异形单元式幕墙系统施工技术

异形单元式幕墙系统施工技术

宋超

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摘要：异形单元式幕墙建筑对外幕墙的施工技术提出了很高的要求。单元式幕墙建筑作为装配式建筑,在立面呈现异形斜率外观建筑中,更是增大了施工的难度。以生物医药谷加速器六期建设异形单元式幕墙为依托,在大楼建筑幕墙施工过程中,利用大楼的BIM模型及总平面布置BIM模型进行效果模拟，并对细部的各个节点与细部进行深化和优化设计。在幕墙装配施工前进行板块的预拼装,防止现场拼接安装时因细节不到位导致返工。异形单元幕墙通过提前幕墙深化和优化设计,提高了生产效率，减少了资源浪费。

关键词：幕墙；异形；单元系统；施工技术

引言

近年来，在传统平面幕墙的应用基础上，异形建筑幕墙应用的范围逐渐增加。异形建筑幕墙设计以其具有强大的空间艺术表现力的特点，进而营造出富有独特个性风格的建筑艺术空间，并能增强整体建筑幕墙的强烈视觉冲击张力感和感染力。尽管异形结构建筑物幕墙设计以其它自身的独特新颖的建筑造型和结构特点被普通社会大众的所广泛关注，但实际上却是由于某些异形结构建筑表面上的结构造型异样所导致的幕墙设计、制造和加工难度增大，对建筑材料运输要求更高，且曲面形状也使得建筑难度进一步加大。同时由于异形建筑幕墙的形状日趋复杂，随之承载的社会信息也越来越多。

1项目工程概况

日照奎山体育中心项目位于大连路以南、昭阳南路以西、秦皇岛路以北、信阳路以东。作为第25届山东省省运会主会场，由体育场及体育金街两部分组成。计划打造为集大型体育赛事、商业运营、体育教育及全民健身为一体的体育综合体。体育场屋顶金属幕墙为大跨度悬挑式异形幕墙，跨度约12m，幕墙总标高42m，幕墙钢结构用钢量约为600t，大跨度异形幕墙展开面积约为3万m2。该幕墙结构按体育场轴线划分为48跨，每跨8对钢结构转接底座，14支300mm×150mm×6mm氟碳钢管，每支钢管长度12m左右，共计672支。金属板材为V形2.5mm双面氟碳喷涂铝板，每跨140块V形铝板，共计6720块铝板拼接而成。如何对大跨度结构进行精准放线，如何在钢结构施工之前进行吊顶龙骨及面材的提取，如何在场地狭小、交叉作业多的情况下，将复杂的屋顶大跨度悬挑式大跨度异形精准吊装、快速安装，是本项目的重要研究内容。

2 BIM应用目标

在传统幕墙工作中，常常会遇到分格尺寸不标准、深化验证低效、加工数据庞大、提取数据困难、构件图纸众多、出图审核繁复、施工定位不准、现场复核困难等问题。通过运用BIM技术可以优化设计、强化交流、减少错漏碰缺、优化资源配置、保证生产加工精度、优化工期、降低成本等。首先利用BIM模型的可模拟性，对复杂施工技术方案、节点、施工工序进行模拟；其次强化创效导向，利用BIM技术进行各专业的深化设计和管线综合，形成全专业的BIM模型。通过综合协调碰撞检查，提高深化设计工作的质量和效率，减少设计问题对施工的影响;随后进行BIM5D管理，将BIM模型与施工现场管理紧密结合;并且利用BIM模型结合测量机器人、三维激光扫描仪、无人机倾斜摄影等技术解决本项目测量定位、幕墙施工下料等难题。

