双曲面玻璃幕墙施工工法说课材料.docx
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双曲面玻璃幕墙施工工法说课材料
双曲面玻璃幕墙施工工法
东亚装饰股份有限公司,潘海鸿
1前言
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,例弧形双曲面建筑等,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,且与一般的框架结构不同的是,该建筑的弧形主体结构先完成,而后做外面的弧形玻璃幕墙,这给测量定位、龙骨加工安装、面板安装等施工带来了很大的难度,对现场安装工作者而言,较为辣手。
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。
我公司在世园会睡莲博物馆弧形玻璃幕墙工程施工过程中,采用犀牛建模、CAD绘图软件辅助设计,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。
2工法特点
2.0.1本工程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。
2.0.2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。
2.0.3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。
2.0.4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。
2.0.5每个单元板块都可以方便地拆卸,维护和更换。
2.0.6技术含量高、质量容易保证,并能产生明显的经济效益。
3适用范围
本工法适用弧形壳体建筑幕墙工程,对其他复杂造型幕墙有参考作用。
4工艺原理
4.0.1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4.0.1所示:
1根据幕墙施工图以及现场实测尺寸调整幕墙分格尺寸。
2幕墙分格确定后在计算机模拟图中确定分格点。
3在模拟图形中以的D点为坐标原点,弦长AB为X轴,弦高CD为Y轴,建立直角坐标系。
4根据幕墙分格点、圆心两点连线与线段AB交点d6(0,d6),点D6、d6两点确定幕墙立柱中心轴线;现场测量放线时,无需定位圆心位置,仅通过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根据幕墙施工图以及现场实测尺寸调整幕墙分格尺寸;
2幕墙纵向分格确定后在计算机模拟图中确定分格点;
3在模拟图形中以的A点为坐标原点,AX为X轴,Y为Y轴,建立直角坐标系;
4根据幕墙纵向垂直分格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,通过此点垂直弧形竖龙骨为横龙骨安装位置;现场测量放线时,无需定位圆心位置,仅通过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。
根据幕墙施工图以及现场实测尺寸,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如下:
1拉测弦长线A-B,弦高线C-D;
2以D点为基准点,沿DB方向实测X7,沿DC方向实测Y7;
3再以实测点X7、Y7为基点分别拉平行线;两虚线交点即为点D7;
4OD7连线与X轴的交点为E7点,CE7距离为L7,可通过CAD在计算机上量出,现场根据D7、E7两点可确定幕墙立柱中心轴线。
5同理,依次确定立柱安装定位点Dn(Xn,Yn),En(Ln,0),从而确定各立柱定位轴线。
5.2.3预埋件处理。
构件安装前应将幕墙预埋件清理干净,并对幕墙预埋件数量、位置、防腐处理情况进行全数检查,对不符合要求的预埋件及时进行处理。
5.2.4立柱、玻璃、横梁加工制作。
1构件的放样、加工依据设计图纸及计算机模拟定位结果由工厂加工制作。
2弧形玻璃面板工厂化定型制作加工,保证了玻璃幕墙弧面顺滑。
3弧形竖龙骨、横梁拉弯制作。
竖龙骨、横梁和扣盖采用内部灌沙并同时拉弯的方法进行加工,可保证加工后的竖龙骨、横梁、扣盖表面平滑,弧度准确,膜无划伤;玻璃副框弯弧采用统一半径背靠背捆绑同时拉弯的方式进行加工,容易固定,半径统一,且弧度一致。
5.2.5立柱的安装。
将竖龙骨下端插芯固定,上端采用刚性连接件与主体预埋件连接。
立柱与预埋件之间加设橡胶防腐垫片。
5.2.6横梁的安装。
横梁安装必须在土建湿作业完成及竖框安装后进行。
从下至上安装。
当安装完一层高度时,应进行检查,调整、校正、固定,使其符合质量要求。
横梁梁端与竖框连接处应加弹性橡胶垫,以适应和消除横向温度变形的要求。
5.2.7弧形玻璃的安装。
1弧形玻璃安装前到加工厂采用弧形构件检查板(采用大芯板按照玻璃设计及放样尺寸1:
1切割制作)对玻璃进行校对检查,检查玻璃加工尺寸是否符合要求,合格后再进行副框粘接。
2弧形玻璃粘接前将粘接面擦拭干净,注胶要求在无尘环境中进行,养护环境要求温度为23±5℃,相对湿度为70%±5%。
3弧形玻璃在安装前,要清洁玻璃,四边的铝框也要清除污物,以保证嵌缝耐候胶可靠粘结。
4弧形隐框幕墙玻璃下部要设两个金属托条,长度不小于100㎜,托条不应凸出玻璃外表面。
5.2.8压块固定安装。
将压块压在横竖龙骨上通过不锈钢螺栓固定。
5.2.9打密封胶。
玻璃定位后及时四周镶嵌密封胶条或打密封胶,并保持平整。
密封橡胶条和密封胶应按规定型号选用。
6材料与设备
6.1材料
6.1.1玻璃采用中空玻璃,其主要质量控制标准见表6.1.1-1,6.1.1-2,其性能指标应符合《平板玻璃》GB11614要求。
表6.1.1-1玻璃板块尺寸偏差(单位:
mm)
公称厚度
尺寸偏差(单位:
mm)
尺寸≤3000
尺寸>3000
2~6
±2
±3
8~10
+2,-3
+3,-4
12~15
±3
±4
19~25
±5
±5
表6.1.1-2玻璃厚度偏差及厚薄差(单位:
mm)
公称厚度
厚度偏差
厚薄差
2~6
±0.2
0.2
8~12
±0.3
0.3
15
±0.5
0.5
19
±0.7
0.7
22~25
±1.0
1.0
6.1.2铝合金型材壁厚度、尺寸允许偏差、角度允许偏差、平面间隙、弯曲度、扭宁度等必须符合《铝合金建筑型材》GB/T5237.1国家标准第三部分基材中高精级型材的质量规定。
