CN103321434B - 弧面单元式幕墙施工方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种弧面单元式幕墙施工方法及结构。本发明的弧面单元式幕墙施工方法，包括：步骤a：根据工程结构特征确定轴线基准点布置和控制网形式，进行测量放线，并确定后置埋件位置；步骤b：加工制作弧面单元板块，在弧面单元板块周围安装铝合金竖框和横框；步骤c：根据定位的后置埋件位置安装转接件，通过转接件将弧面单元板块进行安装及固定。本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法及结构将单元板块铝合金竖框设计成为带有一定角度的组合截面，大大节省了安装过程中的调节定位时间；后置埋件采用外露槽式设计、双系点连接，在施工过程中通过螺栓对转接件和单元体进行三维调节，将偏差控制在允许范围内，保证曲面流畅。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，尤其涉及一种弧面单元式幕墙施工方法及结构。
背景技术
如今随着科学技术水平的进步，建筑行业越来越趋向于以体现各种建筑风格特色、通透、节能环保、舒适为主题的发展方向，并由此涌现了一大批具有大跨、高耸、复杂的异型曲面等特色的建筑群体。在现代建筑概念设计对各种异型曲面类建筑设计要求越来越高的同时，对曲面幕墙的设计、施工要求也日渐上升。在复杂的异型曲面幕墙工程中单元式幕墙以施工周期短、表面平整度高、装饰效果好、变形能力强、抗震性能优良、结构防水、排水、气密、水密性可靠等特点而被广泛应用。但现有的幕墙施工方法将单元体直接做成弯弧形，施工周期长、成本高；且幕墙单元在现场进行安装时需要进行定位，不便于安装且施工难度大，提高了劳务成本。
发明内容
本发明提供了一种弧面单元式幕墙施工方法及方法，旨在解决现有的弧面单元式幕墙施工方法施工周期长，且幕墙单元在现场进行安装时需要进行定位，不便于安装且施工难度大的技术问题。
本发明提供的技术方案为：一种弧面单元式幕墙施工方法，包括：
步骤a：根据工程结构特征确定轴线基准点布置和控制网形式，进行测量放线，并确定后置埋件位置；
步骤b：加工制作弧面单元板块，在弧面单元板块周围安装铝合金竖框和横框；
步骤c：根据定位的后置埋件位置安装转接件，通过转接件将弧面单元板块进行安装及固定。
本发明的技术方案还包括：在所述步骤a中，采用激光垂准仪对楼层基准点进行投测；采用极坐标投测使用全站仪将经过计算机精确分析过的分格控制点坐标放样定位，定出幕墙的分格定位点；采用电子经纬仪，对幕墙标高方向的控制线投测。
本发明的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述后置埋件采用外露槽式设计、双系点连接。
本发明的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述弧面单元板块采用平面大板块，所述单元板块铝合金竖框设为带有一定角度的组合截面。
本发明的技术方案还包括：在所述步骤c中，所述弧面单元板块安装包括：将单元板块以两个相邻板块控制点连线为内边线异形旋转，使单元板块竖框的组合角度随着弧面的变化而变化形成弧面幕墙。
本发明的技术方案还包括：所述步骤c还包括：安装转接件前精确定位后置埋件位置，保证埋件处于允许偏差范围内且三维可调，用垂直钢线精确调整好转接件定位。
本发明的技术方案还包括：所述步骤c还包括：弧面单元式幕墙转角位封口在交接处采用胶带纸粘贴在竖框顶端形成底板的辅助封口措施封口，再注胶密封；顶部收口铝板与主体结构的接缝处打注耐候胶。
