双曲面玻璃幕墙施工工法

双曲面玻璃幕墙施工工法随着现代化建筑物的不断发展，其外在造型也越来越丰富、新颖和复杂化，例如弧形双曲面建筑。这种建筑往往通过幕墙形式表现出来。由于弧形壳体建筑物测量定位、龙骨加工及安装、面板安装远比一般的矩形、圆形等简单几何图形要复杂得多，对现场安装工作者而言，较为困难。因此，放线的精准度、龙骨加工和安装的偏差、面板安装的偏差，在施工中都是控制的要点，是保证幕墙外观效果的必要措施。为了解决这些问题，我们在世园会睡莲博物馆弧形玻璃幕墙工程施工过程中采用了犀牛建模、CAD绘图软件辅助设计。我们将现场放线、玻璃及型材加工制作等工序统一进行建模，根据犀牛建模定位尺寸，进行测量放样放线，统一工厂制作与现场安装的标准，改进质量验收手段，保证了弧形玻璃幕墙的施工质量，并通过归纳、总结，形成了本工法。本工法适用于弧形壳体建筑幕墙工程，对其他复杂造型幕墙有参考作用。其特点包括：1.双曲面玻璃定位及安装采用以外弦定圆弧，构件制作加工及安装无需确定圆心即可进行。2.竖龙骨、横梁及扣盖整体拉弯加工，保证了安装密闭性及弧度的准确性。3.立柱、横梁采用可调节角铝支座，通过可调节的角铝支座消除安装板块时造成的施工误差，同时满足双曲面板块在连续曲面空间的变化，施工速度快、精度高，提高了效率，节省了工期。4.弧形玻璃面板工厂化定型制作加工，粘玻璃副框在加工厂组装，现场进行挂装。这样能够保证装饰材料尺寸精确，饰面感官效果好，同时还保证施工现场的安全和整洁。5.每个单元板块都可以方便地拆卸，维护和更换。在工程施工中，首先进行现场测量，主要测量弧长、弦高、弦长。根据幕墙设计施工图以及现场实测，采用计算机辅助设计软件AutoCAD对幕墙立柱、横龙骨在计算机上按1：1尺寸建模，模拟定位然后进行现场测量，把计算机定位点转换到现场定位。水平放线具体操作如下图所示：3在模拟图形中，以点D为坐标原点建立直角坐标系，以弦长AB为X轴，弦高CD为Y轴。4根据幕墙分格点、圆心两点连线与线段AB交点d6(0,d6)，确定幕墙立柱中心轴线。现场测量放线时，仅需通过A、B、D、Xn、Yn、Ln等点的确定即可确定幕墙立柱位置。4.0.2纵向放线具体操作：1根据幕墙施工图和实测尺寸，调整幕墙分格尺寸。2确定幕墙纵向分格点。3在模拟图形中，以点A为坐标原点建立直角坐标系，以AX为X轴，Y为Y轴。4通过幕墙纵向垂直分格Hy点、水平Lx与弧形竖龙骨相交点为横龙骨前端截面中心点，确定横龙骨安装位置。现场测量放线时，仅需通过A、Lx、Hy等点的确定即可确定幕墙横龙骨位置。4.0.3弧形玻璃与竖龙骨、横梁、扣盖的加工制作可参照此法进行拉弯加工，与现场测量放线保持一致性。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程现场基层验收处理→计算机模拟设计定位→测量放线→预埋件处理→连接角码安装→竖向龙骨制作安装→横梁制作安装→结构玻璃板块制作安装→注结构胶（隐框）→弧形玻璃装配安装→打耐候密封胶→清洁检查→竣工验收。5.2操作要点5.2.1计算机模拟定位。根据幕墙施工图和实测尺寸，建立CAD模型，确定各构件的位置及定位参数。5.2.2现场测量放线。根据计算机模拟定位结果，将计算机定位点转为现场定位。具体步骤包括：拉测弦长线A-B、弦高线C-D，实测X7、Y7，确定点D7和点E7，根据D7、E7两点确定幕墙立柱中心轴线。依次确定各立柱定位轴线。5.2.3预埋件处理。构件安装前应清理幕墙预埋件，并检查预埋件数量、位置、防腐处理情况，及时处理不符合要求的预埋件。5.2.4立柱、玻璃、横梁加工制作。构件的放样、加工由工厂根据设计图纸和计算机模拟定位结果进行。弧形玻璃面板采用工厂化定型制作加工，保证玻璃幕墙弧面顺滑。密封材料应使用符合建筑用硅酮结构密封胶、硅酮建筑密封胶和幕墙玻璃接缝用密封胶规定要求的耐候玻璃密封胶。施工机具包括单头锯、电锤、交流焊机、冲击钻、手提式韦氏硬度计、直流氩弧焊机、铝材切割机、双头锯、铝材切割机、吸盘、卷尺、激光水平垂直仪、水准仪和激光测距仪。