁板為代表的建筑材料，有良好的加工性能、色差的多樣性，可靠的安全性，能夠適應各種復雜的造型設計，可以加工各種型式的曲線線條，能夠給建筑師巨大的想象空間，備受建筑師喜愛，因此在建筑外立面的應用非常迅速。

2 工程概況

南昌旭輝未來中心綜合體項目，坐落在南昌市經開區，主體為框架結構，地上五層地下二層，綜合體建筑面積約17萬平方，建筑高度41m；集居住、休閑、商業、學習、文體等多功能一體的大型城市綜合體。

本項目外立面主要由玻璃幕墻、鋁板幕墻、點式玻璃幕墻組成，外立面鋁板造型層次感突出、新穎美觀。面材材料為雙曲鋁板、單曲鋁板、單曲彩釉玻璃、超白玻璃等組成。

圖1 建筑效果圖

3 施工重難點分析

本項目有新穎的外立面造型，曲面鋁板在立面上占了很大一定比例，要保證鋁板與其他不同質地的材料之間的接縫圓潤、均勻，是個難點。

鋁板均采用3.0mm鋁單板，標準鋁板橫向分格2800mm高度800mm的C形狀鋁板組成，單塊鋁板面積較大。雙曲鋁板每個板塊都是唯一性的，曲率變化無規律，所以如何表達雙曲鋁板的加工圖，這是難點。

倒錐雙曲鋁板位置的鋼龍骨，每個分格高度的彎弧半徑、弧長都不一致。如何保證龍骨加工的準確性、施工的準確性，是一個難點。

商業建筑的鋁板收邊收口的位置較多、不同材料交接位置較多，因此鋁板的防滲漏工作也是難點之一。

4 施工工藝與關鍵技術

4.1 施工工藝流程

測量放線→后置埋件安裝→鋼龍骨安裝→鋁板安裝→打膠清理。

4.2 施工關鍵技術

4.2.1 測量放線

測量放線是本項目的一個關鍵部分，倒錐鋁板幕墻施工尤為重要。

1、幕墻測量放線之前，需要總包方提供原始的基準點及正負零的標高點。我司施工人員依據總包的提供的點位進行復核。采用全站儀對總包方提供的軸線尺寸等進行檢查復核，復核無誤后，與總包做好測量放線的交接記錄[1]。

2、依據總包的基準線，將幕墻施工的基準線、標高引至相近的位置。并將幕墻控制線彈好墨線。

3、依據幕墻施工放線圖，將幕墻的立柱分格線尺寸一一放樣到平面位置。

4、在屋頂結構梁上膨脹螺栓固定角鋼做支架，離結構面550mm位置線，用鋸條做好標記，然后在每個角鋼拉上下鋼絲垂直線，作為標準大面幕墻的龍骨垂直控制線。

4.2.2 后置埋件施工

本項目全部采用后置埋件，埋件鋼板尺寸250*300mm,錨栓為兩個直徑12mm化學錨栓及兩個直徑12mm機械錨栓，均為進口品牌。

后置埋件施工首先按照埋件布置圖，將每個埋件的位置（水平及標高）在混凝土梁上標注出來，并彈好墨線及標注好錨栓位置。錨栓的安裝，嚴格按照化學錨栓和機械錨栓的操作規程進行安裝。

4.2.3 龍骨安裝

鋁板幕墻鋼連接件是采用10#槽鋼作為鋁板幕墻豎向主龍骨和后置埋板之間的連接，鋼連接件的安裝基準和安裝質量將直接影響下一步工作。按照測量放線標記的基準，將連接件焊接在后置埋件上，注意先點焊在后置埋件上，利用測量儀器進行找正、調整之后，再進行主龍骨安裝[2]。

連接件安裝調整工作結束后，進行160*80*8mm豎向鋼龍骨的安裝工作。先檢查后置埋件上的連接件的安裝是否正確。準確無誤的情況下，用直徑12的不銹鋼螺栓將鋼龍骨與10號槽鋼轉接件連接，并調整豎向鋼方管的垂直度與水平度，然后上緊螺母。在調整好整個立面幕墻的垂直度、水平度后，進行轉接件滿焊工作。

豎向鋼龍骨安裝前，在現場對所有的鋼方管用千斤頂進行調直，調直之后的鋼方管方可進行安裝。

次龍骨分80*60*5mm橫向方管和C型狀50*5mm方管組成。

首先，豎向鋼龍骨安裝完畢后，再安裝橫向80*60*5mm鋼龍骨。根據水平控制線，先將橫龍骨通過點焊與豎向龍骨連接，然后調整橫龍骨的水平度與平整度。

其次，C型狀次龍骨安裝，在次龍骨安裝前，按照施工圖紙，將所有C型狀龍骨焊接成型，然后將C型次龍骨與主龍骨焊接成一體。

4.2.4 幕墻面板安裝

依據現場施工順序的安排，在頂部掛垂直鋼絲線，分格尺寸線一并彈在鋼龍骨上。鋁板安裝時依據鋁板編號圖，把對應的鋁板轉運至施工的位置，按照圖紙要求采用盤頭螺絲、鋁合金壓塊與鋼龍骨連接，安裝在固定的位置上，并調整鋁板左右、上、下位置，保證相鄰兩板塊的平面度及縫隙間距均勻。鋁板安裝依據鋼絲控制線帶線安裝鋁板，確保板塊間接縫保持一致，整體效果上確保幕墻的平整，達到規范及設計要求。