本发明提供的另一技术方案为：一种弧面单元式幕墙结构，包括：至少一弧面单元板块、后置埋件和转接件，所述弧面单元板块周围安装铝合金竖框和横框，所述铝合金竖框为带有一定角度的组合截面，所述单元板块之间通过板块四周的铝合金框咬合，所述后置埋件采用焊接槽，通过固定元件与转接件连接将转接件固定在主体结构上，所述转接件另一端连接弧面单元板块的铝合金框，所述转接件上设置有微调螺栓和粗调螺栓，通过微调螺栓和粗调螺栓调节弧面单元板块的位置。
本发明的技术方案还包括：所述弧面单元板块的铝合金横框上开设有水孔，通过水孔集水、排水。
本发明的技术方案还包括：所述弧面单元板块为平面大板块。
本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法及结构的单元板块在工厂加工，运送现场直接安装在主体结构上，为施工现场安装的前期工作赢得充分的时间，大大缩短了施工工期。
本发明的技术方案还具有如下优点或有益效果：单元板块采用平板式组装成弧面幕墙相比于单元体直接做成弯弧形成本大大降低，约节省10%左右的成本。
本发明的技术方案还具有如下优点或有益效果：单元板块铝合金竖框设计成为带有一定角度的组合截面，大大节省了安装过程中的调节定位时间，缩短了工程工期，减少施工难度，节省劳务成本。
本发明的技术方案还具有如下优点或有益效果：弧面单元式幕墙块设计上利用雨幕原理、多道密封和等压腔，防止雨水大量渗透，保证幕墙的水密性和气密性。
本发明的技术方案还具有如下优点或有益效果：后置埋件采用外露槽式设计、双系点连接，使单元板块成为几何不变体系，结构可靠，在施工过程中通过螺栓对转接件和单元体进行三维调节，将偏差控制在允许范围内，保证曲面流畅。
附图说明
附图1是本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的流程图；
附图2是本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的内控点布置示意图；
附图3是本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的放线控制点布置图；
附图4是本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的转接件安装示意图；
附图5是本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的低层单元板块吊装示意图；
附图6是本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的塔吊从屋面吊出单元体板块示意图；
附图7是本发明实施例的弧面单元式幕墙结构的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，为本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的流程图。本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法包括：
步骤100：根据图纸条件及工程结构特征确定轴线基准点布置和控制网形式，进行测量放线确定后置埋件位置；
在步骤100中，测量放线具体包括：测量准备工作；确定土建基准点；复核总包单位提供基准点线；测量建立平面控制网；投测幕墙控制线；报请总包、监理验线；复核主体结构的后埋件偏差；报总包、监理；修改结构偏差；放线定位补设后置埋件；复测；测量线成果的整理、存档。
其中，使用激光铅垂仪在3层、7层、11层及顶层投测基准点位置，复测总承包单位的控制网点，可以理解，本申请也可以在其他楼层使用激光铅垂仪投测基准点位置。
后置埋件采用外露槽式设计、双系点连接，使弧面单元式幕墙的单元板块成为几何不变体系，结构可靠。在施工过程中通过螺栓对转接件和单元板块进行三维调节，将偏差控制在允许范围内，保证曲面流畅。
后置埋件采用了工厂加工的焊接U形槽，以此减少现场的焊接工作量，以此缩短工期。
