大板块多折面复杂造型GRC幕墙制作及安装工法

多折面异形粗纹理GRC板幕墙制作和安装工法完成单位：XX股份有限公司主要完成人：1、前言近年来，随着科技进步和建筑技术的发展，建筑幕墙的新材料、新工艺、新技术不断涌现，由于GRC板具有较强的可塑性和装饰效果，建筑师逐渐开始选取之作为幕墙材料来表现建筑独特个性的元素，辛亥革命博物馆新建工程以上的立面15000㎡幕墙，采用“楚国红”多折面粗纹理GRC板，其施工难度高、造型复杂，而且国内没有成功的施工经验和成熟的施工技术可以借鉴，为此，XX股份有限公司运用计算机技术建模放样，探索和研究GRC板原料配制、基膜和胎膜放样、GRC面板制作和安装等施工工艺，保证幕墙成型效果满足设计意图。2、工法特点2.1与传统的石材、玻璃、铝板幕墙相比，GRC板幕墙节能环保，具有较显著的社会效益和经济效益。2.2工厂化生产、成本低、工艺成熟。2.3可塑性强、造型多变、色彩丰富。2.4安装工程中，采用万向节点装置，保证粗纹理的连续性，实现幕墙成套设计效果。2.5运用光触媒全绿色处理技术，具备自洁功能，减少维护、清洁费用，提高GRC板耐久性。2.6形成GRC板幕墙制作与安装质量控制标准。3、适用范围本工法适用于采用粗纹理，大板块，多折面复杂造型GRC幕墙的大型公共建筑安装工程。4、工艺原理首先根据建筑模型，运用计算机技术对GRC板进行建模和放样，然后利用雕塑材料、黄泥、和玻璃钢的可塑性，实现多折面粗纹理GRC板的制作，在安装过程中，通过利用万向节点装置，对每单个GRC板实施角度调整，同时利用光触媒超强的自洁性，保证GRC板幕墙实施效果和耐久性。5、工艺流程及操作要点5.1工艺流程施工准备GRC板基膜制作作GRC板胎膜制作作GRC板加工制作作成型GRC板幕墙主龙龙骨安装GRC面板安装GRC板胶缝融合合及表面处理理GRC面板清洁图5-15.2操作要点施工准备（1）建立GRC板幕墙三维放样模型；利用犀牛软件建立GRC板幕墙外立面效果模型，同时利用结构分析软件ANSYS对GRC板板面及幕墙主龙骨进行受力分析。图-1犀牛软件建立外立面放样模型图ANSYS计算检验（2）制作仿真实物模型根据仿真模型放样完成的加工制作深化图，要求对建筑物外形每个面进行制模放线，同时依据犀牛模型放样结果制作1:25的实物缩小观察模型，校核是否与效果图相符。模型放样制作要点：依据一个面的理论尺寸进行放线，对转角定位一定要准确，必须保证面与面转角放线准确无误；放线误差控制在1.0mm以内。图-31：25缩小观察模型实物图GRC板基膜制作（1）工厂根据建模放样的尺寸，按照建筑物的形状分成n个大面进行分面制作基膜，每个面基膜制作面积≤600㎡，基膜选用黄泥加调色剂作为制作材料（注：该技术为企业专有技术）。先在工厂的地面上均匀铺设200mm厚的制作材料，铺设宽度=制作面最大宽度+1m，制作面长度=制作面最大长度+1m，然后雕刻师反复比对效果图进行基膜凹凸粗纹理的雕刻，雕刻方向由内向外退步完成，在雕刻的过程中注意在设计师的指导下制作材料必须相对厚薄，纹理自然起伏，使其基膜实物无限接近设计师要求的艺术效果。图GRC板基膜制作实物图GRC板胎膜制作将制作好的基膜按照效果图分缝的尺寸，用细麻线拉线分块进行切割并编号（唯一性），待分块的基膜硬化以后，将每一块基膜翻模压制玻璃钢成型制成胎膜（注：该技术为企业专有技术）。图GRC板胎膜分缝示意图GRC板加工制作成型（1）GRC面板模具制作用木方制作模具操作台，操作台面积等于8块GRC胎膜面积（≥70㎡），将胎膜嵌置在操作台上固定密封（注：该技术为企业专有技术）。图-1玻璃钢模具外托（2）GRC面板的浇筑用搅拌机将配置好的原料搅拌均匀后倒入操作台进行浇筑成型。浇筑过程中，将每块GRC面板的背腹钢架预埋件埋入板内，GRC配置的原料主要成分为：玻璃纤维、水泥、结构胶、可回收建筑垃圾、无机矿物色粉和添加剂（注：该技术为企业专有技术）。