质量控制需要遵循玻璃幕墙工程技术规范、建筑工程施工质量验收统一标准、玻璃幕墙工程质量验收标准、建筑装饰装修工程质量验收规范、铝合金结构工程施工质量验收规范、硅酮建筑密封胶、建筑用硅酮结构密封胶、玻璃幕墙、铝合金建筑型材和建筑用安全玻璃等规定。在施工过程中，必须有结构设计计算书，并且幕墙图纸要经原设计单位确认、图纸办审查合格后方可施工，以保证结构的安全。材料质量必须有合格证及检验报告，特别是结构胶。预埋件的安装必须按照设计要求及验收规范制作、预埋，保证位置正确，规格型号符合设计要求。焊接连接件必须做全面检查，埋件钢板与连接角钢三面围焊，焊脚高度大于6mm，要保证焊缝长度和高度。连接角钢、预埋钢板和后置钢板的防腐处理要全数检查不得遗漏。放线要正确，基准线由主体施工单位提供。进场的弧形玻璃、拉弯竖龙骨、横梁要按照图纸设计要求及下料单，采用专用工具检查其尺寸、弧度等，保证材料的加工质量。注意控制耐候硅酮密封胶的使用环境，禁止在下雨天露天施工。在注胶前，必须对注胶部位进行净化处理，清除铝框、玻璃或缝隙上的尘埃、油渍、松散物和其他脏物。注胶后应嵌填密实、表面平整，并加强养护，防止手摸、水冲等。成品堆放时，应分类、分规格，堆放整齐、平直，下垫木；叠层堆放时，上、下垫木；水平堆放时，上下一致，防止变形损坏；侧向堆放时，除垫木外加撑脚，防止倾覆。成品堆放地要做好防霉、防污染、防锈蚀措施，不允许堆放其他物品。已完工的部位应设专人看管，遇有危害成品的行为应立即制止，对于造成成品损坏者应给予适当处理。每一装饰面成活后，均应按规定清理干净，并进行成品质量保护工作。严禁在装饰成品上涂写、敲击、刻划。在架子拆除作业时，应注意防止钢管碰撞，轻放脚手扳。工程负责人必须全面承担施工现场的安全责任，并签定《安全责任书》。施工负责人必须对职工进行安全生产教育，增强法制观念和提高职工和安全生产思想意识及自我保护能力，自觉遵守安全纪律、安全生产制度，服从安全生产管理。所有的施工及管理人员必须严格遵守安全生产纪律，正确穿、戴和使用好劳动防护用品。特殊工种的操作人员必须按规定经有关部门培训，考核合格后持有效证件上岗作业。起重吊装人员应遵守十不吊规定，严禁不懂电气、机械的人员擅自操作使用电器、机械设备。施工用电要符合国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的有关规定。在焊接作业等动火前，要清除附近易燃物，配备看火人员和灭火用具，电焊机外壳、焊钳与把线必须接零接地绝缘良好。工作结束后，应切断电源，检查操作地点，确认无引起火灾危险，方可离开。氧气、乙炔、油漆等易爆、易燃物品应妥善保管，严禁在明火附近作业，严禁吸烟。施工层脚手架必须通过验收合格后方可上架作业。施工现场中各种危险设施、临边部位、洞口都必须设置防护设施和明显的警告标志。严禁高空抛物。在运输吊顶材料时，下方应有专人看护，无关人员不得进入材料运输区。保证施工噪声符合《建筑施工场界噪声限制》（GB12523）的要求，昼间不大于62分贝，夜间不大于55分贝。9.0.2建议采用工厂加工幕墙构件，以减少现场拼装和焊接，降低噪音和光污染的影响。9.0.3现场材料应分类堆放，标识清晰，废弃垃圾应集中处理。9.0.4施工完成后，应对环境影响进行评估，并制定纠正和预防措施，以促进环保体系的健全和提高。10效益分析10.1经济效益分析以青岛世园会博物馆弧形玻璃幕墙为例，采用CAD辅助测量放样与工厂定型化加工一条龙的方式，可缩短工期约20%。同时，还可减少后期因安装精度误差较大造成的返工和维修费用，对工程成本控制十分重要。10.2社会和环保效益采用本工法，施工方便，提高了劳动生产率，保证了弧形玻璃幕墙安装的准确性，使得幕墙曲面造型达到设计效果，提高了公司的社会信誉。11工程实例11.1世园会睡莲博物馆幕墙工程11.1.1工程概况青岛世界园艺博览会睡莲博物馆位于青岛市李沧区天水路，是2014年青岛