建筑機械自動化關鍵技術在幕墻施工中的應用

孔艷梅

（山東雄獅建筑裝飾股份有限公司，山東滕州 277599）

0 引言

在現代建筑設計中，人性化的理念得到了很好的實踐，現代建筑逐漸朝著智能化、多功能化、美觀化方向發展。幕墻在建筑中的應用美化了建筑外觀，提高了建筑的綜合性能。很多極具藝術特點的建筑外掛幕墻造型美觀、結構復雜、施工技術種類多，需要借助機械自動化關鍵技術來保證幕墻施工的順利進行。

1 常用幕墻施工分類

1.1 玻璃幕墻

建筑工程應用玻璃幕墻可以對建筑外圍起到防護作用。玻璃幕墻原有的單一化功能已逐漸發展為裝飾和實用多功能結合的結構。目前玻璃幕墻主要是金屬構件和玻璃面連接形成，根據在建筑中構成方式的不同，玻璃幕墻的類型主要有框支承玻璃幕墻、全玻璃幕墻、點支承玻璃幕墻、單元式幕墻等。框支承玻璃幕墻的類型有明框、隱框以及半隱框。無框玻璃幕墻的類型有座底式、吊掛式。點支承玻璃幕墻較為特殊，相比較其他類型，它的結構包含點支承裝置和玻璃面板，支撐體系具有獨立性。建筑幕墻施工中如果應用這種幕墻類型，能夠使建筑物的光照通透性更好，建筑內外環境之間可以產生交融。

1.2 金屬幕墻

金屬幕墻由金屬板和支承結構體系組成，它不分擔建筑主體結構所受的力，還具有一定位移能力。由于鋁單板的優良加工性能、色彩的多樣及良好的安全性，能完全適應各種復雜造型的設計，因此鋁單板幕墻是最常用的金屬幕墻形式。

1.3 石材幕墻

石材幕墻類型作為一種特殊的圍護結構，在建筑物主體石材面板中懸掛金屬構件。石材幕墻是較為完善的圍護結構體系，在建筑物中能夠受一定的風荷載以及溫度應力等，對建筑主體結構的位移情況可以較好地適應。石材幕墻在施工時要嚴格按照規范要求，施工過程中有關數據的計算要保證精準，以符合結構的安全性。

1.4 彩色混凝土掛板幕墻

彩色混凝土掛板幕墻是裝配式的混凝土墻板體系，施工時需要先制作鋼模盒，然后在其中澆筑混凝土，這樣建筑幕墻能更好地符合施工要求。具體應用中，要注意鋼模盒底部需加入不同的橡膠模，施加作用力振搗，以制作出多種裝飾效果的幕墻。

2 建筑機械自動化關鍵技術

2.1 機身位置識別技術

機身位置識別這一關鍵技術，是施工中機械利用自身裝置系統實現機身位置的自動化分析識別。在建筑幕墻施工過程中，對機械位置識別的方式主要包含機械的內外部位置識別。機械內部位置主要是利用內部回轉式傳感器和速度傳感器之間協同配合，監測到機械運行中的路徑數據信息后，從其位置變化中得出機械位置方面的有關數據。機械外部位置是利用電磁波感應技術或者是超聲波感應技術對幕墻施工中的預設埋件位置的基準點進行感應，從而識別到自身位置，然后再利用電磁波或超聲波將參數反饋，這樣就可以準確識別建筑機械的當下位置。

2.2 位置誘導技術

位置誘導這一關鍵技術在建筑施工中的應用，主要是通過機械自身的位置識別系統對反饋的數據信息進行識別。幕墻施工時，機械設備會依照實際施工要求事先設置好施工操作路徑，施工操作時，利用位置誘導技術及時糾正設備作業路徑偏差，以使幕墻建設的位置更加精準。這一關鍵技術屬于系統整體閉合性的自動控制技術，如果建筑機械在幕墻施工時發生路徑偏移，利用系統自動復位功能可以及時將作業路徑糾正到事先設置的軌跡上，以保證結構安裝等操作更加準確。位置誘導技術除了在施工時對作業路徑進行精準引導，還可以及時控制機械運動速度，以保障幕墻施工的順利進行。

2.3 施工作業對象的識別和評價技術

建筑機械自動化關鍵技術還包含識別和評價施工作業對象，這是自動化機械設備在建筑施工中的基礎性能。幕墻施工時，施工現場中的鋁型材、鋼材、板材等作業對象可以通過設備中的超聲波傳感器識別到，并且傳感器將識別到的數據信息進行反饋，通過反饋的結果掌握各種原料的性能指標并進行評價，這樣幕墻材料的使用以及施工操作等會有更加可靠的數據信息參考。

2.4 安全保障技術

建筑機械自動化關鍵技術中，安全保障技術非常重要，對施工安全性會產生較大的影響，應用安全保障技術能更好地保障施工的順利進行。建筑幕墻通常是在大型高層建筑中體現，施工操作中的安全隱患較多，需要有充分的安全保障技術。而且在施工現場，設備用具、建筑材料等大量存放，對機械設備的施工會產生一定阻礙，給機械自動化設備的操作帶來不便。而機械安全保障技術能夠實現對障礙物的識別和預警，自動控制機械停止運行，以確保機械操作在安全范圍內。如果是多個機械設備，還能對各機械之間的位置進行協調，使施工過程中各機械的運行更加有序。

2.5 機群協作控制技術

機群協作控制技術是幕墻施工中多種機械設備進行聯合施工作業時的控制技術，多個機械設備聯合施工時，設備的運行狀態、運行路徑以及具體位置等都能及時檢測和控制，數據信息傳輸到控制中心，利用計算機分析和處理數據，進而得出協同施工操作的最優方案，接著操作指令會傳送到各自動化機械，而機械設備接收到相關指令后會有序進行施工操作，使幕墻施工各環節的操作協同完成。