3异形单元式幕墙系统施工技术要点

3.1幕墙测量技术

目前，现代高层建筑幕墙施工过程中，施工人员都是以预制方式进行幕墙的安装，这就需要施工人员在幕墙安装开始前，对幕墙的各项施工数据进行精准、严格地测量，保证各构件位置的准确性，并通过交叉测量横向数据、纵向数据，提升测量数据的准确性。另外，与低层建筑施工相比，现代高层建筑施工的标高测量更加重要，也有着更加严格的要求，这就要求施工人员具有较为专业的测量技术与丰富的实践经验，才能对高层建筑幕墙施工的各个点位、平面进行详细准确的测量与记录，为后续的幕墙施工提供可靠的测量数据支持。

3.2预埋件安装的施工技术

安装预埋件操作在建筑幕墙施工中具有至关重要的作用,预埋件作为建筑幕墙施工安装的基本条件,预埋件的施工对整体建筑幕墙施工安全和质量存在直接关联,所以,一定要加强建筑幕墙预埋件的严格管控。在幕墙预埋件安装以前,应加强预埋件的预制工作,预埋件的制作质量对于幕墙工程的施工质量和施工进度存在直接影响。因为整体幕墙的安装工作需在预埋件的基础之上顺利完成,若是预埋件的尺寸制作不符合标准,一定要迅速修改埋件的尺寸,避免对幕墙工程的安装进度造成影响。另外,要组织埋件的验收工作,唯有保障埋件满足标准要求才可以投入使用。除此之外,在进行预埋件的预埋安装操作中,应详细核对埋件的预埋位置,预埋件位置的精准性可以为施工的顺利开展提供保障。在后期不用修改,需采取点焊的方式明确位置,将位置误差控制在允许范围之内。在进行锚固与锚板的处理工作中,应充分结合设计标准要求开展工作,为预埋件的顺利开展提供保障。

3.3单元体安装

本工程分为多个单体建筑，先对每个单体工程做好测绘控制线，依据图示轴线标高的位置，将轴线标高弹施放在预埋件上，作为安装支座的依据以及检查验收的依据。单元板块幕墙吊装施工，要提前将转接件与埋件固定连接好，安装前垫上隔离片，依据测量仪检查转接件的垂直度与标高偏差。转接件安装除了要对前后左右尺寸进行复核，还要对每个转接件的标高进行控制复核，技术人员进行跟踪检查轴线标高。待各部位尺寸与标高校对无误后，先螺栓初步连接，连接时严格按照深化图纸的要求，再紧固好螺栓。每幢板块安装时，从首层起自下而上逐层安装。采用起重机吊装的方式，单元板块按编号从每个层间的中间开始依次向两端进行安装，每个外墙的转角单元板块作为收口板块。板块在堆放区，用汽车吊专用吊装带将单元板块挂至汽吊吊钩上，单元板块两侧用卸扣扣住揽风安全绳，防止单元板块在上升过程中摇摆。就位完成后信号工人用对讲机通知汽吊操作人员开始进行提升。将单元板块提升至安装层相应位置安装固定牢固。

3.4幕墙吊装单元板块倒运

因现场施工面积有限，需要在施工之前对施工面积及功能进行划分，设置专门的单元板块存放区，避免交叉作业造成干扰，因幕墙单元板块面积较大，应采取有效的机械措施进行板块倒运。根据模型导出的整体吊装单元组框尺寸图，在地面进行吊装单元的龙骨组装、焊接，龙骨组装完成后，根据面材提料单及编号图进行V形铝板安装。安装完成的幕墙单元板块存放至单元板块存放区，通过可移动式面板安装支架进行单元板块的倒运工作。

结束语

BIM技术的在幕墙中的应用能够提前模拟现场施工，可以做到施工时事前及事中控制，改变了传统幕墙施工方式，有效提高了工程质量及成本，基于BIM的异形幕墙参数化建模还处于起步阶段，还值得进一步深入探索和研究。推动BIM技术的普及与应用；未来建筑行业发展的趋势，正逐渐朝物联化、智能化发展，我们项目作为试点已取得了不错的实施成效，后期还需大胆探索，创新管理模式，丰富管理手段，提高全员“智慧”意识。推动建筑业的转型升级。

参考文献

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