摘要：本文以梅溪湖大剧院工程为例，针对异形扭曲幕墙GRC设计、加工与安装等技术进行分析，主要涉及到施工准备、定位放线、主体转接件安装、主次龙骨安装、檁条安装、GRC板安装以及缝隙打胶等多项内容，力求通过本文研究，使幕墙加工与安装水平得到显著提升，使建筑工程更加稳固高效。
关键词：异形扭曲幕墙；GRC加工；安装技术
引言
在建筑行业飞速发展下，不但对其使用功能有所要求，还要求体现建筑物的个性，呈现出独特的建筑效果。对此，可将GRC板等异形幕墙板应用其中，对建筑立面进行装饰，使公共建筑获得最佳效果。但是，对于异形扭曲幕墙来说，应采用正确的加工安装技术，把握控制操作要点，从而提高建筑质量与安全。
1工程概况
梅溪湖大剧院工程位于湖南省，由英国的著名设计师进行设计，外形类似芙蓉花，盛开在梅西湖畔。该项目占地面积10万平方米，投资金额30亿左右，建成后成为该省规模最大、功能最全的艺术殿堂。该工程内含大型剧院1800座、小型剧院500座以及若干艺术馆。外幕墙面层为GRC新型材料与玻璃、铝板等共同构成，效果图如下[1]。
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图1 梅溪湖大剧院
2异形扭曲幕墙GRC加工与安装技术
该建筑中的单体外幕墙数量为三个，材料为GRC板，工程需应用10000多块形状各异的GRC板，每块板在7m2左右，重量超过半吨，面板造型为双曲面，是当前工程中施工难度最大、应用科技最多的幕墙工程。
2.1设计技术
该工程使用的GRC板的抗折强度超过18MPa，冲击强度超过8KJ/m2，主要包括砂与白水泥两种材料；内部结构受理层中主要材料为石英砂、普硅水泥、耐碱长玻璃纤维等等，厚度在15mm左右。幕墙中的钢杆件主要依靠镀锌处理，热浸锌层的厚度超过85 ，拉结点与GRC板块边缘之间的距离范围为150mm—200mm之间，在长与宽两个方向上增强拉结点，彼此间的距离在500—600mm之间。在整体工程中，所应用的GRC板全部采用自由曲面组合而成，利用BIM参数化进行建模设计。将BIM技术引入其中，利用RHINO＋GH形成GRC背附钢架，利用CNC雕刻机进行编程且深化。在AYTOCAD运行中，利用LISP编程对模具图进行标注，在模具制成后，主要作用是对线所需的支撑块进行切割和加工；利用BIM编程可使原本复杂的工程量与设计得到有效准确的检测；利用全站仪对三维空间进行测量，并且深入贯彻到整体幕墙的设计、制作与施工之中[2]。
2.2生产技术
在GRC生产过程中，首先利用CNC雕刻模具筋板线，对地模进行拼装，利用模具刮原子灰刷脱模剂，对GRC表层进行盘厍，使不锈钢锚杆得以固定，然后对GCR基层进行喷射，对背负钢架进行安装与养护，最后完成脱模、水磨、涂抹防水防污剂后包装运输。在上述生产流程中，最为重要的技术便是一次性模具的拼装工序，在平板中通常采用一层厚度为15—18mm的板，以此为模板。对于弧度较小的面板来说，可使用双层薄板弯曲成型；对于弧度较大的面板来说，可使用细木条对造型进行拼接，最后用全站仪对各个点位进行检验。
与模具标注中的三维坐标点相结合，对车间中的任意模具位置进行定位，明确各个模具中的基准定位点，对采集的数据信息进行换算，使图纸中的坐标点在地面平面中以1：1的形式体现出来。再与图纸相关要求结合，放入格为500mm的分格线中，确定不同边角所处位置，将四边联合起来使其形成二维图型。以选中的大型板块的尺寸为依据，在三维定点原理的引导下，利用CAD进行制图，每间隔500mm进行分割，明确各个曲线的走势与高度，利用CNC雕刻机进行裁剪，与不同曲面的走势相结合，设置支撑柱的高度，在柱子底部进行横梁拉接，再根据特定顺序将拼成的板块整齐放置。在相应的板块中，任意曲线板在制作完毕后，使用腻子粉对所有板块的模具表面进行处理，使板块的表面能够更加圆润；最后，采用GRC喷枪喷射成型，利用双头喷枪进行操作，使玻璃纤维束、砂浆流速等在空中形成夹角，散射面积较大、生产强度较高，可在大范围作业中应用。上述两部分流束重合后，可使GRC质量变得更加均匀，适用于异形制品的制作之中。
2.3安装技术
在该项目中，由于幕墙占比较大，加上板块较重，数量较多，很容易出现吊装困难等情况，在安装时难以采用人工操作的形式垂直安装，需要发挥吊装机械的辅助作用来完成。在标准机械中，可通过加工节点扣件进行多种空间扭曲定位，使幕墙施工无需焊接，以非线性形式为主，逐渐朝着装配式的方向发展。
（1）施工准备。在施工准备之前，选择技术水平较强的司机、焊接师傅与板块生产厂家，对GRC施工方案进行科学编制，并做好技术交底工作；对结构尺寸进行复核，根据主体结构图，对现场实体结构尺寸进行复核，寻找结构偏差所在，根据复核相关结果，对GRC幕墙进行精准定位；在深化设计方面，对GRC分模标号进行设计，根据3D模型图进行深化设计，在设计完毕后立即上报给原单位，判断是否与原本幕墙设计效果相符合，确认无误后，由设计单位对结构要求进行验算。
（2）定位放线。由专业的放线人员，根据图纸设计利用全站仪进行定位放线，对于采用后置锚件的项目，在施工之前先要对连接件进行定位，在龙骨施工前，应先对竖向骨进行定位，在GRC板安装之前，对每块板材进行定位.
