异形铝板幕墙施工技术探讨

施凯峰

摘 要：异形铝板幕墙的出现，让幕墙的艺术表现力得到了极大的提升，也进一步拓展了幕墙的性能。从异形铝板幕墙的使用来看，其具有良好的质感与色彩，外观形状多样，同时与玻璃幕墙和石材幕墙可以巧妙地结合。该文为了进一步明确异形铝板幕墙施工技术，从具体案例出发，重点从异形铝板幕墙设计特点、施工重难点及关键技术应用等方面对异形铝板幕墙施工技术进行系统地分析探讨，期望可以为相关的施工单位和从业人员提供建设性意见。

关键词：异形铝板幕墙;幕墙施工;3D虚拟技术应用

中图分类号：TU767    文献标志码：A

就现阶段来看，异形铝板幕墙凭借其优良的品质和精美的外观，已经得到诸多业主和设计人员的认可与青睐，在实际应用中不仅可以有效提升建筑物的稳定性、安全性，大幅度减少基础负荷，也不需要投入较高的后期维护成本，性价比很高。因此，对异形铝板幕墙施工技术进行更深层次地分析和探讨是十分必要的。

1 项目概况

药网办公室设计装修工程位于张江科技园区，属于甲方的一期工程，设计耐火等级为2级，耐久年限5年，工程包括门卫、配套用房、仓库和室外堆场，一期建筑面积2 000 m2，总造价约为93万元。因为该项目属于办公室整体装修工程，因而在施工过程中需要在不影响楼上楼下正常办公的前提下顺利开展施工作业，这为该次施工增加了难度。另外，由于室内存在很多的空间异形铝板，铝板之间的连接关系变化无序，所以会对施工的工期和质量产生一定影响，同样为该项目建设增加了较大的难度，需要重点对待。

2 异形铝板幕墙设计特点分析

该次幕墙施工采用异形铝板幕墙设计方案，极大地提升了异形铝板成品与施工现场实际的契合度，提升了施工质量。异形铝板幕墙设计特点体现在以下3个方面。1）铝板在工厂直接成型，施工现场不需要进行裁切，固定在骨架上即可，整体施工方便快捷。2）异形铝板单板系统坚固，重量较轻，同时有强度优异、抗水性高、抗腐蚀性高和不燃性等特点，产品制作完成后平整均匀，应用到幕墙施工中可以提升耐久性和耐腐蚀性[1]。3）该次工程坚持从节能环保角度出发，所选用的异形铝板可以再回收再利用，不同于玻璃、石材和陶瓷，回收残值很高，有利于环保。

3 施工流程与难点分析

3.1 施工流程

异形铝板幕墙的施工顺序可以划分成以下5个步骤。1）开展测量放线工作。2）开展后置埋板的安装工作。3）按顺序对主龙骨以及副龙骨进行安装。4）保温和铝板的安装工作。5）对异形铝板幕墙进行打胶清理。

3.2 施工难点

该项目实际施工难点可以分为以下3类。1）异形铝板幕墙放线定位较为耗时耗力且相对难以把控。针对该项目来说，所涉及的异形铝板幕墙平面囊括了4角倒圆弧，中部则是内弧，每一层的弧度也都各有差异。菱形板的贯通弧线并不规律，幕墙每一层之间都存在明显的进出错位关系。预计在主体钢结构之上安装幕墙龙骨需要单独进行放样测量，如此既会导致实际测量工作任务加重，也会使其难度相对提升。2）此次幕墙主钢结构龙骨采用圆钢管，经焊接成为菱形分格的单元，由于每一个单元的大小和弧度均不同，所以如何确保焊接精度是本次工作重点。另外，钢龙骨单元极易出现焊接冷却收缩变形、承载面重量与温度变化后的系统变形、运输振动以及平地组装后立面吊装拉伸变形的情况，对实际的施工安装质量有很大的影响。3）异形铝板规格众多，很难轻易下单。异形铝板幕墙造型相对复杂，最明显的特征就是它的整体造型并不是一个规则的弧面。此外，铝板规格种类也是数不胜数，实际加工的花费巨大，如果根据常见的下料方法，无法有效确保加工精度。4）异形铝板幕墙制作安装难度大。异形铝板制作过程中需要对拼接角度、穿孔图样及尺寸等进行详细的分析和调整，在后期安装的过程中必须及时调整好安装角度和进出位置，较为棘手的是其整体排列没有规律性，导致实际安装过程中存在很大的难度。

