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      1. 深圳保利劇院外掛裝飾鋁板施工技術(shù)

        作者:劉海如等    
        時間:2009-12-22 20:26:03 [收藏]
        隨著外層維護系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新和突破,建筑外掛裝飾板在越來越多的建筑中采用,并且形式日益多樣,筆者有幸參與了深圳保利劇院屋面及幕墻部分裝飾鋁板的施工,本文從測量、下料、安裝、調(diào)整等多個角度,將外掛施工技術(shù)進行總結(jié)以做為行業(yè)內(nèi)交流。
          關(guān)鍵詞:外掛裝飾鋁板 測量 下料 局部調(diào)整

          為體現(xiàn)建筑的金屬質(zhì)感,增強建筑的外裝飾效果,隨著直立鎖邊金屬屋面的廣泛應(yīng)用,建筑外掛裝飾板作為其良好的組合體應(yīng)運而生,繼北京大劇院、杭州大劇院為代表的建筑采用外掛裝飾鈦復(fù)合板后,國內(nèi)越來越多的建筑采用此種技術(shù),剛剛落成的深圳保利劇院采用大面積外掛鋁板作為外層維護裝飾層。
          1 工程概況
          1.1 工程簡介
          深圳保利文化廣場劇院位于深圳市南山區(qū),劇院屋蓋建筑造型為一類似半橢圓面的不規(guī)則曲面被東部入口的一豎直平面切割而成。屋蓋整體曲面起始于±0.000m標高,屋蓋東西縱向長度約115m,南北橫向長度約80m,最高約為35m,如圖1所示。
          整個建筑外層維護主要由玻璃幕墻和金屬屋面兩部分組成,金屬屋面系統(tǒng)采用直立鎖邊機械咬合點支撐金屬屋面系統(tǒng),在整個外殼(除玻璃幕墻部分)覆蓋了一層裝飾鋁板,主要材質(zhì)為20厚蜂窩板和穿孔鋁單板。金屬屋面面積約9000 m2,最外層外掛鋁合金板,向內(nèi)依次為鋁原色錘紋防水板、保溫玻璃棉、隔聲鋼板、隔聲吸音纖維。

          1.2 結(jié)構(gòu)形式
          外掛裝飾鋁板的安裝節(jié)點主要有兩種形式,一為支承件與夾具組合,二為支承件與焊接支座組合,節(jié)點圖如下圖2、3所示:

          所有裝飾鋁板采用鋁角碼固定于組合支座上,夾具組合支座咬于面板直立板肋上,板縫與板肋交匯點全部布置支座,焊接組合支座直接固定于屋面C型檁條上,間距控制為500mm。

          2 工程難點及解決方案
          深圳保利劇院金屬裝飾鋁板施工,因建筑造型的獨特以及其它工種的施工誤差影響,該工程主要克服了以下難點,見下表:


          3 施工工藝
          3.1 測量工藝
          第一步:實測建筑的玻璃接縫、洞口、屋脊線,初步校核整個建筑的誤差量,為整個空間放線提供參考依據(jù),了解蜂窩板與玻璃連接處的誤差量,以便預(yù)先留出足夠數(shù)量的蜂窩板來消除誤差,保證玻璃接縫與蜂窩板接縫連接光滑;
          第二步:取板材之間分割線交匯點為測量點,根據(jù)理論點數(shù)據(jù)在實物結(jié)構(gòu)上放出空間控制網(wǎng),主要根據(jù)X、Y軸理論數(shù)據(jù)定出空間坐標點的水平位置,從而在豎直投影方向找到鋁鎂錳板上的確切點,測出板上點的具體坐標,即可知道控制網(wǎng)上的點與理論點誤差量,主要為Z方向上的誤差數(shù)量(立面采用Y、Z確定X的誤差量);
          第三步:所有實際測量點用油漆筆做出標記,連接各點成光滑曲線,從而形成整個空間控制網(wǎng),整個空間控制網(wǎng)既可以指導下料,同時給安裝提供參考線;

