GRC 立体多棱边曲面幕墙裁切及防水一体化施工技术

2022-02-01王文灵广州协安建设工程有限公司广东广州510000

中国房地产业 2022年35期

文／王文灵广州协安建设工程有限公司广东广州 510000

引言：

随着社会发展，我国拥有越来越多具有独特造型美感的结构建筑。GRC 外墙规格尺寸大、自重轻、面层造型丰富、施工方便。特别适用于节能环保，是一种通过造型、纹理、质感与色彩表达设计师想象力的材料。本文结合工程实际，探讨GRC 立体多棱边曲面幕墙施工技术及安装控制要点。

1、项目概况

国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心一期业务用房施工总承包工程4 号业务楼外墙采用GRC 外墙、局部玻璃幕墙，该栋主体结构水平截面呈平截面多边角,竖向截面呈鼓面状，其14.00m 以下部分为内凹，GRC板安装、内连接板、主次钢龙骨与镀锌钢板等构件为外侧向型。而14.00m 以上部分为内缩部位，GRC 板安装、内连接板、主次钢龙骨与镀锌钢板等构件为内侧向型。

1.1 GRC 立体多棱边曲面幕墙施工重点难点

一般而言，业务楼在建设的过程中GRC 外墙表现出鼓状里面的特点，但是在GRC 外墙的技术应用方面，要充分满足外观需求，比如流线直线的要求、曲面段的要求等，这就需要在施工的过程中加强各个墙面的有效处理，还要在细部拼缝方面投入较多的努力，选择传统的技术方法并不能充分的满足要求，还有可能导致GRC 外墙的建设质量下降。

GRC 外墙的施工过程中发现异形平截面的流线直段施工，以及曲面段所产生的GRC 外墙施工缝问题，在质量控制的难度上比较高，要确保外部形象和内部质量共同提升，应加强技术方法的合理转变。

GRC 外墙的挂板内部施工方面，需要通过多元化的构件进行打造，包括钢龙骨、方立柱、连接件等等，每一个构件施工都要严格按照相关规范完成，即便是出现了很小的安装偏差，都会导致GRC 外墙的拼缝出现严重的问题，这对于GRC 外墙的技术功能发挥必定造成较多的挑战，届时产生的安全损失、经济损失也比较严重。

2、GRC 立体多棱边曲面幕墙裁切一体化施工技术

2.1 采用 BIM 软件对 GRC 幕墙分层分区分块切割

国家知识产权局4 号业务楼平截面呈无规则曲面六边形，其相邻边弧度与直段长度均呈异比例放大或缩小，该结构西北角为大弯弧骨状钢结构入口，其钢结构与钢混结构之间形成月牙形的嵌入连接。

大弯弧骨状钢结构入口与钢混结构形成的节点拼接为该项目的一大难点，其曲面接驳口处GRC 挂板连接安装更是富有难度。

入口大堂为通高布置，形成建筑大空间，结构REVIT 模型的建立，配合建筑专业了解结构布置对外立面的影响。通过剖切任意位置，较方便的实现结构方案的布置与理解。

4 号业务楼在建设的过程中竖向截面表现出鼓面状的特点，异形鼓面问题的发生，导致GRC 外墙的竖向安装遇到了很多的挑战，尤其是在14.00m 以下部分的施工表现出内凹的问题，在安装顺序、安装安全等方面都要做出多方面的考虑。

综上所诉，为解决其施工难点及其保证施工、外观质量。我们采用数字信息技术BIM 数据模拟4 号业务楼立体多棱边曲面GRC 及玻璃幕墙进行了分块切割。

GRC 外墙的建设通过图纸的精细化分析以及模拟技术的有效论证以后，决定GRC 外墙的构件数量控制为1804 件，由此针对多曲面GRC 外墙安装、鼓状多边形GRC 外墙安装等，可以较好的满足要求，减少传统建设技术带来的问题和不足。不仅如此，GRC 外墙的施工理念调整，还提高了工程建设的综合质量，针对流线型弧度的设计观感更好的提升，再加上信息技术的有效融合，促使GRC 外墙的各个组成部分得到良好的划分。我们划分的单件构件面积约3.8-4.0 m2。

4 号业务楼GRC 外墙挂板主要有3 款式：平板、弧形板、L 型板。

平板：最大面积：6m2、尺寸：3m×2m、最大重量：210Kg；

弧形板(带背负钢架）：最大面积：10.84 m2、尺寸：5.7m×2.3m、最大重量：450Kg；

L 型板：最大面积：5.82m2、尺寸：2.4m×2m、最大重量：200Kg。

通过针对结构平截面系统性划分，我们极大的减少了GRC 板成品定制的时差，加快了材料周转速度、节约施工成本。

2.2 GRC 挂板及玻璃幕墙与相邻异形挂板碰撞模拟及优化

目前，GRC 外墙的项目建设以及玻璃幕墙曲面挂板的施工，包括突兀拼缝的技术应用，均采用AUTODESK REVIT 技术进行有效的演示分析，在动态模拟的条件下，针对各个角落的施工以及GRC 外墙的细部拼缝施工，均可以按照全方位放样的方法完成，整体上产生的碰撞数据比较多，通过后台整理以后，对GRC 外墙的每一个环节进行优化，提高了安装精度，提高了拼缝质量。

