江 化
(中鐵二局集團裝飾裝修工程有限公司,四川 成都 610000)
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提升幕墻施工品質(zhì)的要點控制
江 化
(中鐵二局集團裝飾裝修工程有限公司,四川 成都 610000)
基于“品質(zhì)”工程觀點,分析了“品質(zhì)”工程帶來的近期效益和遠期效益,并從測量放線、幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接件設(shè)置、幕墻骨架及面板加工安裝等階段,闡述了品質(zhì)工程中幕墻施工的控制要點,為類似工程施工積累了經(jīng)驗。
幕墻,品質(zhì)工程,測量放線,主體結(jié)構(gòu)
建筑幕墻作為建筑物的外圍護及裝飾結(jié)構(gòu),在20世紀90年代從國外逐步進入國內(nèi)后發(fā)展迅速,到現(xiàn)在已非常普及了。作為國內(nèi)較早接觸建筑幕墻的工程技術(shù)人員,也見證了建筑幕墻之后在國內(nèi)的一路蓬勃發(fā)展。從玻璃幕墻、石材幕墻到鋁塑板幕墻、鋁板幕墻、陶瓷板幕墻等品種日益豐富;從明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻到半隱框玻璃幕墻、全玻幕墻、點支承玻璃幕墻。在技術(shù)不斷發(fā)展進步的同時還體現(xiàn)出了成熟與穩(wěn)定。從普通鍍膜玻璃到中空玻璃到低輻射鍍膜玻璃,從鋼框、鋁合金框到斷橋鋁合金框。體現(xiàn)了建筑節(jié)能設(shè)計的逐步強化。從框支承結(jié)構(gòu)到拉索結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)技術(shù)的進步也引領(lǐng)著建筑幕墻的空間和尺度的擴展以及應用領(lǐng)域的拓展。
在建筑幕墻結(jié)構(gòu)技術(shù)不斷發(fā)展、設(shè)計語言及手段逐步多樣化、產(chǎn)品日益豐富的同時,也能看到,在建筑幕墻施工領(lǐng)域,幕墻施工工藝及施工品質(zhì)并沒有得到同比的進步。同時還存在諸多問題與不足。
稍稍留心觀察一下,一些優(yōu)秀的高品質(zhì)的玻璃幕墻對周邊景物的光影反射變形率是很低的,隨時都能真實的反射出周邊建筑及景物的光影尺寸及造型,給人以美的享受。
但同時還有許多工程離此是有不小差距的。倒不是說,這一定會影響到幕墻的安全與性能。但如果能有效的提升幕墻施工品質(zhì),那不僅能展現(xiàn)出安全、美觀和效能,還能體現(xiàn)出一種工作的態(tài)度、能力和水平。
即便是在普通的工程實踐中,如果能提升施工品質(zhì),那在提高企業(yè)生產(chǎn)力、競爭力等等近期、遠期的利益都是會有所裨益的。
在本文中,暫以普通構(gòu)件式玻璃幕墻和石材幕墻的施工為例,結(jié)合多年的工程實踐以及工程觀摩經(jīng)驗,對幕墻設(shè)計、施工中的控制要點做個簡單的闡述。
1.1 存在問題與不足
當前的建筑幕墻作為建筑物的外圍護及裝飾結(jié)構(gòu),一般并未同主體建筑同步設(shè)計及施工,大多存在二次設(shè)計問題,但在建筑幕墻二次設(shè)計階段的工程實踐中,在幕墻造型、分格設(shè)計及幕墻骨架與主體結(jié)構(gòu)連接的適宜性、配合度方面,以及幕墻本身二次設(shè)計深度等方面都存在諸多問題與不足,從而影響了建筑幕墻的施工品質(zhì),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)幕墻骨架設(shè)計中對主體結(jié)構(gòu)的形式與尺寸考慮不充分,對主體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件混凝土強度及部位尺寸是否能夠滿足幕墻各種埋件的受力要求考慮不充分,常常出現(xiàn)埋件或埋置于素混凝土中、或埋置于結(jié)構(gòu)受力不足的薄型構(gòu)件或配筋不足的構(gòu)件中、或局部埋置于磚墻上、或埋置于結(jié)構(gòu)受力不足的欄桿壓頂上、或轉(zhuǎn)接件采用槽鋼、工字鋼等型鋼伸出長度過大剛度達不到要求等等。這對幕墻以及主體結(jié)構(gòu)的施工安全及質(zhì)量都有不小的影響。
2)幕墻的分格尺寸粗略,并且在施工中與現(xiàn)場的尺寸符合度較差,導致難以按圖施工,給幕墻的施工帶來較大難度,給幕墻的施工品質(zhì)也帶來很大影響。
3)幕墻施工圖中往往采用通用節(jié)點圖較多,缺乏伸縮縫、轉(zhuǎn)角、門窗洞口等等針對該工程主體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的節(jié)點圖;對幕墻的施工及品質(zhì)保證都帶來很大問題。
1.2 控制要點
要提高建筑幕墻施工品質(zhì),就要從源頭做起,首先要保證幕墻設(shè)計質(zhì)量,主要需要控制好以下幾點:
1)保證好建筑幕墻設(shè)計的針對性:必須針對不同項目對應的主體結(jié)構(gòu)進行全面、合理的幕墻二次設(shè)計。這樣才能做到幕墻與主體結(jié)構(gòu)的匹配,同時消除結(jié)構(gòu)安全隱患,提高幕墻施工品質(zhì)。
2)做好幕墻設(shè)計尺寸的精度控制:從軸線尺寸到分格尺寸到節(jié)點圖尺寸都必須保證相應的精確度,才能保證施工圖拿來就能夠施工,而不是讓施工方拿到施工圖再來進行二次設(shè)計。
3)保證幕墻設(shè)計深度:要保證幕墻設(shè)計全面、詳細;保證每一個節(jié)點都表達清楚,每一種用材、每一條規(guī)范、每一項設(shè)計要求都表達明確。這樣才能比較全面的保證幕墻設(shè)計的品質(zhì),避免讓施工方憑借自身的施工水平及經(jīng)驗去完善或理解幕墻設(shè)計,進而影響到幕墻施工的品質(zhì)。
按道理說,在幕墻施工方面,只要做到了一絲不茍的照圖施工,并且認認真真保證了各道工序的施工質(zhì)量,就能夠達到規(guī)范及設(shè)計的要求,保證幕墻施工品質(zhì)。但在工程實踐中,仍然存在諸多的問題與不足,影響了幕墻施工的品質(zhì)。簡單歸納起來,可以分為兩方面的問題:一方面由于幕墻設(shè)計階段的各種問題與不足,導致施工階段無法完全照圖施工,施工方需要重新復測尺寸,然后憑借自身的施工水平及經(jīng)驗去完善或理解幕墻設(shè)計,處理方式不統(tǒng)一、不規(guī)范,甚至不合理,自然會不同程度的影響幕墻施工品質(zhì),但這方面的影響嚴格說不應屬于施工范疇,但在工程實踐中,恰恰較多的體現(xiàn)在施工階段,并且無法回避;另一方面,就是施工方自身的施工工藝水平、管理水平問題,導致的各工序施工質(zhì)量或精度上的差異,影響到幕墻施工的品質(zhì)。在這里,先把建筑幕墻的施工簡單概括為測量放線、幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接件設(shè)置、幕墻骨架的加工及安裝、幕墻面板的加工及安裝這四大工序,再談一下在工程實踐中的控制要點。
2.1 測量放線
理論上說只需要放線,實踐中則必須是測量、放線,其詳細程度、精度和具體操作時控制要點如下:
1)在幕墻施工的測量放線中主要包括水準點引測、水平分格線、垂直分格線測量及定位,在工程實踐中,通過這個階段的精細測量,往往會暴露出許多問題,同時也為解決這些問題提供了可能和時間,并且這一步的操作精度會直接影響到后續(xù)工作的操作精度,在許多工程實踐中,測量放線往往沒有引起足夠重視,比較粗略,希望通過后續(xù)的骨架施工來提高精度,但重要的是精度的支撐基礎(chǔ)已經(jīng)沒有了。在幕墻工程的測量放線中,其精度要求應該達到毫米級。
2)具體操作時需重視以下幾點:a.幕墻分格軸線的測量應與主體結(jié)構(gòu)的測量配合,主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)偏差時,幕墻分格線應根據(jù)主體結(jié)構(gòu)偏差及時進行調(diào)整,避免累積誤差。b.注意環(huán)境風力、晴朗高溫環(huán)境熱流擾動等因素對測量放線精度的影響。
2.2 幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接件設(shè)置
理論上說,幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接的預埋件在主體施工時就按設(shè)計要求的位置和方法進行埋設(shè)是最理想的。但大部分工程實踐都表明了這方面大多存在二次設(shè)計。所以,一般情況下,幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接都采用后置埋件方式。由于不可避免的混凝土中鋼筋位置影響等問題導致部分埋板的尺寸、位置、受力效果都受影響。埋件點位的精確定位和埋件本身的三維偏差量控制是要點。在埋件點位的精確定位上也反證了測量放線階段精度控制的重要性。而埋件本身的三維偏差受主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響較大,在工程施工中遇到此類問題,應盡早形成修正方案和措施。一般要求預埋件的標高偏差不大于10 mm,位置偏差不大于20 mm,這個位置偏差字面理解應該是二維偏差,實際上,工程實踐中大量存在三維偏差,即幕墻安裝平面外方向進退的偏差,此偏差更難檢查和控制,但卻對幕墻施工品質(zhì)起著很大影響。
2.3 幕墻骨架的加工及安裝
