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异形幕墙施工精度控制措施探讨

作者

温璐璐 陈杰翔 王鹏

常州工程职业技术学院 江苏省常州市 213164

引言:异形幕墙靠着其标新立异的模样,多样化立面呈现,作为现代建筑创新设计关键构成,和一般的传统平面幕墙相较,就异形幕墙的曲面外形而言,对施工精度要求更高。施工期间的任一偏差,皆会对建筑的美观效果以及结构安全构成威胁,异形幕墙施工中怎样来进行精确的测量定位,保障施工精准度,成为工程实践里亟须攻克的核心难题。本文在剖析异形幕墙施工精度控制重要意义的前提下,研究优化测量定位、强化结构变形管控等有效途径,以便为异形幕墙工程质量的改进提供借鉴。

一、异形幕墙施工精度控制的重要性

(一)保障建筑安全与结构稳定性的基础

异形幕墙不同于一般平面幕墙,其曲面造型使得受力更加复杂,对结构稳定性要求更高,如果施工精度控制不当,极易引发结构变形、连接部位开裂等问题,严重影响建筑安全。尤其是大跨度,高悬挑的异型幕墙,施工误差会引起额外的应力集中,带来安全隐患。施工中的尺寸偏差会使装饰面板应力分布不均,在温度、风荷载等作用下产生破损,甚至脱落。异形幕墙作为建筑的“面子”,其施工质量直接影响建筑的整体美观。曲面幕墙要求装饰面板排布均匀、接缝顺畅,线条流畅、造型准确,这就要求施工过程中的测量放样、预埋件定位、骨架安装等环节必须高度精确。

(二)提升建筑美观效果与功能实现的关键

除了美观,异形幕墙还肩负着采光通风,隔热保温等重要功能,而这些功能的有效实现,都对幕墙构件的精确安装提出了更高要求。以采光功能为例,异形幕墙多采用不规则分割的玻璃面板,对玻璃的尺寸精度和安装精度要求极高,如果玻璃尺寸偏差较大或安装位置偏移,极易出现光线透射不均,眩光反射等问题,影响室内采光效果[1]。此外精确的异型幕墙施工还能降低运营期间的维护成本,一方面高精度施工确保了幕墙构件精确吻合、可靠连接,避免在使用过程中因结构位移、构件松动而出现渗漏、脱落等问题,减少了后期维修的频次;另一方面精准施工也为幕墙检修、清洁等日常维护创造了便利。若施工中留有门窗偏位、密封不严等“后患”,不仅会增加业主的维护负担,还会因渗漏、结露等问题影响室内环境,带来诸多不便。

(三)降低工程成本与后期维护难度的途径

除了功能实现,异形幕墙施工的高精度也是控制工程造价的重要手段,相比常规平面幕墙,异形幕墙在设计生产、现场安装等环节的成本更高,容错率更低。若在设计生产阶段未将精度做到位,现场安装时就难免出现反复调试、修改的情况,工期延误、人工费增加在所难免。更有甚者,若不得不返工重制,已加工的高难度构件可能就成了报废品,给工程造价带来难以承受之重。同理异型幕墙施工精度控制还事关后期维护的难度和成本。一旦因施工误差引发渗漏、结露等问题,维修往往需要拆除并重新安装受损构件,而这些非标准异形构件动辄需要返厂定制,维修成本远高于常规幕墙。况且异形幕墙的检修清洁本就困难重重,若再叠加施工遗留的“后遗症”,无疑会进一步加大物业的维护负担。

二、异形幕墙施工精度控制的有效措施

(一)优化测量定位技术提高基准点精度

异形幕墙施工涉及大量测绘定位工作,其精度高低很大程度上取决于基准点定位的准确性。传统人工测量易受环境、视线等因素干扰,误差较大。近年来以全站仪、GPS、BIM等为代表的数字化测量技术在工程中得到广泛应用,大幅提高了基准点测设的效率与精度。其中全站仪凭借精确的角度与距离测量能力,已成为异形幕墙施工测量的“利器”,实践中可利用全站仪沿建筑外轮廓布设控制网,并将测量数据传输至BIM模型,由BIM软件自动计算各节点坐标,输出精确的定位坐标,该方法不仅提高了放样效率,还能最大限度减少人工误差[2]。实践中可在BIM模型中预先标注预埋件位置,利用全站仪将各点坐标引测至现场,并辅以经纬仪等进行复核,确保预埋件安装位置的高精度。对于开槽预埋的异形连接件,还应严格控制槽口尺寸,并采用高强环氧树脂等可靠锚固,确保预埋件的稳固性。

