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淺析變曲率半徑異形建筑幕墻在實際施工中的應用

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2017/07/13 14:29
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【摘要】:
摘要:建筑幕墻作為建筑外圍護結構,其設計、制造及安裝技術從20世紀80年代初期由國外公司引進,國內公司在學習和吸收國外先進技術的基礎上,經過多年持續不斷的探索總結,技術水平獲得了長足進步,涌現出一大批具備國際先進水平的設計施工企業,如遼寧遠大已將工程做到迪拜。但在具體施工過程中變曲率半徑異形仍然存在許多的難點與控制要素,本文以筆者參與施工的蘇州大學附屬兒童醫院園區總院外裝飾工程項目為例進行案例分析
摘要:
建筑幕墻作為建筑外圍護結構,其設計、制造及安裝技術從20世紀80年代初期由國外公司引進,國內公司在學習和吸收國外先進技術的基礎上,經過多年持續不斷的探索總結,技術水平獲得了長足進步,涌現出一大批具備國際先進水平的設計施工企業,如遼寧遠大已將工程做到迪拜。但在具體施工過程中變曲率半徑異形仍然存在許多的難點與控制要素,本文以筆者參與施工的蘇州大學附屬兒童醫院園區總院外裝飾工程項目為例進行案例分析。
關鍵詞:建筑幕墻 變曲率半徑異形 案例分析
一、引言
如下圖所示,項目方案設計由美國HDR設計事務所設計,設計理念基于細胞分裂原理,并結合蘇州本土文化和環保理念,創造性地選取了傳統園林風格優勢,有效利用土地、能源,營造綠色和清新氛圍。
 
   
二、建筑幕墻的相關概念
建筑幕墻作為建筑物重要組成部分,主要有二大功能,其一作為建筑物的外圍護結構,替代或部分替代建筑物外圍護墻體;其二作為裝飾構造,美化建筑物外觀形態,美化環境。而我們這些建筑工程項目施工管理者,就是要在具體項目的施工過程中通過熟悉、分析、控制工程項目的施工過程,高保真地將圖紙轉化為實體,最大限度地體現設計師的設計理念。
三、變曲率半徑異形建筑幕墻施工難點及應對方式
在所有建筑工程的施工過程中定位放線始終是一個的關鍵工序,正確的定位放線作業是保證建筑產品滿足設計要求重要步驟。而在外裝飾工程施工中,更是保證裝飾效果,正確體現設計理念,保證觀感效果的重要一步。在應對上最好的解決方法便是從定位放線開始。具體準備工作如下:
首先,現場觀察土建結構的完成狀況,如圖,土建施工情況非常好,應該是完全與結構設計吻合。
其次,參照學習土建測量放線施工方案,在幾乎所有的建設工程項目中,土建總是根本性的基礎,他們從事的是建筑的骨骼,外裝飾就如同穿衣服,是在此基礎上進行的。通過學習、理解土建在同一工程中放線定的原理及方案、方法,可以找到便捷之路。
再次,經查閱土建項目部測量放線方案及放線定位記錄??擅鞔_地知道他們的方案對水平面(各層平面)軸線的控制精度為每層軸線之間:±1㎜;對垂直面軸線控制精度為:層高±2㎜、總高±10㎜;而且在施工過程中完全做到了方案對精度的要求,并通過工程監理項目部復核檢查和認可。
總體而言,圓弧曲線及其相貫點的確定相對面言復雜得多,在完成以上準備工作的基礎上,針對放線工作詳細分析如下: 
(1)通過對土建項目部放線定位工作的了解、理解,我們認為本工程建筑結構各層水平面各垂直面軸線是符合規范要求的,可作為本工程放線的基準,作為起始點。
(2)對垂直平面幕墻理解為土建結構的外平面的平移,施工相對簡單、工藝成熟。
(3)在具體圓弧曲線的放線方法的選取方面,首先考慮采用最簡單的圓心法,該方法具有操作方便、容易掌握、失誤率低等優點。但該方法受現場環境條件因素的約束較大,本工程建筑柱網分布間距在8400*8400,外墻圓弧半徑在28000~127000之間,且外圍護的窗間墻、內部分隔墻均已有70%以上施工完成,本工程采用圓心法對外幕墻圓弧進行定位不適合。然后考慮采用坐標法,我們都知道,在X-Y平面直角坐標系中,圓弧曲線方程為(X- X 0)2 +(Y-Y 0)2=R2。
對基本平行X軸的弧線AB定位,如圖1-1,在M-A軸線上(即Y= Y A 直線上),定意M-A軸與M-14軸交點坐標為(XMA,YM14 ),隨后自點(XMA,YM14 )起,以840為間距,沿X正向取點1(XM1,YM14 )、2(XM2,YM14 )…n(XMn,YM14 ),將點1(XM1,YM14 )、2(XM2,YM14 )…n(XMn,YM14 )代入方程(X- X 0)2 +(Y-Y 0)2=R2,得到圓弧點1‘(XM1,Yc1 )、2’(XM2,Yc2 )…n‘(XMn,Ycn )坐標,如圖1-2,在圖中取點1‘(XM1,Yc1 )、2’(XM2,Yc2 )…n‘(XMn,Ycn ),用預制作好的半徑為R模板連接各點,形成圓弧曲線。
同樣,對基本平行Y軸的弧線AB定位,如圖2-1,在M-22軸線上(即X=X 22 直線上),定意M-22軸與M-D軸交點坐標為點A(XM22,YMD ),隨后自點(XM22,YMD )起,以840為間距,沿Y正向取點1(XMc22,YM1 )、2(XM22,YM2 )…n(XM22,YMn ),將點1(XM22,YM1 )、2(XM22,YM2 )…n(XM22,YMn )代入方程(X- X 0)2 +(Y-Y 0)2=R2,得到圓弧點1‘(Xc1,YM1 )、2’(Xc2,YM2 )…n‘(Xcn,YMn ),坐標,如圖1-2,在圖中取點1‘(Xc1,YM1 )、2’(Xc2,YM2 )…n‘(Xcn,YMn ),用預制作好的半徑為R模板連接各點,形成圓弧曲線。
             