GRC 外墙的技术操作方法，还会通过数据模拟的方式，针对立体多棱边曲面GRC 外墙施工进行有效的调整，主要是加强玻璃幕墙分块切割，不仅可以加强结构标准平截面的有效打造，还可以结合GRC 外墙的挂板要求，针对钢龙骨的主次关系高度明确，在安装轴网定位方面给出了较多的依据，对于GRC 外墙的挂板偏差问题从根源上解决，针对工程项目的建设机制更好的完善，创造的综合价值较高。

首先，GRC 挂板的主次钢龙骨安装轴网定位完成后则由专业的测量人员对预埋件放线，然后钻锚栓孔，钢板现场开孔，以便符合现场实际施工需求，根据现场实际埋选用固体植筋胶进行埋设。

钢龙骨测量由原有基点坐标用全站仪放到预埋件轴线，一个预埋件需要四个测点，每层结构不一样，业务楼各层均需要放点。（图1）

图1 预埋件埋设节点BIM 模拟示意图

业务楼方面的建设工作，主要是通过曲面段以及直面段的对应比例来打造的，但是在施工的过程中要加强综合把控时候短的应用。比如，通过分段布控曲面的方法，按照直面的交接理念进行施工，同时在整体布设安装轴网的时候得到了较好的效果，达到了事前控制的目标，提高了GRC 外墙的可靠性。

根据所产生的碰撞数据总结归纳，进行总体的安装数据再编排，以减少GRC 异形挂板之间的碰撞与拼缝偏差。

GRC 板等数据碰撞信息可传入数据平台集成ERP数据，根据企业管理层的需要，在各个移动端按权限进行查阅集成的模型信息数据。（图2）

图2 各个GRC 安装轴段碰撞及安装偏差分析

2.3 GRC 各轴段安装及分缝偏差控制

GRC 外墙的建设工作表现出一体化的特点，但是针对分缝偏差的控制力度要新一步的加强，减少偏差造成的负面影响。GRC 外墙的偏差控制要结合先进的数据信息分析，加强各个轴段的有效分析，掌握好分缝线的特点，同时对于GRC 外墙的内部结构设计进行优化，坚持在各项工作上合理的衔接。与此同时，玻璃幕墙施工以及GRC 外墙的接缝施工，要按照独立的分缝碰撞分析进行优化，这样才能从根本上减少偏差问题。

GRC 外墙及玻璃幕墙钢结构综合一体优化工艺流程：

主轴网建立及控制→后置埋件（混凝土梁钻孔→化学锚杆植入→抗拉拔实验→安装钢板）→安装焊接主龙骨→安装焊接次龙骨→安装防雷、外脚手架连接体→涂防火漆→安装一侧镀锌钢板→安装防火岩棉板→安装另一侧镀锌钢板→焊接凸出短柱→玻璃幕墙铝框安装→涂刷防水层→GRC 板安装→幕墙玻璃安装→注胶→内饰面石膏板安装→验收。

2.4 GRC 立体多棱边曲面幕墙安装施工

GRC 外墙的建设过程中要明确安装顺序，根据工程建设的要求，确定了直段安装顺序方法，并且在GRC 外墙的细部拼接方面通过打胶处理进行完善。GRC 外墙的主体结构可能造成一定的误差，此时要结合BIM 技术的模型要求进行优化。GRC 外墙的弧形曲面段施工以及直段之间的搭接缝隙施工，建议先安装曲面圆弧段的钢结构GRC 外墙挂板，而后跳隔安装流线直段的GRC 外墙挂板，具体如下图所示(图3)。

图3 GRC 挂板弧形曲面段安装

GRC 外墙的建设工作比较细致化，板材内部构件具有连接板，同时还有方形钢管、镀锌钢板等材料的交错应用，对于GRC 外墙的板材应用主要是按照封口面板的方法进行操作，因此在内部构件安装的时候应站在多个角度进行调控，避免在内部施工中造成严重的缺失和不足，减少对质量造成的不利影响。根据GRC 外墙的视角情况，决定采用跳格分缝安装的方法进行操作，根据每一块异形板的纵向长度特点进行施工，同时加强每一块GRC 外墙挂板的间距分析，通过竖向截面的施工方法，按照有底到上的方法进行逐层安装，这种施工技术的应用，不仅提高了工艺的成熟性，同时在GRC 外墙的综合建设方面，针对施工人员的安全也具备较多的保障，减少了安全风险带来的不利影响。

另外，单轴面跳格安装完毕的时候，应加强红外线的测量分析，在复测的过程中加强尺寸偏差的有效把控，确保在安装问题上得到良好的更正，最大限度提高轴面安装的效率，避免在GRC 外墙的细节上出现严重的漏洞。

跳格二次安装完成以后，还要进行回补竖向轴面的安装，二次回补轴面的安装工作，同样是按照有底到上的方法来完成，要注意采用逐层安装的方法来实施，并且加强红外线的测量分析，对于安装质量的风险科学纠正，提高GRC 外墙的可靠性、可行性。钢结构曲面连接段同样优先安装弧形段而后安装流线直段。