请一并参阅图2，为本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的内控点布置示意图。各层投点工作结束后，进行内控点20、内控线21和轴网22的布设。根据总承包单位内控制线，使用全站仪监控，进行内控线21的平移弹线，使内控线21避开柱墙位（据结构面1000mm），保证通透、无重叠，建立三维内控点20并检查内控线21与放样图是否符合规定要求，使整个大楼成封闭状态。
请一并参阅图3，为本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的放线控制点布置图。投测幕墙控制线具体为：使用极坐标法，分别以各内控网点为坐标原点，进行相应幕墙分格点的投测，其包括：将幕墙分格点布置在幕墙分格对接部位竖框内边理论交线上，使用计算机模拟将与幕墙分格点处于同心圆上的两个分格控制点精确放样定位，标出其极坐标，使用全站仪以计算机模拟提供的坐标原点为站点，依次输入各分格控制点坐标，进行放样定位；应用三点一线（分格定位点30、第一道控制点31、第二道控制点32）原理以两个控制点定出幕墙分格点和埋件定位点。
放线定位补设后置埋件具体包括：弹出分格线，加设垂直钢线布置，对结构预埋件进行复测检查，精确定出后置埋件位置。补设埋件安装位置尺寸偏差：±20mm；与理论墙面不平行度：±10mm；补设埋件与墙体贴合应紧密，二者间隙≤5mm。
步骤200：加工制作弧面单元板块，并对弧面单元板块进行组框，在弧面单元板块周围安装铝合金竖框和横框；
在步骤200中，单元板块铝合金竖框设计成为带有一定角度的组合截面，大大节省了安装过程中的调节定位时间，缩短了工程工期，减少施工难度，节省劳务成本。
根据建筑设计效果分格及楼层高度确定单元板块的宽度、高度以及斜度；所有弧面单元板块均为平面大板块，均在加工厂生产组装，并运送工地吊装，其中，单元体加工具体包括：型材订购；型材运送加工产；单元组件下料、加工；单元体组框；组装单元体；密封打胶；单元体养护；检查清理；运输至施工现场安装。
单元组件下料、加工时需要对各单元板块进行编号，并注明加工、运输、安装的顺序和编号，下料过程中须先试切合格后方可批量下料，下料后清除毛刺和铝屑。
在组装单元体中，单元组件之间的连接应紧密并符合规范规定的公差要求，组件之间的接缝应采用硅酮密封胶密封，组角过程必须加注组角胶后方可组角。
弧面单元板块面材选择：T8+16A+T6Low-E钢化中空玻璃；8mm厚钢化彩釉玻璃；T6+12A+H6+1.14PVB+H6LOW-E钢化夹胶中空玻璃。
玻璃出厂检验标准包括：
所有玻璃钢化前均进行磨边倒棱处理。玻璃弯曲度不超过0.3％，颜色均匀性，玻璃的色差不应大于3CIELAB单位。
弧面单元板块型材选择：采用6063T5以上级铝合金型材，铝合金型材的可视表面处理采用PVF2喷涂处理，不可视型材阳极氧化处理。
制造标准及公差：制造标准按GB5237-2000执行，断面外形尺寸及角度，按公司内控标准规定的断面尺寸公差检验，型材加工标准按内控标准检验，长度小于6米允许偏差+15mm，型材端头切斜度允许偏差≤3°，型材弯曲度应符合在任意300mm长度上高度差≤0.5mm，总长度上≤5m。
表面质量，表面应清洁，不允许有裂纹、起皮、腐蚀和气泡；型材表面允许有轻微缺陷，其指标应符合规定。
| 项目 | 要求 |
| 划伤深度 | 不大于表面处理层厚度 |
| 划伤总长度(m2) | ≤100mm |
| 擦伤总面积(m2) | ≤300mm2 |
| 划伤、擦伤总处数(m2) | ≤4 |
