建筑幕墙铝板变形原因分析及矫正措施应用研究

建筑幕墙铝板变形原因分析及矫正措施应用研究

高长来

上海旭博建筑装饰工程有限公司  邮编：201316

摘 要：建筑领域不断进步的背景中，促使工程外墙的种类、风格产生了改变，并且幕墙数量也在逐渐增加。建筑幕墙是施工中重要的组成因素，其平整程度会对整体质量、施工效果产生直接影响。因此，在实际工作进行时，施工队要对幕墙铝板变形情况加大重视，之后通过原因分析，制定针对性措施。基于此，本文重点分析了幕墙铝板具备优势，同时细致阐述了相应的变形原因，根据局部形变、龙骨不平以及严重变形几种建筑幕墙铝板变形问题，从技术方案制定、矫正方式、精细化设备管理、完善施工技术培训、尺寸确定以及版面涂层处理几方面着手提出了相应的校正措施，并分析了让其保持平整度的策略，供参考。

关键词：建筑；幕墙铝板；变形；原因分析；矫正措施

引言：

国家快速发展过程中，公共建筑物数量大幅提升。施工队在公共建筑物建设时，业主多会选择各类型的幕墙，提高美观程度，并且通过对其的利用，还能增加建筑在耐腐蚀、耐久性上的能力，或让工程立体效果大幅提高。

当前，建筑幕墙铝板在应用时，从其产品设计、安装角度上分析，大多数发挥着外保温系统的作用，这让外立面经常处于不平整状态，阳光照射上去让相应位置更加明显。为保障建筑良好美观性，施工人员要对其多加关注。

1 幕墙铝板的应用优势

1.1 装置效果良好

建筑施工过程中，选择使用铝单板幕墙类型，其不存在形变、颜色均匀性差、色彩暗沉等情况，防止在施工后存在色差问题。与此同时，施工人员利用铝单板时，产生的装饰面颜色更加丰富，并且，设计时还可以将颜料涂抹在上面，或是使用仿天然花岗石涂料，让项目的整体美观性大幅提升[1]。

1.2 材质优秀

与不锈钢、钛合金材料的幕墙比较来讲，铝板在使用时，其在质量上更加轻便，特别是在建筑较高的情况下，通过对该幕墙方式的科学使用，还可以让整体负载情况得到降低。与此同时，铝材在密度上较小，材质的刚度处于适中状态，因此，还可以将加工困难降低，正常情况下，该材料在加工时能够制成≥5m的板材。从工程设计人员的角度上来讲，通过对铝板幕墙材料的合理使用，能让项目整体的个性、造型美观度都得到大幅提升。

1.3 使用寿命较长

建筑幕墙施工过程中使用铝壁板时，由于其表面存在氟碳树脂涂层，这能让其大幅提升在耐老化、耐久性上的能力，正常情况下，其使用寿命能够超过20年。

1.4 材料物美价廉

在所有金属材质的建筑幕墙中，由于铝板使用时间能够超过20年，这让其在价格上与玻璃产生了激烈竞争。但在最近几年中，国家逐渐开始重视铝板幕墙的使用，并且也让其受到了广大设计人员的偏爱[2]。

2 建筑幕墙铝板变形原因

在建筑幕墙施工的过程中，造成铝板变形的原因较多，例如：设计、材料、加工、安装、保护等因素。与此同时，铝板内部存在的残余应力同样是产生材料变形的重要原因。

2.1 加工形变

铝板在加工过程中，会经历制作、酸洗、碱洗、铬化、涂装、异形面加工等相应的操作环节。1)铝板在制作时，人员需要进行下料、冲剪、弯折、加肋、焊接、喷涂等相应操作工序，该环节中会产生生冷、热加工应力，因此导致材料极容易出现形变问题，多次锻造变形原理如图1所示；2)在酸洗、碱洗、铬化过程中，成品会在该阶段中受到一定挤压、互相碰撞等情况，因此，产生了外部的形变；3)工作人员对铝板进行涂装时，如果流水线进行时存在速度不均匀问题，这会让大而薄的材料出现受热不全面情况，因此导致幕墙铝板的形变；4)技术人员在进行异形板面加工过程中，形状各异的材料会产生多样化形变。

图1 多次锻造变形原理图

2.2 运输不当

在幕墙铝板运输的过程中，人员在将材料装车时，未使用专属的设施、将材料立放时下方不存在草垫、材料之间未利用柔软物品隔开、材料运送时车辆行驶稳定性较差、道路质量偏差过于颠簸等一系列情况，都会让铝板因此出现碰撞形变。不仅如此，材料进入场地后，人员开展材料堆放工作时，其中存在场地不平整、叠放层数较高时，同样会容易让材料板出现受力不均匀、形变等情况。

