異形扭曲幕墻GRC加工與安裝技術

牛淵智

東亞裝飾股份有限公司 山東 青島 266000

一、工程概述

我國某大型文化藝術中心坐落于湖南省，工程的設計團隊曾榮取世界的最高的建筑獎項。該建筑項目有10萬m2的總占地面積，前后投放三十億元人民幣進行興建，項目竣工后，成為我國的著名藝術建筑物，更是湖南省的不可多得的名片，極大地滿足了當地人們的文化娛樂需求。該藝術中心由大劇院、小劇場以及藝術館三大部分建筑所構成，其基本情況如下:大劇院有一千八百座，多功能小劇場有五百座，藝術館面積為一萬平方。外幕墻由三大部分所組成，分別是和新型材料GRC、鋁板以及玻璃。新型材料GRC即是玻璃纖維增強水泥，其英語全稱為GlassFiberReinforced Concrete。

二、GRC加工技術概述

該項目的三個單位外幕墻所采用的材料大多都選擇GRC板，大概將一萬多塊外形全然不一樣的GRC板串聯起來，共同組成外幕墻，平均每塊GRC板的長度約七平方米，重量度超過0.5T，面板的造型有嚴格規定，多采取雙曲面。因此，該工程的幕墻科技含量高，施工難度非常大[1]。

三、GRC設計技術情況

該工程GRC板的折強度有嚴格要求，其折強度不小于18MPa，抗沖擊強度不小于88KJ/m2。GRC面板屬于兩層結構，由外內二層所構成，結構受力層是內層，有大概15毫米的厚度，材料構成包括耐堿長玻璃纖維、石英砂、普硅水泥等物質。裝飾層為內層，大概有毫米的厚度，材料構成包括砂、白水泥等物質。對于工程GRC幕墻系統的鋼桿件加固方式的處理，設計人員采取了鍍鋅處理。鋅層利用熱浸鋅進行處理，并且保證其厚度大于85μm，GRC板塊邊緣與拉結點之間的距離保持在一百五十毫米至二百毫米之間。加強拉結點在寬度或長度上的間距也有相關標準要求，其間距在五百毫米至六百毫米之間。

設計人員采用自由曲面方式構成了藝術中心的GRC板形狀。同時建模設計運用BIM參數形式，通過充分發揮數學化建造BIM技術的功能，應用RHINO+GH的技術。實現CNC雕刻機編程、自動形成模具筋板線和GRC背附鋼架的自動化作業。同時，通過發揮AUTOCAD的功能，通過使用LISP進行編程，實現模具圖的自動化標注作業，進而對支撐板塊進行切割加工，以保證模具所需的控制線符合設計建造要求；而且使用BIM編程還能將繁復的設計和工程量碰撞檢查實現簡單化。而對于三維空間測量的處理，則可以采取全站儀進行解決。全站儀還能應用于整個幕墻的施工、制作和設計工作中[2]。

四、GRC安裝技術

該項目由于GRC幕墻的工程量占比相對較大，而且GRC板存在重量重、面積大、規格多、數量多的問題，所以造成吊裝GRC面板難度大，無法采用人工方式來安裝GRC面板，難以保證其垂直安裝和運輸。因此，開展GRC面板的安裝工作必須要配合吊裝機械的使用。

節點扣件要隨意調節任何角度，并且存在6個方向的長短的生產標準。因此對節點扣件的生產，可采用標準機械對其進行加工。以此解決數量眾多、空間扭曲各異的節點扣件定位問題。實現幕墻非線性施工及不動焊，以此促進我國建筑行業向裝配式拼接方向發展。

(一)GRC檁條安裝處理。嚴格按照設計方案，控制好GRC幕墻施工質量。實現施工工藝流程的標準化、規范化，保證GRC幕墻施工的次序合理、標準科學。同時，在施工過程中，針對GRC幕墻施工可能出現的變形現象，利用螺栓方式將檁托和GRC二次鋼結構進行拼接。保證幕墻的整體性和緊密性[3]。

對于在主體鋼結構中的GRC檁托的安裝處理，可選擇現場焊接的方式來進行定位套筒。并將加強肋設置在其周圈九十度的位置。然后在底部位置將檁托放置于定位套筒內，同時將長圓孔開設在檁條端部和檁托托板的上部，對于GRC檁托所存在的安裝誤差問題，可通過調節其Z、Y、X三個方向來減少誤差。GRC檁條的安裝方式，施工人員要使用螺栓連接的方式，在檁托上對其進行安裝。在主檁條未進行吊裝時，施工人員要先預裝好轉接件和檁條牛腿。然后對GRC檁條進行吊裝，確保吊裝到位后，再用螺栓對其進行緊固處理。最后調節轉接件，以此保證吊裝質量。圖A為GRC檁條安裝效果圖。

圖A GRC檁條安裝效果圖

(二)GRC板安裝原理。通過將入檁條牛腿轉接件放置到一端口，另一端則采用閉合定位的方式進行安裝，然后再發揮銷軸鉸接的作用，將其與檁條體系固定到一起，保證其能和定位端進行連接。以上就是GRC板的安裝原理。

(三)GRC安裝次序。對于GRC的安裝次序，要根據工程的結構，以及設計施工方案的情況來進行綜合考慮，文本以藝術中心中的大劇聲為例子。其安裝次序可以采用從下而上，從內向外的方式來開展安裝。盡量確保安裝到位以及最大程度降低誤差。大劇場的外形立面的安裝，在左右兩旁開始，實現露臺根部向拱方向靠攏的次序來安裝。收口位為拱中線，在開展GRC板的安裝施工時，保證由下向上的次序，屋面的GRC板一旦到了鋁板衍接處，就要保證自然收口。

并且該項目的GRC構件是基于微信臺的管理系統，每一塊GRC板都附上二維碼，以此作為質量保證書，掃一掃二維碼可以查詢到GRC板的尺寸、位置等信息。實現GRC構件有有序管理和安裝。保證GRC幕墻板在運輸、吊裝時的質量和效率。

五、結語

由以上的論述可知，對于異形扭曲幕墻GRC加工與安裝工作，可以通過三維螺栓調節、雕刻筋板立模、異形扭曲幕墻BIM設計、二維碼標識等設計和安裝技術來實現。在加工和安裝過程中，要嚴格按照工程設計施工的方案進行，保證施工安裝質量和效率。