大型场馆曲面蜂窝铝板幕墙安装技术

文常娟，马 鹏

(中国五冶集团有限公司一分公司, 四川成都 610066)

大型场馆曲面蜂窝铝板幕墙安装技术

文常娟，马 鹏

(中国五冶集团有限公司一分公司, 四川成都 610066)

随着大型场馆建筑外形越来越复杂，异形金属幕墙工程施工难度较普通平面幕墙大大提升，文章结合成都大魔方演艺中心金属幕墙工程难特点，详细介绍了自由曲面金属幕墙蜂窝铝板安装关键技术，达到“以折代曲”平滑过渡的设计效果。

自由曲面; 平面蜂窝铝板; 控制网; 模具; 板缝

成都大魔方演艺中心总建筑面积约130 111.1 m2，建成后将成为亚洲一流的室内演艺兼容体育赛事场馆。演艺中心外装饰幕墙设计以“大小双陀螺”的形态作为建筑的主体，幕墙总面积58 160 m2，由钢龙骨承力系统、直立锁边保温防水系统、外装饰金属面板系统三部分组成，外装饰面层设计为开放式蜂窝铝板，利用专用铝合金锁夹夹紧铝镁锰板咬合边(‘T’码支座处)作为支座，通过铝合金檩条及定位钢板安装蜂窝铝板，板缝采用三元乙丙胶条嵌缝。如何准确定位图纸给出的分布于不规则自由曲面上每个空间点(X、Y、Z值)，安全可靠的安装每块平面蜂窝铝板并有效控制板缝误差，保证陀螺“左右弧形成锥形曲面”的形状是整个安装过程的重点(图1)。

图1 蜂窝铝板立面效果

1 蜂窝铝板系统安装思路

通过对本幕墙工程节点构造、幕墙分隔图排布进行认真分析，对蜂窝铝板板与板端头交接处位置即“米”字型中心点进行重点研究后，理论研究与现场反复模拟安装实践相结合，科学的提出“模具辅助测量、平尺辅助安装、模块固定缝宽”技术线路，解决了蜂窝板安装所遇到的难题，提高了安装效率，确保了安装质量，真正体现出“以折代曲”设计意图，视觉效果自然平滑、浑然一体。

2 蜂窝铝板系统安装操作流程

2.1 工艺流程

蜂窝铝板系统安装工艺流程见图2。

图2 蜂窝铝板安装工艺流程

2.2 安装准备

2.2.1 主体结构内部和外部测量控制网点的建立

演艺中心幕墙直立锁边系统完成后，内外不能透视，原来在中庭及楼层平台上的测量控制点无法满足蜂窝铝板安装测量放线工作，我们在演艺中心外围建立新的测量控制点展开工作。根据建筑内2个坐标基准点，在主体结构内部和外部地势好、视线佳的部位设置控制网点，并形成闭合导线。

2.2.2 施工区划分及安装顺序

按照幕墙检验批划分规定及结合现场的实际情况，三个斜度幕墙立面蜂窝铝板分格控制点从下至上分别分了10个区段、10个区段和12个区段。整个演艺中心三层以上蜂窝铝板安装顺序按照由南向北分区两边对称施工，每个区按照由下向上依次施工(图3)。由于每张板唯一性，按照板块分配图上板号水平运输至施工安装区域，通过卷扬机将蜂窝铝板垂直运输至对应安装位置。

图3 幕墙蜂窝铝板施工顺序示意

2.3 安装方法

2.3.1连接件安装

(1)根据‘T’码竖向分布标高，找出隐蔽在铝镁锰板肋下的‘T’码插入夹具，用不锈钢螺栓顶紧‘T’码，完成初步定铝合金夹具安装。

(2)安装铝合金连接件(铝合金檩条)，檩条两面均开有轨槽，凸面轨槽内螺杆与夹具外侧连接，螺帽不上紧便于水平滑动，凹面轨槽滑入三根螺杆，后续固定方钢板。

2.3.2 模具辅助测量，找点快找点准

由于方钢板上将直接固定蜂窝铝板，钢板厚度及蜂窝铝板厚度均为定值且不可调节，通过精确定位“米”字型空间点位后再反测安装方钢板。为了达到精确、简便、快捷找点的需要，我们制作出了点位辅助测量模具。此模具外侧中心开直径12 mm圆孔，模具外轮廓长度=连接板厚度+蜂窝铝板附框厚度+蜂窝铝板板面厚度(图4)。

