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花瓣点式幕墙施工技术分析

2021/02/19 阅读:

[摘要]随着时代的发展和社会的进步,现代建筑已经不满足于简单的功能性需求,它在设计过程中还被赋予了许多美学和艺术的特征,体现了建筑师对城市美学和艺术的理解,各种复杂的造型和异形构造不断涌现,阳光保险项目花瓣幕墙整体原型为莲花,花瓣钢结构作为花瓣幕墙的龙骨,与花瓣幕墙玻璃通过驳接爪连接,本文所写的《花瓣点式幕墙幕墙施工技术》正是在这种背景下应运而生。

[关键词]装饰;幕墙;花瓣式;钢结构

1技术特点

(1)结构形式复杂,存在双曲面,深化设计和加工难度大:结构深化设计由专业的结构工程师负责深化设计。节点优化,合理安排构件的下料,加工。建立结构整体模型,确保节点模型的正确,保证节点安装精度,对节点进行有限元计算,确保节点受力合理,保证结构安全。同时对结构和节点进行优化处理,使节点满足加工制作要求和便于安装。(2)本工程结构杆件中约占总量40%左右的桁架为空间弯扭桁架,该部分桁架拼装难度大,精度要求高。现场安装过程中钢结构容易发生变形,挠度的控制也是本工程的重点;在起重能力允许的条件下,节点和构件吊装尽量采用较大的单元形式进行吊装,减少吊装定位次数,保证吊装质量和吊装进度。(3)幕墙施工放线难度高、安装测量定位难度大。由于呈现椭圆形双曲斜切面幕墙,每根钢管的长度、倾斜弯曲的角度都不一样,横档无缝钢管都是弯圆钢管而且每一根横档弯圆半径都不一样,需根据现场实际放样尺寸逐一弯圆后安装,造成幕墙玻璃所有固定点在平面和立面位置均不一致,各点标高是变化的,每构件的拼装定位均经电脑三维建模计算出坐标点后方可进行测量放线工作。

2工艺原理

(1)通过Tekla钢结构三维设计软件针对每一个杆件生成一个加工图。(1)将Tekla钢结构软件生成的数据处理后导入相贯线数控切割机,相贯线切割机精确的将相贯线切口切出来。图2 钢管相贯口切割(3)管道煨弯,通过机械冷弯的形式将管道煨弯成型。(4)钢结构加工组装;定位及组装:地面放样——制作临时支撑钢架——钢架上画出标高——把已拉弯的钢构放置于钢架并调整位置——钢构进行对接点焊(总长可达到17米)——相同方法进行线管口的定位并最终点焊。点焊完成后再次复核尺寸,无问题后进行对称满焊。(5)施工现场设置钢结构组装胎架区域,竖向整个桁架组装完毕后装配式吊装。

