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摘要：随着社会经济的快速发展，商业综合体建筑艺术要求也越来越高。设计师为了建筑整体的时尚美观，设计了大量的曲面风格。为满足建筑艺术更高的要求，双曲面铝塑板成为了必不可少的饰材。结合本工程中双曲面铝塑板的应用，对其加工安装质量控制进行简要的论述，为类似工程的施工提供参考。
关键词：大型商业建筑 双曲面铝塑板 质量控制
1 工程概述
随着我国城市化的发展，城市建筑建设过程中，对建筑的外观设计成为提高建筑观赏性、地标性和加强城市建设形象建设的重要方法。24#商业及文化设施楼项目功能为大型商业建筑，外幕墙形式以金属幕墙及玻璃幕墙为主，形成空间曲面造型。金属幕墙约1.9万平米，玻璃幕墙约1.2万平米。
2 双曲铝塑板施工质量控制难点分析
本工程有双曲铝塑板5525平米，这些双曲是在建筑的顶部，使整个建筑看起来更流畅自然，（见下图位置示意）。双曲面铝塑板幕墙设计和施工比较复杂，对施工技术的要求较高。特别是双曲面铝塑板幕墙的施工，虽然能够充分提高幕墙的性能，但是施工技术复杂。合理规划双曲面铝塑板幕墙的施工方法，加强施工过程中的技术分析，对提高双曲面铝塑板幕墙的施工效果具有重要意义。结合本工程实例，存在以下两方面的难点。
2.1 测量放线重点及难点分析
本工程其外观效果多变，其曲线造型不仅给土建施工单位带来严峻挑战，同时也给幕墙施工企业提出了极高的技术要求和质量要求。通过详细深入研究本项目的设计、加工、施工、使用和维护等各环节，测量时需分段测量，对测量误差、风荷载以及建筑伸缩位移等客观因素，包括受温度影响视觉误差较大，这些给施工测量放线带来了一定的难度。而测量质量好坏直接关系到今后各分项工程施工和安装质量，以及施工速度，所以精确的测量放线是本工程的重点及难点。
2.2 双曲异形铝塑板加工重点及难点分析
由于铝塑板都是异形双曲面的，曲率变化无规律，并且每个板都是唯一的。所以如何确定每块板的加工图，并且让板的加工工艺易于实现，这是难点。分析板的曲面样式（如下图），纵向和横向不同部位曲率不相同，特别是边缘处曲面的曲率变化很大。
双曲面模具制作则按网格线条的曲度成形，并预留出铝塑板在内应力的作用下回弹的尺寸余量，保证铝塑板的曲面偏差在±2.5mm之内，外形尺寸偏差在±3mm之内。
考虑到双曲面检测困难，则以特定的平面横向和纵向等分切割单块曲面，获取截面处的曲线，根据曲线制作专用的样板检测辅具配合生产过程中使用双曲面模具，控制板料各方向上的曲率。示意图如下：
3.2 施工要点
3.2.1 测量放线
为保证测量放线能够平衡有序的推进，保证测量精度和工程质量，采用以下具体措施：
（1）采用犀牛软件精确计算双曲幕墙分割尺寸及三维定位坐标。
运用三维坐标定位法进行幕墙施工测量放线：运用电脑模拟技术，对幕墙分格三位坐标控制点，进行二维平面和一维标高分离，施工时通过平面二维确定定位点的平面坐标方位，运用激光仪、水准仪垂直传递和标高测量，确定幕墙三维空间施工定位点，完成幕墙施工测量放线和施工安装板块三维空间精确定位。
运用内引内控与外引外控建立幕墙施工放线内外控制网，对不同曲面幕墙运用弧线定点法和极坐标法进行施工测量。
运用GPS空间定位技术跟踪监测结构施工位移变形，保证对结构“四维时变”的精确测量与施工。
（2）选用世界最高精度的测量仪器和设备；
本工程将投入多台设备，其中两台为目前世界最高精度的测量仪器徕卡TS30、0.5秒级，测距精度为0.6mm测量仪器，为测量放线的精确提供了有力保障。同时用于测量的仪器和设备按期经国家认可的计量检测中心检测合格后，投入到本工程使用。
（3）控制线测设
1）首先确定好基准轴线和水准点，再用经纬仪放出控制线以及拐角控制线。
2）将原土建基准中心线、水平线进行复测，无误后放钢线，定出幕墙安装基准线。为保证不受其它因素影响，放完线后，用全站仪检测，调准。
测量放线示意图
3）根据测量放线结果检查结构是否符合幕墙的安装精度要求，并将测量数据汇总分析，如超出允许偏差范围内则应通知总包单位进行处理，直至达到要求。
3.2.2 双曲异形铝塑板的加工
在工厂加工制作前，设计人员利用三维软件对该处幕墙系统进行建模，根据立面效果对不同形状的铝板进行编号。加工材料时，要求生产厂家按照加工图要求对材料进行编号。加工采取每件铝塑板对应一个模具的办法，即根据由施工单位提供的模型加工相应的模具，用网格式空间模型确定毛坯的下料尺寸，用模具保证最终产品符合设计要求。对于外形尺寸的保证，只需根据设计图纸检验对角线角线数据及各个曲面边弦高、弦长即可。
对于模具设计，由于双曲面铝塑板由于无法展开，故只能采用冷拉伸工艺，保证双曲面铝塑板的尺寸及形位精度。在冷拉伸工艺中，拉伸模具是产品能否符合设计要求的关键。
3.3.3其余要点解析
（1）埋件
根据埋件布置图，提取埋件的平面坐标，利用全站仪测设出埋件的平面位置，利用水准仪控制埋件的标高。在实际的施工中，在混凝土浇筑过程中很容易偏位，应将埋件与钢筋绑扎牢固或焊接，混凝土浇筑过程中派专人旁站，出现问题及时解决。
在立柱与转接件定位安装后，进行弯弧主龙骨及次龙骨安装，上部立柱测设出弯弧主龙骨的平面位置及标高控制线，转接件控制弯弧主龙骨的方向，次龙骨根据铝塑板的分格尺寸，采用三维坐标定位。
（3）铝塑板安装
铝塑板安装需要控制横竖板缝宽度，相邻两块板平滑过渡机整体曲线走向等，由于铝塑板是预成型，控制点应为铝板的角点。为节省测量定位的时间，提高安装效率，定位好一块铝塑板后，隔开一块再进行下一块铝塑板定位。
（4）防水板安装
双曲面铝塑板靠内侧防水板完成防水，内侧防水板的施工质量是防水的关键。因此设计师在设计防水板时应尽量减少接缝，防水板安装时应有专项人员监督检查，避免防水板不连续、有漏洞，要做到无任何缝隙。安装时应对照板材编号安装在相应位置，定位准确后打钉固定，然后施打密封胶。
4 结束语
通过精确计算双曲幕墙分割尺寸及三维坐标定位法的应用，对双曲面铝塑板合理分割；在工厂内的精细化加工制作，进一步减少了铝板安装可能产生的误差，避免因定位不准而导致的返工，以及铝塑板尺寸误差导致的材料浪费等各种施工质量问题，从而能够按期完工及节约施工成本，取得了良好的经济、社会效益。
论文作者:武成堂,尹建,范柳建,李鹏,张亚兵
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/6
标签：双曲面论文; 幕墙论文; 铝塑板论文; 测量论文; 曲面论文; 建筑论文; 坐标论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;