(二)加强结构变形控制稳定受力系统

相比一般幕墙,异形幕墙在抵抗风荷载、温度应力等外力作用时更易发生变形。尤其是高度不规则、自由曲面幕墙,受力更加复杂,变形风险也更高,因此加强结构变形控制是确保异形幕墙施工精度的关键举措之一。应在方案设计阶段充分考虑异形幕墙的受力特点,合理选择刚柔结合的承载体系,一般宜在异形部位设置刚性桁架支撑,增大变形敏感区的抗侧刚度,必要时可结合隐框、索塞等柔性连接方式,形成“刚柔并济”的受力体系。其次应加强主体结构施工质量控制,尤其是高支模工程中的模板刚度与平整度,模板变形会直接导致异型幕墙连接区主体结构变形,给幕墙施工的精度控制带来困难。此外装饰面板与主框架的连接也是控制变形的关键,玻璃面板与金属主框架在温度变化下会产生显著的差异变形,若连接过于刚接,极易引发玻璃开裂、脱落。因此装饰面板与主框架宜采用柔性连接。实践中应借助激光投线仪等设备,高精度控制固定点位置,确保柔性连接不会因安装误差过大而失效。

(三)提升技术团队水平与设备配置标准

无一不向操作人员的技能水平提出极高要求,由此必须配备一支本领精湛,阅历丰裕的专业施工群体,可借助“传帮带”模式,技能比拼之类途径,在已有班组根基上打造“领军人才与骨干工人”组合的金字塔状人才梯队。就专业基础功夫领域而言,应着重提升施工员测量放线的技能水平,使单点误差被控制在规范准许的范围以内。就关键工序的操作员工而言,需按一定周期做技能考核,需设立持合格证书上岗办法,从经验汇聚角度,需着重挖掘各项目里的优质做法,归纳提炼异型幕墙施工的精准化管控样式,于后续工程里贯彻复制推广理念,不断淬炼优质工程范例。需配备与高精度施工相契合的机具工具,除测量仪器以外,数控加工设备性能与精度同样关键,异形幕墙的构件多数呈现非标准特征。借助数控加工可保障高精度,这对数控设备精度等级的要求极高,宜优先择取高端数控加工中心,一般而言它的综合定位精度可至 ±0.05mm ,在进行圆弧、曲面等异形构件加工工作优势明显。装配胎具与模板的精度不容小觑,因异形幕墙施工进程中必然会受到风荷载、碰撞等方面的干扰,为达成装配实施高精度要求,要采用刚度够大的专用胎模。

结语:

伴着建筑创新设计理念不断迸发,异形幕墙成为现代建筑中不可替代的时尚元素。然而曲面造型存在的复杂性,还为幕墙施工精度的控制带来了极大挑战,极易引发质量跟安全的事故,伴随数字层面的深化,智能化技术于建筑工程领域的深度铺开应用,异形幕墙的设计与施工必将踏入更智慧、更精确的全新阶段。诸如3D打印这类前沿技术逐渐成熟,会为异形幕墙数字化设计以及精益化生产装配拓展崭新路径。坚实的专业技艺,缜密周到的办事风格,不停歇的创新认知状态,会在千变万化的异形幕墙世界达成“无招胜有招”,令每一座现代建筑借助卓越幕墙工艺大放异彩。

参考文献:

[1]杨凯.幕墙系统中密封与防水技术材料及施工工艺改进研究[J].中国建筑金属结构,2025,24(02):52-54.

[2]赵晨昊.连续多曲面干挂穿孔铝板幕墙施工技术[J].建筑科技,2024,8(10):89-92.

作者简介:温璐璐,2005.09,女,汉族,福建宁德人,大专在读,研究方向:BIM 技术应用。