多曲率弧形陽(yáng)臺(tái)裝飾鋁單板施工技術(shù)

摘要：隨著社會(huì)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，建設(shè)設(shè)計(jì)師逐漸打破建筑造型的定勢(shì)思維，異型建筑因此出現(xiàn)，但同時(shí)，異型建筑的施工難度也不斷增加。針對(duì)象嶼大廈多曲率弧形陽(yáng)臺(tái)施工難問(wèn)題，通過(guò)實(shí)施3D掃描技術(shù)輔助下料、圖紙優(yōu)化、采用非標(biāo)吊籃等施工措施，有效提高了多曲率弧形陽(yáng)臺(tái)裝飾鋁單板的施工質(zhì)量及合格率，順利完成了鋁單板的施工作業(yè)，為今后弧形陽(yáng)臺(tái)的施工提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較大的參考意義。

關(guān)鍵詞：異型建筑；鋁單板；施工技術(shù)

文章編號(hào)：2095-4085（2024）01-0010-03

1工程概況

象嶼集團(tuán)大廈位于福建省廈門(mén)市湖里區(qū)，項(xiàng)目整體呈方形，總建筑面積為97714.35m2，建筑高度48.5m，地上主體結(jié)構(gòu)分為東、西塔樓，其中2～4層通過(guò)裙樓連接，并在機(jī)房層通過(guò)張弦梁進(jìn)行連接。外立面為全立面幕墻，造型類似海岸線。

其中東塔樓西外立面呈弧形曲面，含有玻璃、立體綠化、金屬網(wǎng)、鋁單板等多種幕墻造型，并有懸挑弧形陽(yáng)臺(tái)、綠化花池等多種樣式（見(jiàn)圖1），各層位置又各不相同，視覺(jué)感官震撼。懸挑弧形陽(yáng)臺(tái)分布于5～10層，外裝飾面采用鋁單板，鋁單板以直代曲，呈弧形曲面樣式，鋁單板安裝面積就高達(dá)4290m2，安裝工作量大，在工期緊張的情況下，高質(zhì)量地完成弧形陽(yáng)臺(tái)鋁板的安裝是個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

2弧形陽(yáng)臺(tái)施工質(zhì)量控制

2.1質(zhì)量控制要因分析

根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙以及參照現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范《建筑裝飾鋁單板》（GB/T23443-2009）［1］，對(duì)現(xiàn)已安裝的弧形陽(yáng)臺(tái)鋁單板開(kāi)展調(diào)查，對(duì)目前現(xiàn)有的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、討論分析，并利用排列圖對(duì)收集到的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（見(jiàn)圖2）。

由排列圖中可以看出：“接縫寬度不一”、“外輪廓不平順”是影響多曲率弧形陽(yáng)臺(tái)裝飾鋁單板質(zhì)量問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.2質(zhì)量控制關(guān)鍵問(wèn)題

針對(duì)“接縫寬度不一”和“外輪廓不平順”問(wèn)題，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)及已安裝陽(yáng)臺(tái)鋁單板現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)存在以下三個(gè)問(wèn)題，并采取了相應(yīng)的措施，為裝飾鋁單板在多曲率建筑中的應(yīng)用提供了設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)［2-3］。

2.2.1下料尺寸偏差

因多曲率弧形陽(yáng)臺(tái)具有一定弧度，且每個(gè)陽(yáng)臺(tái)的弧度及尺寸均是獨(dú)一無(wú)二的，當(dāng)對(duì)鋁板位置進(jìn)行放線時(shí)，由于存在一定弧度，因此基本無(wú)法完成正常的放線，根本做不到精準(zhǔn)定位。而弧形放樣是鋁單板安裝的先行條件［4］。而鋁板位置主要通過(guò)金屬網(wǎng)骨架進(jìn)行定位，這就導(dǎo)致每一層每一個(gè)位置均需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體測(cè)量，再進(jìn)行鋁板的下料。

2.2.2鋁板分縫問(wèn)題

陽(yáng)臺(tái)鋁板共分為底部面板、內(nèi)側(cè)封板、外側(cè)封板、上部蓋板，共四個(gè)部分組成，而每塊鋁板之間若出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將環(huán)環(huán)相扣，最終導(dǎo)致接縫及弧度的質(zhì)量問(wèn)題。