（3）主体转接件安装。按照后置埋件的定位线，做好埋件结构的施工工作，开展拉拔试验，根据结构计算书中的相关要求执行。在拉拔符合标准后，才可对转接件进行施工，对其进行力学性能检测，在施工过程中应注重焊缝质量，在施工结束后将焊渣清除，并做好隐蔽工序的验收工作，最后对隐蔽施工位置涂抹防腐防锈剂。
（4）主次龙骨安装。在对主龙骨骨架进行安装的过程中，可利用电动葫芦将桁架吊装起来，与连接件栓接后，通过螺栓孔微调整后定位，在调整完毕后将螺栓拧紧，根据图纸对次龙骨进行安装，采用焊接的方式将主次龙骨连接起来，确保焊缝质量符合规定，例如，设计焊缝为一级或二级时，应根据钢结构对其进行有效检测[3]。
（5）檁条安装。在幕墙施工过程中，系统层次逐渐为檩条、檁托、转接件等等，玻璃纤维水泥板的厚度在18mm左右，由于整体出现变形情况，在二次钢结构、檁托安装方面均以螺栓为连接点。在檁托的下方，通过现场焊接的形式对套筒进行定位与安装，使其处于主体钢结构中，并在四周90°的方向安装加强肋，将檁托安装在套筒之中。在檁托的上方、端部设置长圆孔，对GRC檁托进行调节，确保X轴、Y轴、Z轴的安装误差处于合理范围内。利用螺栓将檩条与檁托相连，在正式吊装之前，将檩条的牛腿与转接件进行预装，当檩条吊装至指定位置后，对螺栓进行加固，再将转接件进行精调即可。
（6）GRC板安装。采用一侧开口的插入檩条牛腿转接件，将其与另一侧闭合定位安装，利用销轴铰接的方式固定至檩条体系之中，与定位端上方相互连接。在对GRC板进行吊装过程中，在插入端提前设置插装耳板，在闭合侧提前设置T型耳板。在安装过程中，耳板插口是GRC安装时插入的终极定位点，在对牛腿上的铰接组件进行安装时，应将其设置在闭合段的最终定位处，因此在安装精度设置方面，势必要按照规定的坐标值进行控制，确保安装合格；在檐口吊顶方面，将GRC板吊装在平台上，利用手动葫芦使GRC板到达指定位置。在立面板中，利用GRC板进行吊装，先插入端到达指定位置后，利用手动葫芦对闭合端的位置进行调节。当周围板块均安装完毕后，对板块中左右位置进行微微调整，使板块之间的缝隙间隔在25mm左右，再对板块前后距离进行调节，使其横向间隔控制在50mm左右，确保前后、左右板块拼装顺滑，最终利用专门的扳手对T型螺栓进行加固。
（7）造型板材安装。例如，在梅溪湖大剧院中，板材整体安装顺序是从花瓣到拱面，由下至上，由内到外依次实施，这样做有助于安装站位与消除误差。在剧场的花瓣立面中，分别由左右两侧朝着露台根部进行安装，以拱中线作为收口位，在安装过程中，GRC板以连续的方式实施，屋面GRC板在铝板相交位置自然的出口。该项目借助微信平台对构件进行管理，对于任意GRC板来说，均配有各自的二维码，内含尺寸、位置等信息，可对无序的GRC构件进行有序管理，使板在运输、吊装过程中不会出现失误，提高一次吊装成功率[4]。
（8）缝隙打胶。在GRC板材安装结束后，根据设计要求对拼装缝隙进行打胶，在正式打胶之前应将缝隙中的污染物、灰尘等进行处理，使结构胶、板材等相互融合开展实验，防止因互不相容而产生结构胶裂缝情况。
结论
综上所述，在本文研究中，以梅溪湖大剧院工程为例对异形扭曲幕墙的设计、立模、喷浆等关键技术进行分析，使一系列施工技术难题得到有效解决，并引入二维码标识技术，确保工程施工的高效顺利完成，对其他类似工程来说起到借鉴与参考作用。
参考文献：
[1]任杰强. 异形扭曲幕墙GRC加工与安装技术[J]. 建筑•建材•装饰，2017（14）：88.
[2]徐锋. 浅谈异型GRC幕墙控制要点[J]. 江西建材，2015，177（24）：140.
[3]江俊福. BIM技术在异形幕墙施工中的应用[J]. 中国科技信息，2018，592（20）：58-60.
[4]杨皓东，周宗坤，陶余桐. 异形幕墙施工平台及其外用脚手架施工技术[J]. 工程与建设，2018（3）：427-431.
论文作者:陆伟平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签：幕墙论文; 板块论文; 檩条论文; 异形论文; 工程论文; 位置论文; 龙骨论文; 《基层建设》2019年第27期论文;