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深圳保利劇院外掛裝飾鋁板施工技術(shù)

作者：劉海如等    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:03 [收藏]
隨著(zhù)外層維護系統的不斷創(chuàng )新和突破，建筑外掛裝飾板在越來(lái)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、調整等多個(gè)角度，將外掛施工技術(shù)進(jìn)行總結以做為行業(yè)內交流。
    關(guān)鍵詞：外掛裝飾鋁板 測量 下料 局部調整

    為體現建筑的金屬質(zhì)感，增強建筑的外裝飾效果，隨著(zhù)直立鎖邊金屬屋面的廣泛應用，建筑外掛裝飾板作為其良好的組合體應運而生，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合板后，國內越來(lái)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(jiǎn)介
    深圳保利文化廣場(chǎng)劇院位于深圳市南山區，劇院屋蓋建筑造型為一類(lèi)似半橢圓面的不規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(cháng)度約115m，南北橫向長(cháng)度約80m，最高約為35m，如圖1所示。
    整個(gè)建筑外層維護主要由玻璃幕墻和金屬屋面兩部分組成，金屬屋面系統采用直立鎖邊機械咬合點(diǎn)支撐金屬屋面系統，在整個(gè)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 結構形式
    外掛裝飾鋁板的安裝節點(diǎn)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，節點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)，見(jiàn)下表：


    3 施工工藝
    3.1 測量工藝
    第一步：實(shí)測建筑的玻璃接縫、洞口、屋脊線(xiàn)，初步校核整個(gè)建筑的誤差量，為整個(gè)空間放線(xiàn)提供參考依據，了解蜂窩板與玻璃連接處的誤差量，以便預先留出足夠數量的蜂窩板來(lái)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(xiàn)交匯點(diǎn)為測量點(diǎn)，根據理論點(diǎn)數據在實(shí)物結構上放出空間控制網(wǎng)，主要根據X、Y軸理論數據定出空間坐標點(diǎn)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(diǎn)，測出板上點(diǎn)的具體坐標，即可知道控制網(wǎng)上的點(diǎn)與理論點(diǎn)誤差量，主要為Z方向上的誤差數量（立面采用Y、Z確定X的誤差量）；
    第三步：所有實(shí)際測量點(diǎn)用油漆筆做出標記，連接各點(diǎn)成光滑曲線(xiàn)，從而形成整個(gè)空間控制網(wǎng)，整個(gè)空間控制網(wǎng)既可以指導下料，同時(shí)給安裝提供參考線(xiàn)；

    第四步：在劇院北側、南側、西側、屋頂四個(gè)區域設置臨時(shí)安裝控制軸線(xiàn)，軸線(xiàn)正向內的區域為首先安裝部分，控制軸內的采用理論集合實(shí)際誤差施工，如圖8，控制線(xiàn)以外部分實(shí)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(jìn)行實(shí)際放線(xiàn)下料，保證蜂窩板主縫與已施工的玻璃縫過(guò)渡光滑。
    整個(gè)測量工作好似工程的指航燈，在本工程中作用巨大
    　?。?）通過(guò)實(shí)際測量與理論數據比較，校核實(shí)際誤差量，為蜂窩板下料提供第一手資料，本工程也預先選擇誤差較小的區域開(kāi)始下料施工；
    　?。?）通過(guò)實(shí)際測量，形成空間控制網(wǎng)，從而達到測量放線(xiàn)的目的，為施工提供參考依據。
    　?。?）整個(gè)控制網(wǎng)線(xiàn)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：預先小面積下料，考慮到蜂窩板材的高昂價(jià)格，為控制材料損耗，先進(jìn)行小面積下料，現場(chǎng)試裝達到預期效果后，進(jìn)而大面積區域性下料，圖八所示即預先試裝效果。
    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(guò)計算扣除縫寬，其余部分現場(chǎng)實(shí)測下料。四邊形、三角形板材通過(guò)EXCEL表格統一下料，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(gè)下料工序表達準確，清晰無(wú)誤。
    　　下料復核：復核工作主要為原始數據復核和生成數據復核。原始數據復核主要檢查電腦三維圖取值和現場(chǎng)收集的數據是否正確；生成數據復核主要檢查扣縫、板材類(lèi)型等二次處理數據是否準確。針對四邊形和多邊形板材，盡可能收集所有邊長(cháng)和對角線(xiàn)數據，多余數據用于校對審核。
    　　3.3 安裝工藝
    　　整個(gè)蜂窩板安裝流程為：施工措施布置→運輸倒料→組合支座安裝→支承件角度調整→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(mǎn)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，根據區域性放線(xiàn)標記，定位初始安裝角點(diǎn)。
    　　同時(shí)，根據現場(chǎng)實(shí)際情況預先準備施工的安裝措施，靈活設置操作平臺，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(chǎng)的鋁板編號、數量、分清安裝方向、位置，同時(shí)結合各區域排版布置圖，預先倒料至安裝區域周邊，主要放置在屋頂或者坡底，并保證臨時(shí)放置的穩定性。
    　　然后，根據放線(xiàn)標記和實(shí)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(diǎn)均安裝夾具；同時(shí)根據邊縫走向，安裝U型支承件，調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，可以高低調節，配件之間采用螺栓連接，在蜂窩板安裝前此螺栓僅預緊；
    　　再后，將蜂窩板安裝邊用膠密封，采用吊繩將整個(gè)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(dòng)，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點(diǎn)，其安裝過(guò)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(shí)進(jìn)行調整，使相鄰板塊縫隙的尺寸達到設計要求，橫平豎直，寬窄均勻，并且板塊之間無(wú)高差，過(guò)度平滑。
    　　3.4 收邊工藝
    　　整個(gè)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，現場(chǎng)后期主要采用實(shí)測收邊和局部微調兩種方式來(lái)保證裝飾效果。
    　　在建筑的門(mén)洞位置以及與玻璃幕墻銜接位置采用實(shí)測下料，通過(guò)拉線(xiàn)或者彈線(xiàn)定位板塊之間縫隙的走勢，從而確定了各塊板材的現場(chǎng)位置，進(jìn)而根據布線(xiàn)可以直接測量板塊的實(shí)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(shí)有效的方法。