4 关键施工技术

4.1 3D虚拟技术应用

3D虚拟预建造所使用的技术包括3种，即3D模拟技术、3D扫描对比技术和3D模拟下单技术。现对这3种技术的实际应用作如下的分析介绍。1）为了明确每一块铝板的参数，在该次施工中选择了Rhino+Grasshopper软件，专门对所有的铝板都开展了动态化的模拟检测工作，将异形铝板优化为平行四边形穿孔折板，4个端点均在完成面上，不仅可以确保安装位置准确，而且可以在保证外观效果的同时最大限度控制铝板的使用量，大大节省了加工材料的使用成本，也缩短了铝板加工周期。2）3D扫描对比技术。3D扫描对比技术通常都是被运用到已经顺利安装好的主体钢结构检测当中，通过对比3D扫描出的主体钢结构，可以得到数字化的现实模型，然后技术人员会仔细研究对比实际模型与设计模型，从而总结出主体钢结构和幕墙两者的关系，然后方便采取措施调整[2]。例如在对比过程中发现钢结构弧形偏差过大，技术人员可以及时将这一情况告知相关施工单位，避免发生由于钢结构偏差所导致的后期安装延误问题。此外，依靠3D扫描对比技术，也能够实现建立最外圈跟幕墙龙骨两者连接实体模型的目的，在明确施工现场控制点与轴网之间的关系后可以将其导入到Rhino软件，方便为后期施工提供现场指导。3）3D模拟下单技术。在异形铝板幕墙的施工过程中，圆钢龙骨施工是最为关键的，同时也是最为困难的。这是因为圆钢龙骨的造型复杂，很难进行空间定位，如果想在误差合理控制情况下开展下料工作，存在很大的难度。针对这类问题，技术人员经过研究大胆采用了Grasshopper軟件，形成了龙骨、批量统计、批号及生成材料加工数据。这样不仅可以节约时间，而且提高了加工精度。另外，因为该项目主体结构是钢结构，所以在立面上拼接龙骨的时候必须采用逐根拼接的方式，如此肯定会对龙骨安装位置的精度产生影响，而借助3D模拟下单技术可以解决这个问题。首先可以通过建立BIM模型进行现场模拟和演示，确定最终的施工方案。其次，在工厂拼接过程中可以组成单元式的榀架，然后用吊机进行整体的吊装施工，再运用BIM数据信息精准定位，从而确保焊接圆钢龙骨榀架的精准性。

4.2 测量定位

针对施工质量来说，最重要的一道工序就是测量定位工作，测量和定位一定要严格遵循施工要求进行。该项目不仅包括了熟悉图纸以及运用常规测量步骤，还涵盖了运用水平仪、全站仪、铅垂仪和电子计算机等仪器设备，确保了该次测量定位结果的准确性。测量定位工作包括以下4个方面。1）首层基准点、线布置。测量人员按照基准点、线布置图对基准点、线及原始标高点进行复核，用全站仪对基准点轴线尺寸和角度进行测量核对。幕墙施工时需要将控制线外移0.5 m～1.0 m，并建立幕墙首层控制网，然后依据内部控制网安装需求向外部移动形成外控制网[3]。2）投射基准点。在开展投射基准点工作的时候，必须安排施工人员来对测量孔部位进行清理，处理好表面的混凝土，将底层基准控制点作为一级控制点，采用铅垂仪传递基准点，确保一切如常后各自在所有楼层的楼面上测量孔位置。此外把激光接受靶安装在楼面上定点，完成后施工人员会借助墨斗线在其表面弹出一个十字架，并以十字架的交点地方作为基准点。3）施工现场外控点、线布置。在顺利完成每一外控点的布置工作之后，可以借助钢丝来对上下楼层对应点进行连接，规定2点间的间距>50 m，在总长度1/2的对应楼层也需要开展投测主控线。4）为了可以准确收集到施工过程当中钢结构位移的准确数据，一定要经常性对现场结构开展核查工作，并且按照动态化数据及时对施工方案进行优化。另外，出于对施工过程中产生的位移变形问题的考虑，该项目在进行施工的时候，会选择全站仪来对主体结构外围开展相应的跟踪检查工作，并且要严格检查管理好施工的全部过程。