2.2.3操作平臺(tái)狹窄

施工現(xiàn)場(chǎng)弧形陽(yáng)臺(tái)主要操作平臺(tái)為搭設(shè)懸挑外腳手架，而外架空間狹小，操作難度提高，同時(shí)懸挑工字鋼占據(jù)多數(shù)弧形陽(yáng)臺(tái)，導(dǎo)致槽鋼層無(wú)法安裝鋁板。

3弧形陽(yáng)臺(tái)施工技術(shù)

3.13D掃描技術(shù)

本項(xiàng)目弧形懸挑陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用型鋼梁對(duì)懸挑陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，結(jié)構(gòu)板邊輪廓成直線型，然而整體立面陽(yáng)臺(tái)輪廓采用內(nèi)凹弧弧線造型，如何通過(guò)裝飾鋁板處理結(jié)構(gòu)輪廓以及施工存在的尺寸偏差，并完美地展示建筑效果，確保鋁板安裝不與結(jié)構(gòu)存在碰撞現(xiàn)象，是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，采用“3D掃描技術(shù)+BIM模型建立+導(dǎo)出下料單”的措施，通過(guò)以下3步進(jìn)行實(shí)施。

3.1.13D掃描

根據(jù)3D掃描儀對(duì)場(chǎng)地內(nèi)弧形陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行3D掃描，得到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)，建立1∶1的仿真BIM模型，對(duì)多曲率弧形陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行精細(xì)化建模，生成三維坐標(biāo)網(wǎng)。

3.1.2建立BIM模型

根據(jù)BIM模型里的坐標(biāo)控制點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鋁單板龍骨位置使用全站儀進(jìn)行精準(zhǔn)定位。保證龍骨位置精確的同時(shí)，也保證了鋁板安裝位置的準(zhǔn)確。

3.1.3形成下料單

通過(guò)建立的模型，對(duì)鋁板形狀、尺寸進(jìn)行優(yōu)化，再對(duì)各層陽(yáng)臺(tái)鋁板優(yōu)化后尺寸進(jìn)行導(dǎo)出，形成下料單，指導(dǎo)廠家生產(chǎn)。

3.2使用整體鋁板

本工程鋁板安裝面積大，傳統(tǒng)的分隔方式使得陽(yáng)臺(tái)鋁板分縫較多，不僅安裝工序繁雜，效率低，而且分縫多影響整體美觀。

針對(duì)以上問(wèn)題，采用“使用整體鋁板，減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝誤差”的措施，通過(guò)以下2步進(jìn)行實(shí)施。

3.2.1調(diào)整鋁板分縫方式

使用整塊鋁板安裝，減低分縫出現(xiàn)頻率，首先合并轉(zhuǎn)角兩側(cè)兩塊鋁板，形成“L”型鋁板，其次則根據(jù)陽(yáng)臺(tái)長(zhǎng)邊尺寸分隔為2～4段，最后合并上部蓋板與側(cè)邊封板，形成整體蓋板（見(jiàn)圖3）。鋁板由廠家進(jìn)行定制生產(chǎn)，使得安裝后符合弧形效果，從而提高整體視覺(jué)感官效果，同時(shí)提高施工效率。

3.2.2形成CAD圖紙，對(duì)每塊鋁板進(jìn)行標(biāo)號(hào)

根據(jù)建立的BIM精細(xì)化模型，導(dǎo)出及繪制二維CAD圖紙。調(diào)整鋁板整體尺寸，確保弧度的順直。之后對(duì)每種尺寸鋁板繪制尺寸數(shù)據(jù)圖。其次對(duì)每塊鋁板進(jìn)行標(biāo)號(hào)，安裝現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)圖紙確定每塊鋁板安裝位置。