3工艺流程及操作要点

3.1钢结构加工安装工艺流程钢结构送货检验→钢结构下料→钢结构煨弯及组装→钢结构焊接及NDT检验→钢结构尺寸检验→抛丸除锈→底漆喷涂→运输→安装3.2钢结构加工及操作要点3.2.1钢结构三维下料利用Tekla钢结构软件生成三维的钢结构图纸和细部节点做法和加工参数。3.2.2钢结构相贯口切割将Tekla钢结构软件生成的数据处理后导入相贯线数控切割机,相贯线切割机精确的将相贯线切口切出来。3.2.3管道煨弯将由于横杆按照设计尺寸进行切割,因此,横杆的煨弯精度显的十分重要,否则出现贯口偏差。3.2.4工艺:机械冷弯工作流程:计算机准备→置入杆件→夹紧作业→煨弯→取出杆件。煨弯精度:曲率半径:≤1%R弯曲矢高:≤±5mm分段煨弯好以后,进行弦杆整体预装,通过事先绘制好的地样检查煨弯精度,对于局部的超标,进行补煨。3.2.5钢结构加工组装定位及组装:地面放样-制作临时支撑钢架-钢架上画出标高-把已拉弯的钢构放置于钢架并调整位置-钢构进行对接点焊-相同方法进行线管口的定位并最终点焊。按要求焊出了均匀的鱼鳞形状的焊缝,外观较美观。紧需稍作打磨处理即可满足对焊缝的观感要求。3.3焊接完成后NDT探伤焊缝检查展示:对接口焊缝在焊接完成后使用数字超声波探伤仪进行焊缝自检。3.4钢结构表面抛丸除锈抛丸除锈等级Sa2½,涂装作业应在抛丸除锈后尽快进行,一般不应超过4小时;粗糙度值控制在60um;3.4.1第一道底漆(1)构件抛丸除锈完毕之后,必须在4小时之内进行底漆喷涂。(2)所有油漆喷涂之前,必须采用60目过滤网进行过滤。(3)油漆喷涂时,桶内的油漆必须保持搅拌状态。3.4.2第二道底漆(1)用腻子对焊缝位置进行找平,然后进行底漆进行均匀喷涂。(2)管材表面受抛钢丸除锈留下了浅坑麻面,经刮腻子找平后进行均喷涂,用手触摸时管材表面犹如肌肤一般光滑。图7 第二道底漆喷涂完成3.4.3涂层厚度检测油漆干膜厚度测量每10m2选5个测量区域,每个测量区域选3个测量点,要求每个测量区域的平均测量值不低于漆膜厚度的80%,且要求所有测量区域的平均值不低于漆膜厚度,检测完成无缺陷后方可出厂。3.5花瓣钢结构胎架搭设及拼装花瓣钢结构的立柱在工厂整体预拼装再分段运输,构件在工厂下料,发散件到现场,现场分片、分段拼装焊接后打磨批腻子,然后整体吊装,每片立柱分两段在地面拼接,竖向整体1榀组装好后整体吊装。然后再安装钢拉杆和横向支撑。3.6钢结构吊装西面圆管人字柱采用80吨吊车吊装,吊装半径为25m,垂直高度为26.89m。南面圆管人字柱采用80吨吊车吊装,吊装半径为19m,垂直高度为26.89m。北面圆管人字柱采用25吨吊装,吊装半径为7m,垂直高度为26.89m。

4花瓣幕墙施工

工程部根据犀牛三维图制作本公司内部生产加工图。以下是由3D图转换的内部加工图。图8 工程内部加工图4.1各点的空间距离生成由空间坐标点的数据可以得出玻璃各点到点的空间直线距离。4.2冷加工(1)切割:根据切割程序用电脑切割设备将浮法原片切割成客户图纸所需形状尺寸。(2)掰边:掰边时要尽量避免因敲击刀口处产生的凹凸边。分片时要将刀口线对准分片杠杆中线,避免烂片及爆边。(3)磨边:将玻璃周边锋锐的棱角磨削掉,同时也去除细小的边部裂纹。4.3热加工(多曲面弯钢化)通过专用设备将玻璃加热至软化温度下,送至风栅段,使玻璃定位在预置模具上,借助压辊辅助成型,成型后再用专用设备均匀快速冷却而成。在玻璃表面形成压应力,玻璃承载外力时,首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,玻璃强度较普通平板玻璃大大提高。4.4双曲弯钢化加工误差控制的方法及要点模具的尺寸及弧度完全根据客户提供的3D图纸来制作,再用数控电脑切割台切好一比一的弧度板,示意图如下。完成多曲弯钢以后,每片玻璃的弧度边都要用校对模具制作时的弧度板进行检验。4.4.1驳接座安装根据三维图纸导出每个驳接座的三维坐标,通过全站仪控制每一个驳接座的位置。4.4.2幕墙玻璃吊装4.4.2幕墙玻璃吊装使用38m的高空车配合汽车吊和电动吸盘进行花瓣玻璃安装。

5效益分析

荷花圣洁高雅、洁白无瑕,在中国传统文化中象征着和平事业、和谐世界;在佛教中荷花象征着神圣、尊严与永生。花瓣幕墙作为本项目的点睛之笔在功能上满足:(1)远观体验为晶莹剔透性格高雅的建筑艺术品;(2)当人们置身于彩虹形拱门、花瓣幕墙和内幕墙构成的空间中要体验到阳光文化的神圣、祥和与勃勃生机。从功能定位看花瓣幕墙的质量目标必须是一个没有任何瑕疵的建筑产品。作为阳光保险集团股份有限公司的总部,紧邻北京三环主路,作为北京CBD核心区最后一幢超过200m在建超高层,对面即国贸和央视,设计和施工难度极大,建成后是北京CBD核心区的一个靓丽的名片,能充分展示施工实力。

参考文献

[1]GB50661-2011.钢结构焊接规范[S].

作者:徐红兵 宋振 阮敏敏 单位:中建深圳装饰有限公司

花瓣点式幕墙施工技术分析

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