弧面单元板块采用平板式组装成弧面幕墙相比于单元体直接做成弯弧形成本大大降低，约节省10%左右的成本。弧面单元板块包括透光部位和不透光部位，透光部位为了减少热量损失采用L0W-E玻璃，具有传热系数低和反射远红外热辐射的特点，可将冬季室内的热量反射回室内，并降低玻璃自身的热传导，从而获得极佳的保温效果，有效的降低室内空调的消耗，同时也有效的防止结露，保持视线清晰；在夏季可将室外热量和热辐射挡于室外，并降低玻璃自身的热传导，使室内温度大大低于室外温度，有效的降低室内空调的消耗，达到节能的效果。不透光部位选用彩釉玻璃+6mm厚PC板+50mm厚保温岩棉，从而达到减少热量损失，提高保温性能的目的。其中，不透光部分是在楼层间的混凝土梁位置，其他为可见位置。
在密封打胶步骤中，将注胶处周围非注胶面用保护胶带保护，防止被污染。检查密封胶品种牌号，失效期及相容性试验报告，全部符合才能使用，注胶时要保持一定速度，以保证胶注满空腔，并溢出2至3毫米，注胶速度要均匀，防止空穴和减少气泡残留。注胶结束后，立即用刮勺将胶缝压实刮干；注胶完毕，应将胶缝四周保护胶带撕掉，保护胶带以外的胶污渍用溶剂清洗干净。注胶完毕后，质检员要对所有注胶成品进行抽检，抽检率为1%。并在每块板块的右上角铝框上贴上标签（标明规格、打胶日期及试件编号）并建立起挡案保存。
密封材料选择标准包括：结构性密封，SSG4400双组分中性硅酮结构胶或SSG4800J单组分中性硅酮结构胶；耐候性密封，SCS2000系列硅酮耐候胶;所有产品必须符合《建筑用硅酮结构密封胶》（GB16776-97）和《硅酮建筑密封胶》（GB/T14683-92）规范中有关要求。密封胶条选用国产优质氯丁密封胶条及国产优质三元乙丙胶条，并符合国家现行标准GB10711的有关规定。
单元板块组装完成后，工艺孔应封堵，通气孔与排水孔应通畅。
在运输至施工现场安装步骤中，单元体搬运过程中要注意防止变形，做好成品保护；单元体在运输过程中应采用有足够承载力和刚度的周转架，加衬弹性垫，保证板块在运输过程中挤压变形。
步骤300：根据定位的后置埋件位置安装转接件，通过转接件将弧面单元板块进行安装及固定；
在步骤300中，在安装过程中将单元板块以两个相邻板块控制点连线为内边线异形旋转，使其竖框的组合角度随着弧面的变化而变化形成弧面幕墙；相邻单元板上下边具有一定的倾斜角度并相互组合形成斜向曲线线条，从而达到建筑外立面曲面流畅的建筑效果。
单元板块安装具体包括：转接件安装、校正；单元板块检查；单元板运输至施工现场；按平面布置安排堆放板块；单元板块安装；调整、固定单元板块。
请一并参阅图4，为本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的转接件安装示意图。在转接件安装、校正步骤中，安装转接件40前精确定位预（后置）埋定位点41位置，保证后置埋件42处于允许偏差范围内且三维可调，安装转接件并用垂直钢线精确调整好转接件定位，以保证安装完成后幕墙曲面流畅。转接件40包括第一转接件401和第二转接件402。
转接件40（包括不锈钢制品）应符合国家标准GB/T5277，GB/T818和GB/T3098。
铝合金型材质量控制标准包括：检查铝合金型材的出厂合格证，化学成分和力学性能检测报告；检查表面氧化膜层厚度和质量是否符合幕墙施工合同技术要求；检查铝合金型材的表面平整度，断面尺寸，表面光洁度是否符合国家要求；铝合金型材在头斜准切割锯进行切断；主要竖向构件允许偏差为±1.0mm，主要横向构件偏差为±0.5mm，端头斜度-15′；截面端头不应有加工变形，并应去除毛刺；构件在电脑数控型材加工中心进行钻、铣、冲等加工；孔位允许偏差为±0.5mm，孔距允许偏差为±0.5mm，累计偏差为±1.0mm。
检验预埋件和转接件的安装质量标准包括：预埋件的标高偏差不应大于10mm，预埋件位置与设计位置的偏差不应大于20mm，并采用下列方法检测：与设计图纸核对，也可打开连接部位进行检验；在抽检部位用水平仪测量标高及水平位置；用分度值为1mm的钢直尺或钢卷尺测量预埋件的尺寸。
单元体质量检测标准包括：