（3）脱模拉色首先待GRC面板在操作台上固化以后，用航吊吊钩固定在背腹钢架预埋件上，将成品GRC板直接吊入拉色区进行清洗拉色。先用高压水枪对刚脱模的GRC板进行清洗，晾干后采用着色枪喷涂拉色，喷涂次数不少于3次，最后编号出厂。由于GRC板在浇筑硬化过程中，材料颜色分布不均匀，为了使面板颜色更加均匀达到设计要求，必须喷涂着色剂（注：该技术为企业专有技术），其中着色剂除含矿物色粉外必须添加保护剂防止GRC板掉色返碱。图-21：1雕塑原型GRC板幕墙主龙骨安装（1）完成GRC版幕墙主龙骨埋件的预埋，待结构完成后，通过全站仪对建筑物结构外边轮廓线进行测量与幕墙的结构模型进行拟合，以便于主龙骨调整到设计位置。（2）根据GRC板制作建筑物大面的顺序依次完成幕墙主龙骨的安装，先采用塔吊从上垂直下放，下端用缆绳内拉到位的方法使主龙骨入位，然后主龙骨上下两端直接和耳板连接，焊接牢固，最后将主龙骨上的固定面板与U型槽焊接固定就位。由于GRC板幕墙成型是一个不规则多折面异形几何体，竖向主龙骨应随空间造型进行角度转换，为了在施工过程中，简单快捷的完成主龙骨的安装，在主龙骨与预埋件之间设置一个万向节点装置，满足GRC面板安装精度要求。图万向节点GRC面板安装（1）GRC面板进入现场后，按照安装部位进入待吊装区域，分类放置安装背腹钢架。（2）按照先测量主龙骨基准面→校核→测量误差→调整平面误差→调整垂直误差→调整间距（分格）误差→微调主龙骨位置的顺序，在吊装前校核GRC面板与主龙骨基准面的实际误差。如有较大误差应调整GRC面板背腹钢架距离，使GRC面板安装完成面与建筑外皮边缘线吻合。（3）根据现场的实际情况，采用“上端吊挂、中间定位、底部内拉”的吊装方法完成GRC面板的安装。GRC板背腹钢架采用焊接的方式固定。图GRC面板安装示意图GRC板胶缝融合及表面处理（1）由于GRC面板在安装过程中操作偏差是无法避免的，导致GRC板幕墙粗纹理无法达到浑然一体的建筑效果，为了克服该难点，对GRC面板间胶缝做了“同化”处理，首先采用耐候胶以浅缝的方式，沿板缝间粗纹理的起伏进行打平胶，胶口略低于板缝转角1mm，然后采用原厂配料在现场调制，按照板缝间纹理的连续效果粘接修补由于安装误差引起的错缝，修补的胶缝和周边需进行磨切处理，最后采用着色枪重新涂喷GRC板表面（2次），并覆盖密封胶表面，达到与板面粗糙程度的自然过渡，使整个GRC板面最大限度隐藏了胶缝的存在，保证了整个幕墙板面肌理的连续性。（2）由于GRC面板有“细微毛孔”，容易被粉层吸附，在其表面整体修补着色完毕后，采用高压喷枪进行光触媒全绿色表面喷附处理（3次），在GRC板表面增加一层保护剂，涂喷顺序按照由屋顶向下的顺序实施。经光触媒处理后，GRC板表面将具备自洁功能，既能有效阻止粉尘进入细微毛孔，又能将集于凹处的粉尘和污迹经雨水和光合作用轻易去除干净。既环保又节能，同时减少了场馆使用期间的维护费用和难度。GRC面板清洁GRC面板在光触媒附着固化后，通过屋面预留的上人检修孔，利用“蜘蛛人”采用高压水枪对屋面和立面的GRC面板进行整体清洁。图GRC板安装完成后表面处理示意图6、材料与设备6.1主要材料GRC结构层（1）采用425硅酸盐水泥时，必须掺入能于Ca(OH)反应的硅质材料如硅灰、粉煤灰、磨细矿渣或偏高岭土等。（2）耐碱玻璃纤维：当采用硅酸盐水泥时，耐碱玻璃纤维中的ZrO含量不应低于16.5%。（3）颜料：采用无机矿物色粉。（4）外加剂：加入高效减水剂、缓凝剂、早强剂等。（5）其他组成材料包括：粉煤灰、硅灰、磨细矿渣、偏高岭土按照供货商提供的说明使用。拉色装饰层（1）水泥：用于装饰层的水泥必须控制其颜色的一致性。（2）集料的级配、清洁度应符合装饰层设计要求。（3）颜料：采用无机矿物色粉。（4）外加剂：加入高效减水剂、缓凝剂、旱强剂等。板框架与五金件（1）板框架：板框架可采用轻型钢或结构型钢或二者组合进行预制，应进行防腐处理。