3.3采用非標(biāo)吊籃施工

東塔樓西面為多曲率曲形外立面，而現(xiàn)場(chǎng)采用現(xiàn)市場(chǎng)上常見(jiàn)的懸挑外架搭設(shè)，且步距僅為1.4m、縱距為0.5m，操作空間狹小。以正常成人身高1.70m為例，基本無(wú)法站直身體，并且單塊鋁板調(diào)整后，長(zhǎng)度可達(dá)60～70cm，狹小空間內(nèi)，操作難度提高，同時(shí)懸挑工字鋼分別設(shè)置于6層和9層，占據(jù)多數(shù)樓層面積，其中包括弧形陽(yáng)臺(tái)，導(dǎo)致槽鋼層無(wú)法安裝鋁板。

針對(duì)以上問(wèn)題，采用“懸挑外架+可拆卸騎墻馬型非標(biāo)吊籃方案施工”的措施，通過(guò)以下2步進(jìn)行實(shí)施。

3.3.1利用外架進(jìn)行逐層施工

首先施工屋面鋁板，同時(shí)開(kāi)始逐層拆除懸挑外架，依次施工同層陽(yáng)臺(tái)鋁板，其中，槽鋼層鋁板無(wú)法施工。

3.3.2使用吊籃進(jìn)行施工槽鋼層以及收尾施工

將可拆卸騎墻馬型非標(biāo)吊籃固定于東塔樓屋面女兒墻上，而可拆卸騎墻馬型非標(biāo)吊籃具有不占用屋面施工空間的優(yōu)勢(shì)，契合本工程的施工特點(diǎn)。對(duì)于非標(biāo)吊籃（見(jiàn)圖4），首先將支架前端固定架放到女兒墻上，再將后固定架套入到前固定架方管中；共采用2條直徑8.5mm的鋼絲繩連接，一條鋼絲繩依次穿過(guò)上支架滑輪、后固定架，一條通過(guò)螺栓連接于女兒墻，兩條鋼絲繩通過(guò)鎖扣進(jìn)行繃緊。

4現(xiàn)場(chǎng)施工效果

在施工之后，再次對(duì)已安裝的弧形陽(yáng)臺(tái)鋁單板開(kāi)展調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在保證安全施工的前提下，合格率提高了10.3%（見(jiàn)圖4）。同時(shí)裝飾鋁單板弧度順暢，整體感觀好，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

5結(jié)語(yǔ)

在施工前期，發(fā)現(xiàn)了一系列施工質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，共確定了三條關(guān)鍵問(wèn)題，即下料尺寸偏差、鋁板分縫方案、操作平臺(tái)狹窄。

因此，首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D掃描，建立BIM模型，再通過(guò)BIM模型導(dǎo)出坐標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)放線，最后對(duì)尺寸等各方面進(jìn)行優(yōu)化后導(dǎo)出下料單。

其次調(diào)整、合并多塊鋁板來(lái)減少分縫的數(shù)量，包括轉(zhuǎn)角位置、中間位置等，后繪制每塊鋁板的尺寸數(shù)據(jù)圖。

最后采用外架進(jìn)行陽(yáng)臺(tái)鋁板的施工，并逐層施工，后采用可拆卸騎墻馬型非標(biāo)吊籃進(jìn)行槽鋼層、收尾施工。

此施工技術(shù)使用后，提高了現(xiàn)場(chǎng)鋁板下料精準(zhǔn)度，并且減少了拼裝誤差，從而保證了弧度的順直程度和整體觀感。同時(shí)，操作平臺(tái)改善后，減少了對(duì)屋面層施工的影響，也為鋁板安裝提供了足夠的安裝空間，提前了拆除外架的時(shí)間，縮短了工期，縮減了施工成本，為以后相類似的異型建筑鋁板施工質(zhì)量提供了借鑒。

參考資料：

［1］《建筑裝飾鋁單板》（GB/T23443-2009）.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

［2］陳德興.異形幕墻設(shè)計(jì)及施工關(guān)鍵點(diǎn)探討［J］.江西建材，2020（11）：88-89.

［3］母鑒楠，張鋒.洛陽(yáng)奧體異型曲面屋面鋁單板裝飾層施工工藝［J］.山西建筑，2022，48（19），85-90.

［4］龔燕紅.建筑裝飾裝修工程的施工質(zhì)量控制與管理［J］.江西建材，2015（10）：270-271.