摘要：本文以多曲面外幕墙工程为介绍对象，讲述了多曲面外幕墙的深化设计和施工技术，并对工程中的质量控制、进度控制等因素进行分析，总结出多曲面外幕墙施工技术的施工要点和实际应用。
关键词：空间曲面；金属幕墙；高精度
1、前言
空间多曲面幕墙，是建筑外幕墙中较为特殊的一种形式，但随着近年来人们对建筑物外形的要求越来越高，各种特殊造型的建筑层出不穷，因此空间曲面幕墙的形式也会越来越普遍。
2、工程概况
本幕墙工程外形复杂，整体造型为“飘扬军旗”，军旗长286米，高24-26米，由12个波浪起伏的大凹凸面组成，最大纵深达6米、最小2米，幕墙板由铝扣板构成，铝板采用单元式3mm厚氟碳喷涂铝三角形单板，铝单板块共计8249块，总面积为9598.353㎡，其中单块铝板最大面积1.78㎡，最小面积0.7㎡。幕墙由12个波浪起伏的大凹凸面组成，板材安装误差3mm以内。
3、空间多曲面高精度幕墙安装精度控制方案设计
5.1方案综述
通过BIM技术、数字化加工技术进行板材、构件的工厂化流水加工，利用计算机模拟分析技术，对板材尺寸分割进行优化设计，板材加工中对板材进行编码，使板材有序安装，将加工、安装的难度将至最低；数控雕刻机进行板材小型配件的制作，提高了加工精度及生产效率；施工上，对于构件的构造进行创新设计，设计可调节支座，满足板材安装定位调节及精度控制要求；测量定位采用“计算机空间定位技术”以保证测量放样的精度。
5.2工艺流程
BIM建模 —幕墙体系深化设计—非实体样板施工—竖向主龙骨安装—横向龙安装—可调支座安装—面板安装—板材拼缝注胶、封口—幕墙清理、验收
5.3具体要求
（1）对于主体结构、幕墙体系采用统一的BIM模型进行建模、分析，使用计算机建立统一的空间坐标体系，所有测量定位工作均在此坐标体系下实施。钢结构、幕墙模型建立完成后，统一导入已设定好的模型体系，以保证建筑模型整体的协调性，避免钢结构与幕墙模型因为在不同模型体系下产生的偏差。
（2）采用“机计算定位坐标—定位板定位—定位板复测—构件定位点放样、复测—复测数据导入空间坐标—数据反馈分析”的计算机空间定位技术，配合高精度全自动全站仪进行定位点的放样施工，通过全程的数据反馈与分析，保证精度偏差可控。
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（3）实体施工前进选取难度最大的部位进行非实体样板施工，用来验证技术方案，同时提高施工人员操作熟练度，避免因此带来的实体施工期间的大量返工。
（4）由于龙骨定位无规律，故主龙骨施工完成后，横向次龙骨施工前，设计U型定位板进行次龙骨的定位施工。在已建立的空间模型体系中，计算出定位板坐标，再现场放样、复测、安装，随后在已安装完成的定位板上进行次龙骨的定位放样、复测，避免了主次龙骨直接连接产生的放样工作的困难，提高了次龙骨放样精度，为后续板材定位施工的精度控制打下良好基础。
（5）龙骨施工完成后，对板材最终定型。采用建筑三维测量仪和全站仪，对现场主体及主次龙骨各定位点进行测量，测绘出各立面、各层、各弧形折点的空间坐标位，并将坐标输入计算机模型。并利用3D云扫描仪进行复测，将复测数据一并导入计算机模型，通过计算机对现场实测数据处理分析后，最终确定每块板材的加工尺寸。
（6）针对板材的唯一性，对每块铝单板及其连接件按一定的顺序进行数字编号，并采用二维码技术作为标签进行识别。
（7）加工制作使用数控机床，建立生产线，加工前利用计算机输出每块板材的尺寸数据，利用计算机控制机床进行自动加工，以保证板材的加工精度。其中U槽挂座、调节螺栓、铝挂钩3个构件的尺寸要根据对应的板材来确定，采用数控雕刻机制作，把25347个模图尺寸导入雕刻机电脑然进行自动雕刻加工，并增加二维码标签。
（8）对于板材的安装，经过对比分析其他异形幕墙体系的案例，结合本工程特点，创新的采用在铝板三个角点设置的“Ｕ槽挂座+调节螺栓+铝挂钩”方式作为板材的固定方式，可以在安装完成后通过调节螺栓对板材的位置进行不同方位进行微调，以满足安装精度及外观造型的要求。
（9）可调支座由“定位板+Ｕ槽挂座+调节螺栓+挂钩”四种构件组成，其中定位板的安装偏差控制在3mm以内。构件出厂前粘贴二维码标签，安装时扫描二维码识别构件对应部位，避免错装、漏装。各种构件间、定位板与龙骨间均采用“调节螺栓”连接，进而保证支座可以在在空间范围内的不同方向进行调节。U型槽设置三道螺栓孔，用以满足不同的定位要求。
（10）铝面板通过挂钩与Ｕ槽挂座进行挂接，挂钩与面板通过角码进行连接，角码与挂钩用对穿螺丝固定。挂接分2步，第一步进行初步挂接，完成后复测、调整，调整过程使用可调支座的调节螺栓进行，使得板材与周边板材拼缝符合设计要求为准；在调整符合要求后，进行第二步的终拧固定。
螺栓与各构件间通过设置垫片保证螺母的紧固，防止使用过程松动、掉落。
5、结束语
通过对幕墙在从设计阶段到施工阶段全程使用BIM技术结合现场实测数据进行设计及方案调整，确保精度。施工放样采用计算机技术，提高放样精度。施工中采用可调支座固定铝板材，对于安装完成的板材可以根据需要进行空间上位置的微调，满足设计要求。
参考文献
[1]张晓.《BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用[》.2017年.
[2]赵坤.《BIM技术在房建工程施工中的研究及应用分析》.2018年
[3]王振荣.《幕墙施工的技术问题及处理措施探讨》.2018年.
论文作者:冯昊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/20
标签：幕墙论文; 板材论文; 复测论文; 龙骨论文; 精度论文; 曲面论文; 螺栓论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;