在完成圓弧曲線后,下一步的要點是如何美化好相貫(相交)點的連接,凹凸方向相同的圓弧曲線連接點是相貫點,凹凸方向相反的按交點考慮。根據對各不同半徑圓弧曲線板塊拱高統計,如將弧形曲線分解到每一板塊上,拱高的變化不是急速的,僅百分幾,人眼在一定距離之外是無法分辨的,在實際施工中,在凹凸方向相同的圓弧曲線相貫點采取各半塊按中間半徑加工,在凹凸方向相反的按交點采取各半塊按平板加工,以達到弧線(面)圓潤。
在施工作業控制輔助措施方面,為了保證圓弧曲線準確性,在裙女兒墻上安裝了輔助鋼骨架如圖3,首先,用5#角鋼制作成1字型骨架安裝在女兒墻上,然后將定位好的圓弧曲線移植到角鋼上,作為施工中測量檢查的基準。
    
    
                  
  在項目部全管理人員及施工班組的努力下,經過5個月的精心施工,本工程施工質量、外立面效果完全達到設計要求,圓弧曲線(面)光滑、順直,相貫(相交)點、面無明顯折痕。如圖4可以清楚地觀察到較好。
 
四、本文小結
通過上文的探討不難發現要在實務中很好的完成施工目標,首先要明確方向,建筑幕墻作為外圍護構造,是建筑結構的延伸及其組成,要求具備必要的強度和耐久性,確保建筑物在設計使用年限內安全可靠;而作為裝飾構造,是的美化造形結構,出于美化的造型需要以及裝飾材料特性等因素,裝飾構造不是建筑結構構造(外圍柱、梁、板、墻)簡單外延,但測量放線方面是可以理解為土建工作的延續。我們作為專業分包建筑商,可以通過學習土建測量放線施工方案并安排施工人員跟隨(參加)土建進行測量作業,從土建測量方案及作業過程全方位去理解和掌握本工程的關鍵控制點;在確定土建測量作業滿足相關質量驗收規范、符合偏差控制要求時,以土建的施工軸線為基準作業;施工過程中,要采取相應的輔助作業方法,保證作業順利完成。
 
 
 

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