          第四步:在劇院北側(cè)、南側(cè)、西側(cè)、屋頂四個區(qū)域設(shè)置臨時安裝控制軸線,軸線正向內(nèi)的區(qū)域為首先安裝部分,控制軸內(nèi)的采用理論集合實際誤差施工,如圖8,控制線以外部分實測下料施工,保證接縫連貫;
          第五步:屋脊部分、玻璃幕墻和洞口周邊部分進行實際放線下料,保證蜂窩板主縫與已施工的玻璃縫過渡光滑。
          整個測量工作好似工程的指航燈,在本工程中作用巨大
           ?。?)通過實際測量與理論數(shù)據(jù)比較,校核實際誤差量,為蜂窩板下料提供第一手資料,本工程也預(yù)先選擇誤差較小的區(qū)域開始下料施工;
           ?。?)通過實際測量,形成空間控制網(wǎng),從而達到測量放線的目的,為施工提供參考依據(jù)。
           ?。?)整個控制網(wǎng)線處于蜂窩板接縫位置,可以保證接縫的連貫,從而為施工提供質(zhì)量保證,并且控制了空間蜂窩板的走勢,為板塊按排版安裝提供了方便。

            3.2下料工藝
            下料思路:預(yù)先小面積下料,考慮到蜂窩板材的高昂價格,為控制材料損耗,先進行小面積下料,現(xiàn)場試裝達到預(yù)期效果后,進而大面積區(qū)域性下料,圖八所示即預(yù)先試裝效果。
          下料方式:誤差較小的位置采用理論下料,直接從三維空間圖上取值,通過計算扣除縫寬,其余部分現(xiàn)場實測下料。四邊形、三角形板材通過EXCEL表格統(tǒng)一下料,后附示意圖確定噴涂方向及板材正反面,特殊異形板材采用詳細CAD圖表示,確保整個下料工序表達準確,清晰無誤。
            下料復(fù)核:復(fù)核工作主要為原始數(shù)據(jù)復(fù)核和生成數(shù)據(jù)復(fù)核。原始數(shù)據(jù)復(fù)核主要檢查電腦三維圖取值和現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)是否正確;生成數(shù)據(jù)復(fù)核主要檢查扣縫、板材類型等二次處理數(shù)據(jù)是否準確。針對四邊形和多邊形板材,盡可能收集所有邊長和對角線數(shù)據(jù),多余數(shù)據(jù)用于校對審核。
            3.3 安裝工藝
            整個蜂窩板安裝流程為:施工措施布置→運輸?shù)沽?rarr;組合支座安裝→支承件角度調(diào)整→蜂窩板安裝→縫隙尺寸檢查
          首先,蜂窩板安裝之前檢查鋁鎂錳板是否滿足安裝條件,確保收邊收口以及立邊咬合等工作已經(jīng)完成,根據(jù)區(qū)域性放線標記,定位初始安裝角點。
            同時,根據(jù)現(xiàn)場實際情況預(yù)先準備施工的安裝措施,靈活設(shè)置操作平臺,較陡位置采用雙排鋼管腳手架,坡度較小位置采用軟梯。
            其次,施工帶班人員整理到場的鋁板編號、數(shù)量、分清安裝方向、位置,同時結(jié)合各區(qū)域排版布置圖,預(yù)先倒料至安裝區(qū)域周邊,主要放置在屋頂或者坡底,并保證臨時放置的穩(wěn)定性。
            然后,根據(jù)放線標記和實際縫隙位置安裝組合支座。所有蜂窩板邊縫與鋁鎂錳板肋的交匯點均安裝夾具;同時根據(jù)邊縫走向,安裝U型支承件,調(diào)整好支承件的角度后,用自攻定或者螺栓固定于夾具上;U型支承件為組合配件,連接孔為橢圓孔,可以高低調(diào)節(jié),配件之間采用螺栓連接,在蜂窩板安裝前此螺栓僅預(yù)緊;
            再后,將蜂窩板安裝邊用膠密封,采用吊繩將整個蜂窩板拉升至高空就位,保證接縫尺寸后,標記出角碼位置,然后在高空或者落板至地面安裝角碼,角碼保證不松動,不漏裝。
          最后,再次將蜂窩板對位,將蜂窩板安裝縫用自攻釘鎖死,固定完畢后擰緊所有螺栓。
            對于采用焊接支座的節(jié)點,其安裝過程同理。所有自攻釘以及螺栓不漏裝、不松弛,鋁板就位緊固前,及時進行調(diào)整,使相鄰板塊縫隙的尺寸達到設(shè)計要求,橫平豎直,寬窄均勻,并且板塊之間無高差,過度平滑。
            3.4 收邊工藝
            整個外掛鋁板主要功能為外裝飾效果,為保證安裝效果以及消化其它工序的誤差,現(xiàn)場后期主要采用實測收邊和局部微調(diào)兩種方式來保證裝飾效果。
            在建筑的門洞位置以及與玻璃幕墻銜接位置采用實測下料,通過拉線或者彈線定位板塊之間縫隙的走勢,從而確定了各塊板材的現(xiàn)場位置,進而根據(jù)布線可以直接測量板塊的實際尺寸。此工藝雖然緩慢,并受測量人員的能力因素影響,但為收邊收口最切實有效的方法。