2.3 安装形变

2.3.1 预埋件施工

幕墙施工过程中，先期埋件、后置埋件是人员主要利用的方式，前者会与土建架构一同进行。在预埋件施工的过程中，通常会安设在梁、柱、墙外侧位置，这让施工较为困难，并且其在混凝土浇筑时还非常容易变换位置的状况，使其偏离以往位置。与此同时，幕墙在经过预埋件操作后，由于构件的偏离、立面整改，使材料所处区域也产生了改变，因此，需利用后置预埋完成对其的纠正，这会对材料板的形状产生影响。

2.3.2 龙骨安装不当

龙骨安装时建筑幕墙施工的重要步骤，在安装过程中需要按照同一水平高度装好收边角，并根据相关要求的不同选择与之相适应的骨架，合理确定固定方法，将在扣板龙骨上预装的吊件和扣板龙骨，沿着垂直方向扣在轻钢龙骨的下部分，具体应当根据板型大小确定扣板龙骨的间距。按照相应的顺序使得扣板扣在龙骨上，完成一件之后便要压下倒锁片，在对龙骨进行连接的过程中应当使用连接件接驳。要注意的是，施工人员在安装板面的过程中应当按照相关要求佩戴手套，若是流下污渍或者是指印等，则应用使用洗洁精对其进行清洗。

案例分析：某酒店群的1号楼、3号楼幕墙铝板在2022年安装完成，人员在将保护膜清理后发现不同时间光线照射对幕墙照射时，会发现其存在不平整的问题。正常情况下幕墙铝板在施工过程中的操作流程为：测量放线、预埋件剔凿、纠正整补安装、转接件、竖向龙骨、横向龙骨、保温材料、铝板、板材打胶、验收。在该过程中主要的安装控制点便是竖向、横向的龙骨。但实际情况中，施工人员并未严格依据该流程操作，导致其产生了形变问题[3]。

2.3.3 固定点不均匀

幕墙底部龙骨在处于平整状态时，面板可以使用多样化的点位对其固定，但固定措施只能是压紧。并且其中的钉距要符合规定标准，之后根据材料形状差异，对适合的点位科学控制，然后人员利用由内向外的方式压紧，防止由于应力影响出现形变，并对外部美观性产生影响。

2.3.4 板材顺序错误

随着当前建筑造型的多样化发展，促使其形状愈发的新颖。在该情况下，建筑幕墙安装工作进行时，会存在施工环节多、要求高、难度大、工艺种类丰富的情况，甚至还会发生交叉施工的情况。与此同时，铝板都需要在工厂内完成加工操作，之后运送到现场完成安装，人员要对该阶段严格控制，接着依据从内向外逐步固定的方式操作，一旦其中工艺应用存在不当的问题，便会对其产生物理损坏，影响了工程外立面的美观性。

2.3.5 密封胶不均匀

建筑幕墙施工过程中，其中板材间的距离、平整程度、横竖框安装精准度、填充物质操作等会对胶封宽度、质量产生严重影响。与此同时，在现实操作进行时，人员进行缝隙填充时需要对人员操作质量、位移能力具备一定要求，之后根据规定标准完成作业，防止起鼓、垂流污染的问题发生。

2.4 保护不当

建筑幕墙施工过程中，还会与其操作发生交叉情况，该过程中其不仅是围护工程，还是较为关键的装饰操作，因此对其的保护非常关键。但在幕墙封板完成后还会进行其他操作，例如：楼体字、灯饰，以及电器管线滞后安装等都会对板材平整程度产生影响。

不仅如此，对项目屋顶施工时，为满足其建设标准，通常会选择使用吊篮开展操作。吊篮在运行过程中，如果铝板的保护工作存在不当、人员操作失误、休息时未将吊篮放下等，都会因为其产生的碰撞导致板材发生形变问题。

3 建筑幕墙铝板变形后的矫正

施工人员在矫正存在形变的幕墙铝板时，其要在实际需求、形变程度的基础上操作，之后遵守减少拆改的原则，将变形的板材分为三个不同类型，从而实现对其的针对性修整。

3.1 局部形变

温度载荷、风载荷均会造成铝板幕墙出现局部性变，所以工作人员应当对其进行结构分析，结构分析模型如图2所示。

图2 结构分析模型

施工人员在面对其中部分出现变形的幕墙铝板，但并不存在明显损伤的材料时，可以在现场中通过原位调平的方式来合理改善。在该过程中，人员会先将铝板周边的固定螺栓旋转放松，之后外部使用柔软物体紧贴，其这时会利用软锤对其轻轻敲击，完成对其的调平，直至其不存在明显问题，最后使用靠尺对其检测，确保操作后符合施工标准[4]。

3.2 龙骨不平

施工人员面对龙骨不平整产生的铝板形变问题时，这时其需要先将部分位置的外挂铝板科学调整，之后对存在问题的结构进行螺栓调低、垫高调平操作，解决整体处于平整、不存在明显形变的问题，最后使用靠尺检测无误后将铝板封闭。