4.2.5 打膠清理

鋁板安裝后，應進行打膠工作。在膠縫兩側先貼好美紋紙，然后將膠縫內塞好泡沫條，并確保泡沫條嚴實。使用規定溶劑，對膠縫凈化處理后，進行打膠。注膠后刮掉多余膠，并做適當的修整，撕掉美紋紙及清理膠縫周邊，密封膠與鋁板粘結應牢固無孔隙、無顆粒、無氣泡等。鋁板膠縫要求平整光滑、表面清潔干凈。

5 施工措施及技術措施的安排

5.1 施工措施

標準鋁板施工在屋頂架設吊籃施工，因鋁板完成面離混凝土結構間距為 450 mm，故吊籃支架懸挑距離達700mm左右。吊籃施工安裝有專項吊籃方案并經專家論證通過后安裝施工。倒錐位置鋁板的安裝，采用曲臂車配合施工。

5.2 技術措施

為了更好的呈現外立面效果，采用BIM建模指導下料及施工，配合專業的放線測量，從而做到龍骨及板塊的精準定位，同時控制了膠縫的粗細均勻。層間造型鋁板、弧形及轉角曲面鋁板過渡自然，效果完美；

5.2.1 鋁板下料

為確保雙曲鋁板的光滑性，鋁板下單先用BIM建模再將板塊攤平展開提供給加工廠，并且提供空間對角線數據給加工廠校核。由加工廠家通過下料、切角、折邊，安裝角碼、加強筋及安裝鋁板附框后，在每塊板上按照鋁板料單上的規格編號貼好標簽運送到現場。

圖2 局部BIM 模型

5.2.2 倒錐龍骨的技術措施

龍骨加工的技術措施：在BIM 模型上直接將每個橫向鋼龍骨，轉換成1:1比例CAD的龍骨放樣圖紙，將龍骨放樣圖給鋼材彎弧廠家進行彎弧，并到廠家實地進行技術指導，檢驗合格后方能出廠，確保尺寸的準確性。

圖3 彎弧示意圖

龍骨施工的技術措施：首先，利用已經建好的BIM 模型，把倒錐位置的圖紙，按照1:1比例尺寸，用CAD做好龍骨放樣圖，交于施工班組。

其次，龍骨安裝前標準位置鋁板的鋼龍骨上，往外挑出500mm的距離鋼絲線作為外側控制線，然后依據放樣圖的尺寸，逐個進行各個點位的龍骨定位。

圖4 局部龍骨放樣圖

6 施工質量控制措施

為了達到建筑設計的效果，確保曲面鋁板幕墻的效果較高還原度，施工中的各項工序質量控制較為重要，主要有如下方面：

（1）埋件的施工質量：因本工程外立面與結構間距較大，骨架轉接懸挑較長且外立面造型多樣，埋件起著至關重要的作用，因此埋件的安裝位置及施工質量要嚴格控制，確保位置準確，錨栓安裝完成后，考慮到錨栓全部為后置方式，為確保每個錨栓受力達到設計要求，現場采用扭力扳手對全部錨栓進行拉拔力測試，并做好檢查記錄[3]。

（2）骨架的精準度：本工程外立面異型鋁板造型比例較多，所以幕墻骨架必須精準，才能保證面材的成型效果；施工前需根據圖紙，結合現場實際情況進行放樣，施工過程中，嚴格按照放樣圖紙進行骨架的制作與安裝。特別是倒錐位置龍骨安裝精度極為重要。

為確保倒錐鋼龍骨安裝準確，需注意以下幾點：

a、倒錐龍骨與標準龍骨相交接的鋼龍骨分格及垂直控制線，按照BIM 模型導出來的數值，施工時按照每層龍骨，在埋件位置的進出位置數值，全部測量確保進出位長度滿足圖紙及規范要求。

b、到場的橫梁鋼龍骨，在安裝前，為防止加工后的龍骨變形或錯誤，每個龍骨依據加工圖紙及龍骨布置圖，現場復查鋼龍骨彎弧的弧度、弧長等數據，確保橫龍骨滿足加工圖紙后，與主鋼龍骨點焊臨時固定。

c、龍骨全部安裝完成后，拉線檢查橫向龍骨的拱高，并觀察整個主次龍骨的交接位置有無錯位等，無誤后，進行滿焊工作。

（3）曲面鋁板的加工及運輸：鋁板加工精度是質量控制的重要部分，曲面鋁板的加工均是工人手工加工成型，這就要求加工廠工人的技術、加工工藝要求非常高。另外異型鋁板的碼放、運輸也非常重要，防止在運輸過程中的變形，影響鋁板的成型效果。

a、在鋁板加工廠技術人員完成的鋁板工藝圖時，我司技術人員參與復核異型鋁板的加工工藝圖，保證鋁板技術、工藝方面的準確。

b、要求鋁板廠加工人員選擇技術過硬、專門異型板加工的人員，做到焊縫飽滿不開裂、打磨光滑。一些板塊較大的板子，需要臨時做個加固，防止鋁板噴涂、運輸變形，加工完成經檢查合格后進行噴涂。

c、噴涂后的鋁板，裝車運輸要輕拿輕放，不得隨意拋扔，碼放平整。

7 結論

商業綜合體的立面造型獨特新穎，立面層次豐富，且多數都是不唯一的造型效果。采用了BIM建模下料、施工工藝及施工技術的有效控制、施工質量過程控制，最終曲面鋁板完美呈現出了相應的效果。

圖5 局部施工實景圖

因此近幾年曲面鋁板幕墻在商業綜合體的應用上非常普遍，在追求美觀的同時，還應在施工中對主要技術、工藝、方法也應作相應的探究，使曲面鋁板得到更廣泛應用。