4.3 钢龙骨安装

钢龙骨安装分为主龙骨安装和副龙骨安装，顺序是由下至上，同时在安装过程中要全面检查，随时进行调整。该项目钢龙骨安装几乎都是选择栓接方式，全部螺栓也都额外安装了平垫以及弹垫。必须注意的是，针对整体墙面竖龙骨的安装而言，务必把握好其尺寸误差，具体的标准是外控制线的尺寸范围，保证误差不得向外部延伸。各个竖龙骨在进行安装的过程中，必须严格以靠近轴线控制钢丝线为标准，选择分格安装的方式。钢龙骨安装对焊接作业质量要求很高，因而需要将焊接作业作为钢龙骨安装环节中的重要环节。需要重点做好以下4个方面的工作。1）焊接过程中必须确保预热温度检测工作的顺利开展，严格把握好层间温度。2）当焊接成形后要及时开展保温缝冷工作。3）加强对焊接操作全过程的管理，一次性完成连续焊缝的焊接工作，减少发生中断焊接的状况。4）非规定环境条件下如果涉及碳弧气刨要在焊接前预热。除此之外，在焊接过程中还要加强环境观察，尽量将焊接时间集中于中午，提升焊接质量。

4.4 铝板安装

如果要开展整个铝板的安装施工，就必须确钢龙骨已经完全安装完毕。此外，在开展安装工作的过程中，一定要在龙骨上再次弹设铝板安装中心定位线，同时还要确保所弹射的墨线具备较高辨识度，符合施工规范。在正式安装铝板的过程中，一定要做到拉横向、竖向控制线，调整垫平铝板支承部位，确保在安装之时已经拉好钢线。另外，在安装时要按照设计方案规定螺钉数量，避免出现漏装现象，同时要考虑安装的平整度，将安装误差控制在合理范围内。

5 施工质量控制

施工质量控制需要重点从钢材质量控制、板材质量控制和铝板安装质量控制3个方面展开。在钢材质量控制过程中，材料质检人员要对进入施工现场的钢材进行质量核验，抽查其长宽尺寸、厚度和平整度，检查钢管、形钢和钢板的外表面质量，保证所有的钢材表面不得有裂纹、折叠和分层情况，做好质量核验报告，从源头上控制施工质量。板材表面不允许有裂纹，不能有肉眼可以看到的压辊痕。铝板安装过程中极易出现质量问题，常见的质量问题有板面不平整、接缝不平有错台、金属面板被划伤、角码漏固定和金属板存在色差因板缝宽窄不一无法满足施工要求等[4]。因此，在铝板安装过程中，要重点对这些容易发生的质量问题进行管控，确保连接件的固定，严格按照施工规范要求架设防腐垫片，加强施工现场质量检查工作[5]。

6 结论

该文通过具体的案例，着重对异形铝板幕墙施工技术作了详细的分析阐述，重点讲述了异形铝板幕墙施工中的 3D虚拟预建造和测量定位，旨在强调测量定位于新型技术在异形铝板幕墙施工中的重要性。另外，钢龙骨安装施工和铝板安装也是异形铝板幕墙施工的重点内容，均需要给予充分的重视，加强施工过程中的质量检测工作。该项目经过应用铝板幕墙的虚拟预建造，大大提升了异形铝板成品与现场实际的契合度，满足了工期和质量要求，顺利完成了施工工作，得到了业主的认可。

参考文献

[1]梁贵登，程小剑，毛旺兴.异形曲面菱形折拼铝板幕墙施工技术[J].施工技术，2019，48（16）：78-84.

[2]刘凡民.双曲弧形纯铝板内幕墙的施工探討[J].智能城市，2018，4（7）：131-132.

[3]王强，邓继清.玻璃幕墙施工质量控制与安装技术分析[J].施工技术，2019，48（1）：538-541.

[4]伍俊锋.基于BIM的双曲铝单板幕墙施工技术[J].广州建筑，2019，47（2）：46-48.

[5]刘凡民.双曲弧形纯铝板内幕墙的施工探讨[J].智能城市，2018，4（7）：131-132.