（2）锚固件与连接件：用以支撑或把板连接到结构上的连接件应采用低合金高强度结构钢，连接件应进行防腐处理。主要机械表6.2序号机具名称型号规格单位数量1塔吊ST70/30台32汽车吊50吨台13电焊机BX3-120--1台304电锤350V台305全站仪BTS-800台16水准仪DZS3-1台27胶枪把108高压水枪把57、质量控制7.1外观板应边缘整齐，外观不应有缺棱掉角，非明显部位缺棱掉角允许修补。侧面防水缝部位不应有空洞；一般部位空洞的长度不应大于5mm、深度不应大于3mm,每m²板上空洞不应多于3处。有特殊表面装饰效果要求时除外。7.2尺寸允许偏差尺寸允许偏差不得超过表7.2中的规定。表7.2尺寸允许偏差项目允许偏差长度墙板长度≤2m时时，允许偏差差：±3mm/m；墙板长度>2m时时，总的允许许偏差：≤±6mm宽度墙板宽度≤2m时时，允许偏差差：±3mm/m；墙板宽度>2m时时，总的允许许偏差：≤±6mm厚度0mm~+3mmmGRC板接缝高低低差≤5mm；有特殊表表面装饰效果果要求时除外外对角线差（仅适用用于矩形板）板面积小于2mm²时，对角角线差≤5mm；板板面积等于或或大于2m²²时，对角线线差≤10mm。7.3物理力学性能GRC结构层的物理力学性能应符合表7.3规定。表7.3物理力学性能指标性能指标要求抗弯比例极限强度度/MPa平均值≥7.0单块最小值≥6.0抗弯极限强度/MMPa平均值≥18.0单块最小值≥15.0抗冲击强度/KJJ/m²≥8.0体积密度（干燥状状态）/g/cmm³≥1.8吸水率/%≤14.0抗冻性经25次冻融循环，无起起层、剥落等等破坏现象8、安全措施8.1施工前做好班前安全教育和安全交底。未经三级教育的新工人不得上岗。8.2所有用电设备及配电柜应安装漏电保护装置，并张贴安全用电标识，严禁无电工操作证人员进行电工作业。应定期进行安全用电检查，不符合要求的立即进行整改。8.3GRC面板在安装过程中，操作人员进行上下交叉施工时，采用双排落地式钢管外脚手架，既保证外墙立面装饰，又能让人员全封闭施工。8.4GRC板起吊要平稳，不得偏移和大幅度摆动，操作人员必须站在安全可靠处，严禁操作人员与GRC板一同起吊。8.5在对GRC板面进行清理前，应检查“蜘蛛人”操作工具是否佩带齐全，安全防护措施是否满足要求，操作过程中不湿手接触电源开关。9、环保措施9.1施工过程中，自觉的形成环保意识，最大限度的减少施工中产生的噪音和环境污染。9.2应作好施工现场污水的合理排放，工地废水、污水应通过临时下水道排入正式污水井和污水管道中。9.3施工过程中的废弃物应及时清运，集中堆放，做到工完场清。9.4密封胶和光触媒在现场使用和运输时，装料不应超过容器的3/4，提在手上走动时不要晃荡，应避免遗洒，污染地面以及浪费材料；使用时要注意及时加盖，避免材料报废。9.5必须严格按照当地环保规定做好文明施工、文明现场。10、效益分析10.1通过对材料的可塑性、色彩、分块尺寸、肌理制作、可实施性、价格以及环保性能七个设计指标比较，与天然石材及混凝土挂板相比，采用天然石材降低总造价20%，人造材料使用寿命提高一倍，大大降低了后期维护成本，取得了良好的经济效益。10.2GRC面板具有显著的大板块，异形，粗纹理，可折面等优势，其具备造型多变、色彩丰富、分块灵活等特点能够满足辛亥革命博物馆雕塑造型对外墙材料的特殊要求，可以实现最终建成的效果与方案中标时效果相一致的目标，同时GRC为绿色环保意识的新型建筑材料，符合武汉市建设“两型社会”、“低碳环保”的需要，取得了巨大的社会效益。11、应用实例辛亥革命博物馆造型独特，设计理念创新，寓意深刻，为实现外立面凝重而复杂的造型，二层以上采用楚国红多折面异形粗纹理GRC板幕墙形式，其安装高度从7.2m~22.5m,建筑外皮表面积15000㎡，外GRC板由75个面组成。结合本工程技术难点，在施工前我公司与设计院密切配合，建立仿真模型，深化制作加工图