3 幕墻施工中的建筑機械自動化關鍵技術

3.1 主體結構檢測

幕墻屬于建筑主體結構中的圍護結構體系。幕墻施工前，需要檢測建筑主體結構，以使幕墻施工更加順利。這個環節應用機械自動化關鍵技術，檢驗建筑主體結構與建筑施工圖和結構施工圖是否存在偏差，從而調整幕墻的施工安裝方案。

3.2 繪制測量放線

在建筑幕墻施工中，測量放線作為施工的重要環節，其準確高效地開展有助于提高施工效率，加快工程進度，節約建造成本。系統地快速提供施工測量數據，直接關系著工程的進度控制。通過檢驗標高和軸線，從而創建工程施工中心線操縱網。主控制網點按原土建工程所創建的中心線操縱網修建多個激光器控制點，測設到一層正負零標高主導控網點，并為此創建多條墻壁主控制網中心線。根據主控制中心線和大樓的平面圖特點，融合建筑幕墻分隔樣圖，每5～10 層應用機械自動化關鍵技術，繪制與墻體相關的中心線邊框線，創建平面圖部位操縱中心線，從而精確繪制測量放線圖。

3.3 預埋件安裝控制

幕墻施工中的預埋件高精度安裝工作非常重要，根據測量放線圖和龍骨定位圖綜合掌握信息數據，以便實施精確安裝。建筑幕墻埋件是幕墻的重要受力構件，它的主要功能是把幕墻所承受的各種荷載和作用有效傳遞到主體結構。在實際施工過程中，依托機械自動化關鍵技術，預埋件的質量檢驗包括埋板材質、尺寸、鋼筋的規格、鍍鋅工藝、焊接質量等，對預埋件的焊縫、焊腳以及防銹處理等問題進行檢查，以明確材料質量和尺寸是否滿足施工技術規范要求。要想有效控制幕墻預埋件，需要通過機械自動化關鍵技術，對預埋件的定位問題進行有效引導和控制，在軸線基礎條件下利用位置識別、引導技術定位預埋件，使建筑主體結構和幕墻之間的預埋件位置符合設計標準要求，控制好位置偏差。另外，在幕墻板焊接施工時，幕墻后置埋件的實際安裝位置需要進行精準判定，這也需要借助機械自動化關鍵技術，對位置進行準確識別，以保證建筑主體結構和幕墻結構之間連接的緊密性。由于幕墻結構存在于建筑主體結構的外部，與主體結構之間形成緊密連接的同時又獨立存在，施工時應用機械自動化設備對連接部件精準控制，保證數據誤差在允許范圍內。

3.4 鋼構件防腐處理

幕墻工程中的隱蔽鋼材都需要鍍鋅處理。在現場施工中大量的焊接和鋼件加工后裸露的部分需要防銹處理。焊縫防腐處理非常重要，焊縫本身強度低于原材強度，焊縫表面能量高還有應力集中，很容易生銹，如果防銹措施不到位將很快銹蝕，久而久之就算構件熱鍍鋅保護的很好，焊縫發生斷裂，整個結構也會出問題。因此需要機械自動化技術的引入，檢查和處理有問題的防銹點，快速完成防銹處理。新興防腐涂料組合有環氧磷酸鋅防銹底漆加環氧云鐵中間漆加丙烯酸聚硅氧烷面漆。磷酸鋅有優良的陰極保護作用，環氧磷酸鋅漆比環氧鋅粉漆膜堅硬，涂完底漆后搬運損傷小、造價低。丙烯酸聚硅氧烷面漆可與氟碳漆比美，其常溫固化性優于氟碳漆，漆膜更堅硬、細膩，造價低，被大規模采用。

3.5 骨架安裝控制

測量放線操作完成后，需要進一步分析有關的數據信息，整合完善幕墻分割安裝的相關骨料。按照建筑幕墻施工設計要求，可以使用不銹鋼螺栓安裝骨料。在實際操作過程中，立柱和橫梁的提升、拼接、就位、安裝等工作量通常較大，需要借助機械自動化設備來完成安裝操作。利用機械自動化關鍵技術對設備位置的識別，能夠完成由上而下的有序安裝，幕墻的正面結構和側面結構之間可以確保垂直度符合技術標準要求。如果豎向骨料在安裝時集中在某立面上，需要保證都在一個平面上。另外，安裝橫向骨料時，需要遵循一致性原則，和豎向骨料安裝保持一致。

3.6 面板安裝控制

安裝幕墻面板時容易出現一些問題，如夾具擰緊程度達不到標準要求，底部墊塊安置不平整，致使面板縫大小不一。又如點式幕墻面板安裝中出現爪件角度偏差大、支撐裝置安裝不牢固等問題。而依托建筑機械自動化關鍵技術，能夠通過控制機械位置控制面板安裝的精準性，使這些容易出現的問題能得到良好的解決。

3.7 防雷系統安裝

建筑幕墻施工中，需要注意防雷措施的合理應用，幕墻的防雷網與建筑主體結構的防雷體系之間要形成可靠的連接。建筑物中如果存在較多的敏感電子系統，防雷和等電位措施需要從建筑地面首層開始逐層向上與防雷裝置形成連接。施工時借助機械自動化關鍵技術，將防雷裝置和幕墻框架通過導線連接，形成導電通路。

4 結束語

綜上所述，隨著建筑幕墻在現代建筑施工中的廣泛應用，幕墻施工質量的控制難度不斷加大，尤其是在異形幕墻施工中，因此需要借助機械自動化關鍵技術精準快速地完成幕墻的安裝，保證幕墻的施工質量達到圖紙的設計要求，使其在整個建筑中更好地發揮作用。