3.3 严重变形

面对建筑幕墙铝板经过吊篮碰撞损坏、形变严重无法通过矫正来修复的材料时，需要对其注意标记，之后对其尺寸精准测量，向生产厂家再次预定，实现破损板材的准确替换。

4 保障建筑幕墙铝板平整的优化策略与改进措施

4.1 技术优化

4.1.1 技术方案制定

在建筑施工过程中，技术方案的制定在其中不仅具备关键影响，还存在无可代替的地位。幕墙施工进行时，想要保障幕墙铝板平整性良好，便要对技术工艺优化创新，之后施工单位在正式作业前制定出全面的技术规划，有效避免其中存在的冲突、问题，大幅提升操作的可行性、合理性。与此同时，建设施工人员在制定幕墙铝板施工时，相应人员还要对建筑使用要求、现场实际情况充分考虑，然后对施工中的细节多加重视，确定铝板材料使用的尺寸、工艺措施等。除此之外，设计者还要完成施工图纸的绘制任务，让操作数据、信息在其中清晰展现，高质量开展对作业人员的技术交底，确保幕墙铝板施工能够顺利完成，减少返工次数。

4.1.2 精细化设备管理

建筑幕墙施工过程中，材料、设备是作业中的重要组成部分，为保障最终的效果能够符合规定，便要对其开展强化管理。1）型钢。作为建筑幕墙骨架施工的重要材料，人员在对其采购时，要尽可能保障其正规厂家制造，并在现场完成对其的抽检，确保整体质量达标。2）涂层铝板。施工单位在铝板进入场地前，相应人员要确保其参数与设计标准符合，再检查其在质量上存在的问题。最后在同一批铝板都达到标准后才能投入使用。3）铝型材。在铝型材出厂后，施工单位为保障质量，需要对其合格证明、第三方检测报告细致检查，保证其能够符合标准。

4.1.3 完善施工技术培训

建筑幕墙施工操作与其他作业相比较来讲存在一定的困难性，为保障其在施工后能够具备良好平整性，需要操作者具备较高的技能水平、丰富实践经验。为此，建设单位要开展对施工人员的培训教育工作，通过该方式让其掌握更加优秀的技术工艺要点，之后在实际施工中得到充分发挥、展现，并对客户多样化需求轻松满足，改善建筑幕墙铝板施工质量。与此同时，施工单位内部还可通过老带新的方式来完成员工针对性培训，在每个施工组内部安排专业性较强的人员作为组长，然后让其依据理论、实践教学方式来对其科学训练。培训工作结束后，班组长要对员工进行考核，并让其在合格后才可以进入到岗位内、不仅如此，为调动员工学习的积极主动性，单位还需设置奖惩制度，从而实现幕墙铝板施工质量的提升。

4.2 平整优化

4.2.1 尺寸确定

在某建筑工程项目幕墙铝板安装过程中，材料由于面积过大导致其极容易弯曲，为对该情况合理避免，所以笔者带领的施工团队在充分计算材料的基础上适当了减少加强肋布置，以降低变形现象出现的可能性。正常情况下，铝板短边的数值需要控制在600mm内，长边可以适当延长，但要控制在1300-1700（mm）之间，通过对其体积的管控来缩小变形量，这样人员即使不利用加强肋都能让铝板的平整程度达到标准，防止由于强行限制产生阴影。在某医院建筑幕墙铝板安装过程中，由于其短边长都超过了600mm，因此不仅要设置加强肋，根据实际情况需求还要使用双向固定设置，并让其在风吹的情况下减少变形概率。

4.2.2 版面涂层处理

铝板生产过程中，材料表面的光滑程度会对形变产生放大效果。建筑幕墙铝板在使用时，通常施工人员会选择大分格类型的材料，这时建议在对其表面处理时，减少氟碳漆中的金属粉。在铝板涂装虽然不能对材料变形产生限制，但是可以弱化阴影，从而让幕墙的美观性大幅提升。涂层要求如表1所示。

表1 涂层要求

5 结论与建议

综上所述，当前建筑幕墙铝板施工过程中，材料形变会直接影响整体美观性，因此要对其多加重视。

与此同时，通过对幕墙铝板的应用优势、形变原因、解决措施、平整优化策略细致分析后，了解到在当前施工中，人员要严格避免铝板由于施工结构、吊篮、操作技术等方面因素产生的形变情况，之后针对不同情况对其开展科学处理，实现建筑整体美观性的良好展现。

参考文献：

[1]何茂林,刘家平,严琳,等.基于Rhino技术的双曲铝板幕墙施工方法[J].建筑施工,2022,44(12):2919-2922.

[2]马毅,胡钦鑫,马佳伟,等.一种深坑异形穿孔铝板幕墙施工技术[J].建筑施工,2022,44(04):700-702.

[3]王迪,付雅娣,王飞,等.拧扭微曲面异形三角棱柱铝板幕墙系统质量控制方法研究[J].建筑技术,2022,53(08):1019-1021.

[4]刘翔,魏林涛,朱敏,等.基于BIM技术的自由曲面铝板幕墙施工项目中的应用分析[J].智能建筑与智慧城市,2022(06):105-107.

撰写日期：2023-02

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