在按平面布置安排堆放板块步骤中，单元体运至工地后需要通过叉车或吊车运输暂存在幕墙堆放场，然后运至卷扬机起吊点，一般水平运输使用两种运输方式：手推车运送，叉车运送。
请一并参阅图5，为本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的低层单元板块吊装示意图。低层的单元板块50垂直运输采用双索缆绳51结合单臂吊机（由悬挑钢吊臂和卷扬机组成）进行垂直运输安装。由钢吊挂件连接单元板块50，由屋顶上固定的电动葫芦52带动钢丝绳53进行垂直运输，单元板块50下方两端各固定有一根缆绳51，每根缆绳51由地面四人于下方做牵引保护，以防单元板块50摇晃撞碎玻璃出现事故。
请一并参阅图6，为本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法的塔吊从屋面吊出单元体板块示意图。在单元板块安装步骤中，单元板块50安装具体包括：总包塔吊54（或卷扬机）从地面或楼层内吊出单元板块50；单元板块50达到安装位置；换手动葫芦挂钩；单元板块50微调进入安装位置；单元板块50焊接固定。在调整、固定单元板块时，双弧曲面幕墙设计弧形设计较多，转角位封口在交接处采用胶带纸粘贴在竖框顶端形成底板的辅助封口措施封口，再注胶密封；顶部收口铝板与主体结构的接缝处应打注耐候胶，防止雨水渗透，打胶必须严格按照打胶程序进行，对于各种面材之间的交界处理，确保交界处整齐、无杂物，为后续施工提供方便条件。
结构胶和耐侯胶标准包括：检查胶的生产厂家、型号及规格、出厂合格证和性能报告是否与订货合同相同；检查胶筒上的出厂日期及有效期是否能在施工期内用完；有无过期胶混入产品之中；不得把过期结构胶降格为耐侯胶用；向国家指定的检测中心提供式样材料，提取结构胶与其接触材料的相容性实验报告。
请一并参阅图7，为本发明实施例的弧面单元式幕墙结构的示意图。本发明实施例的弧面单元式幕墙结构包括至少一弧面单元板块（图未示）、转接件40和后置埋件42。其中，弧面单元板块周围安装有铝合金框43，铝合金框43包括铝合金竖框和横框，铝合金竖框设计成为带有一定角度的组合截面，大大节省了安装过程中的调节定位时间，缩短了工程工期，减少施工难度，节省劳务成本。弧面单元板块横框上开设有水孔，通过水孔集水、排水，实现有组织的分层排水，以满足幕墙防水要求。单元板块之间通过板块四周的铝合金框43咬合。
后置埋件42采用焊接U形槽，通过固定元件与转接件40连接将转接件40固定在主体结构44（砼梁）上，固定元件可以采用T形螺栓或者其他形状的螺栓或连接元件。转接件40另一端连接弧面单元板块的铝合金框43，转接件40上设置有微调螺栓45和粗调螺栓46，通过微调螺栓45和粗调螺栓46可以调节弧面单元板块的位置，使弧面单元板块成一定的弧形。单元板块采用平板式组装成弧面幕墙相比于单元体直接做成弯弧形成本大大降低，约节省10%左右的成本。用垂直钢线精确调整好转接件40定位，以保证安装完成后幕墙曲面流畅。
根据建筑设计效果分格及楼层高度确定单元板块的宽度、高度以及斜度；所有弧面单元板块均为平面大板块，均在加工厂生产组装，并运送工地吊装，其中，单元板块加工具体包括：型材订购；型材运送加工；单元板块下料、加工；单元板块组框；组装单元板块；密封打胶；单元板块养护；检查清理；运输至施工现场安装。
单元板块下料、加工时需要对各单元板块进行编号，并注明加工、运输、安装的顺序和编号，下料过程中须先试切合格后方可批量下料，下料后清除毛刺和铝屑。
在组装单元板块中，单元板块之间的连接应紧密并符合规范规定的公差要求，单元板块之间的接缝应采用硅酮密封胶密封，组角过程必须加注组角胶后方可组角。
弧面单元板块面材选择：T8+16A+T6Low-E钢化中空玻璃；8mm厚钢化彩釉玻璃；T6+12A+H6+1.14PVB+H6LOW-E钢化夹胶中空玻璃。