图4 幕墙蜂窝铝板定位示意

(1)将此模具套入铝合金檩条凹面轨槽中间布置的φ12×100 mm螺杆上，并在模具外端部中心位置粘贴坐标纸。

(2)根据施工图给出的点位三维坐标(X、Y、Z值)，测量人员使用全站仪，通过对讲机要求上下、左右、进出，安装人员上下微移动锁夹，左右滑动嵌入凸面轨槽的螺杆，调节螺杆上磨具进出，最终使坐标纸所示坐标与全站仪捕捉的理论坐标重合，即精确找到三维空间坐标点。

(3)精确找到三维空间点后，此时迅速在铝合金夹具内侧‘T’部位钻孔固定螺栓，上紧凸面轨槽螺杆上的螺帽，达到夹具、横梁的最终固定。铝合金横梁凹面轨槽中间布置的φ12×100 mm螺栓，通过螺栓上3颗螺帽，内侧两颗固定螺杆与檩条，外面一颗紧靠模具内侧，并用记号笔标识。

(4)撤掉测量模具，直接将方钢板中间孔位套入中间已固定螺杆的标识位置，内外螺帽固定，另外两根螺杆通过调节穿入方钢板孔内固定，即方钢板准确定位。

2.3.3 平尺辅助安装，模块固定缝宽，操作快卡缝准

由于三角形蜂窝铝板悬空安装时，移动、定位、精确安装等均很困难，经过分析讨论后设计制作了一种“井”字行平尺来辅助安装蜂窝铝板，该模具由四条平尺组成，平行两条平尺距离为12 mm，组成中孔为12 mm×12 mm小正方形，刚好可以穿入φ12的螺杆，单条平尺宽度50 mm，厚度4 mm(图5、图6)。

图5 蜂窝板安装示意

图6 模块安装固定示意

(1)将该模具套入M12螺栓的端部并紧靠方钢板，三颗螺栓起到了稳定模具的作用。

(2)此模具设计的巧妙性在于，两条平尺的厚度加平行间距(4 mm+4 mm+12 mm)为20 mm，刚好为板缝宽度，操作人员直接将蜂窝铝板放置在水平平尺上面，移动至与竖直平尺紧贴，即完成蜂窝铝板的定位工作，之后撤掉模具，将板边沿角码沿附框轨槽滑至方钢板对应空位，穿螺栓固定。

(3)为保证板缝宽均匀、误差小，在已经安装固定好的三角形蜂窝铝板侧楞附框内侧上安装两个3 mm×30 mm×60 mm不等边角铝(简称“模块”)，便于下一张蜂窝铝板安装时，左右调整紧挨此模块后就可以简便、准确的到达20 mm缝宽要求。

每个区域的蜂窝铝板全部安装完成后，以水槽为界，每一斜度由上到下塞、压、卡进行安装，并每隔1 m打结构胶与蜂窝铝板内框粘接。

3 结束语

在施工准备阶段，我们查阅相关资料，类似工程施工案例较少，关键技术难点剖析总结有限。我们通过本工程的实践，结合本幕墙工程特点，一方面积极与业主方幕墙顾问公司进行沟通交流，充分了解本工程的结构与构造设计原理；另一方面对本工程幕墙的主要材料、施工工艺、机械设备、施工组织、质量保证措施、安全技术措施等进行全面梳理，经过反复研究剖析，最终确定最佳施工方案和科学管理方法，《大型场馆金属幕墙蜂窝铝板定位、安装控制方法》已经申请了发明专利，该安装技术达到了操作简单、作业方法灵活、施工工效高、成本低等特点，特别适用于不规则、曲面幕墙饰面板的安装，为今后类似工程提供参考。

[1] GB/T 21086-2007 建筑幕墙[S].

[2] GB 50017-2003 钢结构设计规范[S].

[3] JGJ 133-2013 金属与石材幕墙工程技术规范[S].

TU767.5

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[定稿日期]2015-06-05