包括立柱及橫梁的加工及安裝。在幕墻骨架的施工中,立柱的安裝尤為重要,重點是保證其分格尺寸的正確和加工精度的到位。在立柱的施工中,立柱長度、接頭套筒連接方式、支點及其連接、立柱與橫梁的連接等方面相對說更容易檢查與控制,最重要的是保證立柱的三維可調(diào)性以及可調(diào)度,通過夾件焊接位置的微調(diào)達到立柱水平向微調(diào),通過夾件上豎向栓孔達到立柱的豎向微調(diào),通過夾件上橫向栓孔達到立柱在幕墻安裝平面外方向的微調(diào),才能保證高精度的骨架安裝,才能保證下一道面板安裝的高品質(zhì)。一般做到±5 mm~±10 mm的可調(diào)度即可。過大的可調(diào)度既難以實現(xiàn),也失去了品控的意義。這也是為什么要強調(diào)在測量放線階段和埋板設(shè)置階段都要控制其精度的原因。在規(guī)范和施工工藝里面對幕墻骨架的基本精度要求是:立柱的標高偏差和三維位置偏差需不大于2 mm~3 mm,相鄰橫梁標高偏差不大于1 mm,整幅視幅寬不大于5 mm~10 mm。但對上述三維可調(diào)性及可調(diào)度方面并沒有集中、統(tǒng)一的專項描述和特殊要求,只是在工程實踐中,在現(xiàn)有的施工模式下,由于各項精度控制不佳進而使得這方面問題比較突出。所以應該是現(xiàn)階段施工控制的重點。
2.4 幕墻面板的加工及安裝
控制要點是保證其面板本身的加工尺寸的精度,因其本身的可調(diào)性較低,如果試圖通過面板的安裝調(diào)整來找補骨架階段或者埋板階段的精度誤差,通常都會事倍功半,很難見效的。在加工上的控制要點是編號加工且保證單幅品質(zhì),在安裝上的控制要點是板縫控制和板面平整度控制。玻璃幕墻和石材幕墻由于材性的不同,其溫變與震動變形都是有區(qū)別的,但板縫控制的原理是一樣的,要控制好最小板縫以及板縫的一致性。比如玻璃幕墻的板縫一般要求不小于5 mm,但若不能保證板縫的一致性,則仍然可能由于玻璃的變形和位移受阻而導致玻璃開裂。板面平整度直接影響到外觀質(zhì)量,應該控制到不大于1 mm。
BIM的出現(xiàn)以及在各領(lǐng)域的迅速發(fā)展給建筑幕墻在設(shè)計與施工方面的品控也帶來了更好的可能。其三維可視化功能,既能更好的協(xié)調(diào)幕墻外觀效果與幕墻結(jié)構(gòu)形式與主體結(jié)構(gòu)之間的沖突與融合,又能用于幕墻邊角、洞口、交界處、收邊等細部構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計,提高設(shè)計質(zhì)量。還能指導幕墻施工及進行工序檢查。在建筑行業(yè)中,幕墻工程的機械化程度較高,可定制化的程度更高,應用BIM技術(shù)的模型化設(shè)計交付功能可以促進實現(xiàn)幕墻行業(yè)工廠化訂單生產(chǎn),更能保證幕墻加工及安裝質(zhì)量,同時減輕現(xiàn)場施工管理難度及強度。
雖然BIM技術(shù)當前在幕墻方面應用較少,處于起步階段,但隨著BIM技術(shù)的日漸成熟,實現(xiàn)幕墻設(shè)計、加工制作、安裝施工和運行維護等各方面的整合后,必將極大的改變現(xiàn)有幕墻設(shè)計、施工模式,提升幕墻設(shè)計、施工品質(zhì)。這就是新技術(shù)運用給各行業(yè)、產(chǎn)業(yè)帶來的深遠影響。
建筑幕墻的外觀品質(zhì)更多的是靠最后一道工序去展現(xiàn),但品控的源頭是設(shè)計,品控的精髓是每一項工作每一道工序的高品質(zhì)完成,這樣才能生產(chǎn)出好品質(zhì)的產(chǎn)品,這樣才能提升建筑幕墻的施工品質(zhì)。而新技術(shù)的運用則是品控的技術(shù)手段與保障。
[1] JGJ 102—2003,玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范[S].
[2] JGJ 133—2001,金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范[S].
Control points of improving the curtain wall construction quality
Jiang Hua
(China Railway 2nd Bureau Group Decoration Engineering Co., Ltd, Chengdu 610000, China)
Based on “quality engineering” concept, the paper analyzes short-term benefits and long-term benefits of quality engineering, and describes curtain wall construction control points of quality engineering from aspects of sampling, curtain wall and major structure connecting components setting, curtain wall skeleton and face-plate installation, which has accumulated experience for similar engineering construction.
curtain wall, quality engineering, sampling, major structure
1009-6825(2017)08-0106-03
2017-01-05
江 化(1968- ),男,工程師
TU765
A