6.1.3密封材料。
应采用耐候玻璃密封胶,其性能指标应符合《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776、《硅酮建筑密封胶》GB/T14683、《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882规定要求。
6.2机具设备
施工机具主要包括:
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、激光测距仪等。
7质量控制
7.1规范与标准
7.1.1《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102
7.1.2《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300
7.1.3《玻璃幕墙工程质量验收标准》JGJ/139
7.1.4《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210
7.1.5《铝合金结构工程施工质量验收规范》GB50576
7.1.6《硅酮建筑密封胶》GB14683
7.1.7《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776
7.1.8《玻璃幕墙》GB/T21086
7.1.9.《铝合金建筑型材》GB5237
7.1.10.《建筑用安全玻璃》GB15763
7.2质量控制措施
7.2.1对于玻璃幕墙,必须有结构设计计算书;幕墙图纸经原设计单位确认、图纸办审查合格后方可施工,要保证结构的安全。
7.2.2严把材料质量关,特别是结构胶,各种材料无合格证及检验报告不予验收。
7.2.3预埋件的安装必须严格按照设计要求及验收规范制作、预埋。
必须保证位置正确,规格型号符合设计要求。
1.后置定型化学螺栓,要经全面检查验收.必须做现场抗拉拔试验.
2.连接件的焊接,应做全面检查,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。
3.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。
4.放线是否正确要验收,基准线由主体施工单位提供。
7.2.4对进场的弧形玻璃、拉弯竖龙骨、横梁,要严格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。
7.2.5注意控制密封胶的使用环境,严禁下雨天露天施工耐候硅酮密封胶。
耐候硅酮密封胶注胶前,注胶部位必须做好净化工作,应先将铝框、玻璃或缝隙上的尘埃、油渍、松散物和其他脏物清除干净,注胶后应嵌填密实、表面平整,加强养护,防止手摸、水冲等。
7.2.6成品堆放,分类、分规格,堆放整齐、平直、下垫木;叠层堆放,上、下垫木;水平堆放,上下一致,防止变形损坏;侧向堆放,除垫木外加撑脚,防止倾覆。
成品堆放地做好防霉、防污染、防锈蚀措施,成品上不让堆放其它物件。
7.2.7成品保护。
1.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。
2.每一装饰面成活后,均按规定清理干净,进行成品质量保护工作。
3.严禁在装饰成品上涂写、敲击、刻划。
4.架子拆除作业时注意防止钢管碰撞,脚手扳轻放。
8安全措施
8.0.1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》。
8.0.2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,自学遵守安全纪律、安全生产制度,服从安全生产管理。
8.0.3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。
8.0.4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。
8.0.5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。
8.0.6严格遵守施工用火审批制度。
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。
8.0.7工作结束,切断电源,检查操作地点,确认无引起火灾危险,方可离开。
8.0.8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。
8.0.9施工层脚手架必须通过验收合格后方可上架作业。
8.0.10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。
8.0.11严禁高空抛物。
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。
9环保措施
9.0.1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幕墙构件加工应在工厂完成,减少现场拼装、焊接、降低噪音及光污染。
9.0.3现场材料应分类统一堆放,标识清楚,废弃垃圾应集中堆放、处理。
9.0.4施工完成后,评估施工对环境的影响,制定纠正和预防措施,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同与安装方法相比,可缩短工期约20%。
还可减少后期因安装精度误差较大造成的返工、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年青岛世界园艺博览会草纲区主场馆之一,由青岛世园发展有限公司投资建设,由青岛腾远设计事务所有限公司设计,结构为框架-剪力墙结构,幕墙为弧形隐框框架式彩釉玻璃幕墙。
11.1.2施工情况。
本工程幕墙是由玻璃和铝板构成,整个工程为双曲玻璃幕墙,如何控制好建筑的造型,实现建筑师的预想,是工程的关键。
为确保项目的安全性能和使用性能,在设计中根据本工程项目的实际情况进行整体设计,综合考虑技术指标。
11.1.3应用效果。
采用该工法施工,工程进展顺利,幕墙安装观感质量较好,造型美观,达到了设计要求,得到了建设单位的好评。
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