单元板块组装完成后，工艺孔应封堵，通气孔与排水孔应通畅。
单元板块铝合金竖框设计成为带有一定角度的组合截面，大大节省了安装过程中的调节定位时间，缩短了工程工期，减少施工难度，节省劳务成本。
本发明实施例的弧面单元式幕墙结构弧形设计较多，转角位封口在交接处采用胶带纸粘贴在竖框顶端形成底板的辅助封口措施封口，再注胶密封；顶部收口铝板与主体结构的接缝处应打注耐候胶，防止雨水渗透，打胶必须严格按照打胶程序进行对于各种面材之间的交接处理，确保交界处整齐、无杂物，为后续施工提供方便条件。
本发明实施例的弧面单元式幕墙施工方法及结构的单元板块在工厂加工，运送现场直接安装在主体结构上，为施工现场安装的前期工作赢得充分的时间，大大缩短了施工工期；单元板块采用平板式组装成弧面幕墙相比于单元体直接做成弯弧形成本大大降低，约节省10%左右的成本；单元板块铝合金竖框设计成为带有一定角度的组合截面，大大节省了安装过程中的调节定位时间，缩短了工程工期，减少施工难度，节省劳务成本；弧面单元式幕墙块设计上利用雨幕原理、多道密封和等压腔，防止雨水大量渗透，保证幕墙的水密性和气密性；后置埋件采用外露槽式设计、双系点连接，使单元板块成为几何不变体系，结构可靠，在施工过程中通过螺栓对转接件和单元体进行三维调节，将偏差控制在允许范围内，保证曲面流畅。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种弧面单元式幕墙施工方法，包括：
步骤a：根据工程结构特征确定轴线基准点布置和控制网形式，进行测量放线，并确定后置埋件位置；
步骤b：加工制作弧面单元板块，在弧面单元板块周围安装铝合金竖框和横框；所述弧面单元板块采用平面大板块，所述弧面单元板块铝合金竖框设为带有一定角度的组合截面；
步骤c：根据定位的后置埋件位置安装转接件，通过转接件将弧面单元板块进行安装及固定；所述弧面单元板块安装包括：将弧面单元板块以两个相邻弧面单元板块控制点连线为内边线异形旋转，使弧面单元板块竖框的组合角度随着弧面的变化而变化形成弧面幕墙。
2.根据权利要求1所述的弧面单元式幕墙施工方法，其特征在于，在所述步骤a中，采用激光垂准仪对楼层基准点进行投测；采用极坐标投测使用全站仪将经过计算机精确分析过的分格控制点坐标放样定位，定出幕墙的分格定位点；采用电子经纬仪，对幕墙标高方向的控制线投测。
3.根据权利要求1或2所述的弧面单元式幕墙施工方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述后置埋件采用外露槽式设计、双系点连接。
4.根据权利要求1所述的弧面单元式幕墙施工方法，其特征在于，所述步骤c还包括：安装转接件前精确定位后置埋件位置，保证后置埋件处于允许偏差范围内且三维可调，用垂直钢线精确调整好转接件定位。
5.根据权利要求3所述的弧面单元式幕墙施工方法，其特征在于，所述步骤c还包括：弧面单元式幕墙转角位封口在交接处采用胶带纸粘贴在竖框顶端形成底板的辅助封口措施封口，再注胶密封；顶部收口铝板与主体结构的接缝处打注耐候胶。
6.一种弧面单元式幕墙结构，其特征在于，包括：至少一弧面单元板块、后置埋件和转接件，所述弧面单元板块周围安装铝合金竖框和横框，所述铝合金竖框为带有一定角度的组合截面，所述弧面单元板块之间通过弧面单元板块四周的铝合金框咬合，所述后置埋件采用焊接槽，通过固定元件与转接件连接将转接件固定在主体结构上，所述转接件另一端连接弧面单元板块的铝合金框，所述转接件上设置有微调螺栓和粗调螺栓，通过微调螺栓和粗调螺栓调节弧面单元板块的位置；所述弧面单元板块为平面大板块。
7.根据权利要求6所述的弧面单元式幕墙结构，其特征在于，所述弧面单元板块的铝合金横框上开设有水孔，通过水孔集水、排水。
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