    　　3.5 局部調整
    　　當建筑裝飾鋁板大面積成型后，可以撕開(kāi)鋁板的保護膜，拆除安裝措施，銀灰色的板材在陽(yáng)光下散發(fā)金屬光澤，整體外觀(guān)效果極具震撼力。但與此同時(shí)，若板材之間過(guò)度不平滑，空間弧度沒(méi)有保證，會(huì )出現板材在陽(yáng)光下存在明顯色差，或者小面積凹陷引起聚光，給整個(gè)建筑視覺(jué)效果帶來(lái)污點(diǎn)，此時(shí)需要進(jìn)行局部調整。
    　　本工程收尾階段，統計問(wèn)題主要有以下三種：
    　　調整種類(lèi)一，因其它專(zhuān)業(yè)鋪設的金屬屋面板未保證空間弧度飽滿(mǎn)，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，后經(jīng)全站儀測量確認，此處比理論數據低約15cm，而支座的上下調節能力僅有2cm，最后采用小面積疊加一個(gè)支座的方法，減小誤差量，淡化聚光效應；
    　　調整種類(lèi)二，建筑立面曲線(xiàn)變化位置，雖然保證了板材平滑過(guò)渡，但因4cm的間隙，下方仰視會(huì )發(fā)現局部位置上方板材高于下方板材，支座外漏明顯，實(shí)際為觀(guān)察角度引起的視覺(jué)誤差。解決途徑將上方板材下口壓低0.5~1cm，通過(guò)微弱的高低差來(lái)保證整體視覺(jué)效果，見(jiàn)圖11示意圖。
    　　調整種類(lèi)三，安裝區域之間對接時(shí)，會(huì )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整后裝帶兩側的板材，將縫隙誤差通過(guò)多塊板材分散消化。

    4 工程亮點(diǎn)
    　　整體外觀(guān)——超強的建筑曲面效果，大量的三維定位設計，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(guān)效果體現了淋漓盡致。
    　　節點(diǎn)設計——裝飾鋁板的連接支座可以上下調節、傾斜調節、旋轉調節，滿(mǎn)足了一定的空間三維調節效果，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)的應用、急陡屋面的施工、誤差消化調整等施工難點(diǎn)的克服，進(jìn)而提高了整個(gè)工程施工技術(shù)含量。
    5 結語(yǔ)
    　　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(gè)全新的案例，也促進(jìn)了設計、施工工藝的成熟和發(fā)展。
    　　建筑外掛裝飾板帶來(lái)沖擊性的建筑視覺(jué)效果，并且，裝飾板材種類(lèi)日益多樣，如鈦合金、鋁合金、銅合金板等，同時(shí)連接節點(diǎn)日趨靈活，設計樣式各異，此工藝必將被越來(lái)越多的建筑師所接受和采納，市場(chǎng)情景廣闊。隨著(zhù)國內施工技術(shù)實(shí)力的日益增強，施工工藝能夠適應新材料、新工藝的不斷沖擊，通過(guò)設計和施工人員的不斷學(xué)習與探索，必將給整個(gè)建筑維護系統開(kāi)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 金屬屋面的曲面設計與施工 國外建材科技 2004.01

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