            3.5 局部調(diào)整
            當建筑裝飾鋁板大面積成型后,可以撕開鋁板的保護膜,拆除安裝措施,銀灰色的板材在陽光下散發(fā)金屬光澤,整體外觀效果極具震撼力。但與此同時,若板材之間過度不平滑,空間弧度沒有保證,會出現(xiàn)板材在陽光下存在明顯色差,或者小面積凹陷引起聚光,給整個建筑視覺效果帶來污點,此時需要進行局部調(diào)整。
            本工程收尾階段,統(tǒng)計問題主要有以下三種:
            調(diào)整種類一,因其它專業(yè)鋪設(shè)的金屬屋面板未保證空間弧度飽滿,裝飾鋁板安裝后有一處存在明顯凹陷,約有8塊板材發(fā)生明顯聚光效應(yīng),后經(jīng)全站儀測量確認,此處比理論數(shù)據(jù)低約15cm,而支座的上下調(diào)節(jié)能力僅有2cm,最后采用小面積疊加一個支座的方法,減小誤差量,淡化聚光效應(yīng);
            調(diào)整種類二,建筑立面曲線變化位置,雖然保證了板材平滑過渡,但因4cm的間隙,下方仰視會發(fā)現(xiàn)局部位置上方板材高于下方板材,支座外漏明顯,實際為觀察角度引起的視覺誤差。解決途徑將上方板材下口壓低0.5~1cm,通過微弱的高低差來保證整體視覺效果,見圖11示意圖。
            調(diào)整種類三,安裝區(qū)域之間對接時,會存在板材接縫不連貫,或者存在折角,此種情況需要小面積調(diào)整后裝帶兩側(cè)的板材,將縫隙誤差通過多塊板材分散消化。

          4 工程亮點
            整體外觀——超強的建筑曲面效果,大量的三維定位設(shè)計,增加了建筑的新穎和創(chuàng)新力度,外層維護外掛裝飾鋁板,將建筑的金屬外觀效果體現(xiàn)了淋漓盡致。
            節(jié)點設(shè)計——裝飾鋁板的連接支座可以上下調(diào)節(jié)、傾斜調(diào)節(jié)、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié),滿足了一定的空間三維調(diào)節(jié)效果,確保了板材了安裝質(zhì)量。
            施工技術(shù)——測量工藝的投入、三維電腦技術(shù)的應(yīng)用、急陡屋面的施工、誤差消化調(diào)整等施工難點的克服,進而提高了整個工程施工技術(shù)含量。
          5 結(jié)語
            保利劇院的外掛裝飾鋁板成功安裝,又為建筑外層維護施工領(lǐng)域增添一個全新的案例,也促進了設(shè)計、施工工藝的成熟和發(fā)展。
            建筑外掛裝飾板帶來沖擊性的建筑視覺效果,并且,裝飾板材種類日益多樣,如鈦合金、鋁合金、銅合金板等,同時連接節(jié)點日趨靈活,設(shè)計樣式各異,此工藝必將被越來越多的建筑師所接受和采納,市場情景廣闊。隨著國內(nèi)施工技術(shù)實力的日益增強,施工工藝能夠適應(yīng)新材料、新工藝的不斷沖擊,通過設(shè)計和施工人員的不斷學習與探索,必將給整個建筑維護系統(tǒng)開拓更廣闊的前景。

          參考文獻
          [1] 羅憶 國家大劇院鈦飾金屬屋面 中國幕墻網(wǎng) 2005.04
          [2] 李偉 金屬屋面的曲面設(shè)計與施工 國外建材科技 2004.01

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