大板塊多折面復(fù)雜造型GRC幕墻制作及安裝工法

多折面異形粗紋理GRC板幕墻制作和安裝工法完成單位：XX股份有限公司主要完成人：1、前言近年來，隨著科技進(jìn)步和建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑幕墻的新材料、新工藝、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，由于GRC板具有較強(qiáng)的可塑性和裝飾效果，建筑師逐漸開始選取之作為幕墻材料來表現(xiàn)建筑獨(dú)特個(gè)性的元素，辛亥革命博物館新建工程以上的立面15000㎡幕墻，采用“楚國紅”多折面粗紋理GRC板，其施工難度高、造型復(fù)雜，而且國內(nèi)沒有成功的施工經(jīng)驗(yàn)和成熟的施工技術(shù)可以借鑒，為此，XX股份有限公司運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)建模放樣，探索和研究GRC板原料配制、基膜和胎膜放樣、GRC面板制作和安裝等施工工藝，保證幕墻成型效果滿足設(shè)計(jì)意圖。2、工法特點(diǎn)2.1與傳統(tǒng)的石材、玻璃、鋁板幕墻相比，GRC板幕墻節(jié)能環(huán)保，具有較顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2.2工廠化生產(chǎn)、成本低、工藝成熟。2.3可塑性強(qiáng)、造型多變、色彩豐富。2.4安裝工程中，采用萬向節(jié)點(diǎn)裝置，保證粗紋理的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)幕墻成套設(shè)計(jì)效果。2.5運(yùn)用光觸媒全綠色處理技術(shù)，具備自潔功能，減少維護(hù)、清潔費(fèi)用，提高GRC板耐久性。2.6形成GRC板幕墻制作與安裝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。3、適用范圍本工法適用于采用粗紋理，大板塊，多折面復(fù)雜造型GRC幕墻的大型公共建筑安裝工程。4、工藝原理首先根據(jù)建筑模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對GRC板進(jìn)行建模和放樣，然后利用雕塑材料、黃泥、和玻璃鋼的可塑性，實(shí)現(xiàn)多折面粗紋理GRC板的制作，在安裝過程中，通過利用萬向節(jié)點(diǎn)裝置，對每單個(gè)GRC板實(shí)施角度調(diào)整，同時(shí)利用光觸媒超強(qiáng)的自潔性，保證GRC板幕墻實(shí)施效果和耐久性。5、工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程施工準(zhǔn)備GRC板基膜制作作GRC板胎膜制作作GRC板加工制作作成型GRC板幕墻主龍龍骨安裝GRC面板安裝GRC板膠縫融合合及表面處理理GRC面板清潔圖5-15.2操作要點(diǎn)施工準(zhǔn)備（1）建立GRC板幕墻三維放樣模型；利用犀牛軟件建立GRC板幕墻外立面效果模型，同時(shí)利用結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS對GRC板板面及幕墻主龍骨進(jìn)行受力分析。圖-1犀牛軟件建立外立面放樣模型圖ANSYS計(jì)算檢驗(yàn)（2）制作仿真實(shí)物模型根據(jù)仿真模型放樣完成的加工制作深化圖，要求對建筑物外形每個(gè)面進(jìn)行制模放線，同時(shí)依據(jù)犀牛模型放樣結(jié)果制作1:25的實(shí)物縮小觀察模型，校核是否與效果圖相符。模型放樣制作要點(diǎn)：依據(jù)一個(gè)面的理論尺寸進(jìn)行放線，對轉(zhuǎn)角定位一定要準(zhǔn)確，必須保證面與面轉(zhuǎn)角放線準(zhǔn)確無誤；放線誤差控制在1.0mm以內(nèi)。圖-31：25縮小觀察模型實(shí)物圖GRC板基膜制作（1）工廠根據(jù)建模放樣的尺寸，按照建筑物的形狀分成n個(gè)大面進(jìn)行分面制作基膜，每個(gè)面基膜制作面積≤600㎡，基膜選用黃泥加調(diào)色劑作為制作材料（注：該技術(shù)為企業(yè)專有技術(shù)）。先在工廠的地面上均勻鋪設(shè)200mm厚的制作材料，鋪設(shè)寬度=制作面最大寬度+1m，制作面長度=制作面最大長度+1m，然后雕刻師反復(fù)比對效果圖進(jìn)行基膜凹凸粗紋理的雕刻，雕刻方向由內(nèi)向外退步完成，在雕刻的過程中注意在設(shè)計(jì)師的指導(dǎo)下制作材料必須相對厚薄，紋理自然起伏，使其基膜實(shí)物無限接近設(shè)計(jì)師要求的藝術(shù)效果。圖GRC板基膜制作實(shí)物圖GRC板胎膜制作將制作好的基膜按照效果圖分縫的尺寸，用細(xì)麻線拉線分塊進(jìn)行切割并編號(hào)（唯一性），待分塊的基膜硬化以后，將每一塊基膜翻模壓制玻璃鋼成型制成胎膜（注：該技術(shù)為企業(yè)專有技術(shù)）。圖GRC板胎膜分縫示意圖GRC板加工制作成型（1）GRC面板模具制作用木方制作模具操作臺(tái)，操作臺(tái)面積等于8塊GRC胎膜面積（≥70㎡），將胎膜嵌置在操作臺(tái)上固定密封（注：該技術(shù)為企業(yè)專有技術(shù)）。圖-1玻璃鋼模具外托（2）GRC面板的澆筑用攪拌機(jī)將配置好的原料攪拌均勻后倒入操作臺(tái)進(jìn)行澆筑成型。澆筑過程中，將每塊GRC面板的背腹鋼架預(yù)埋件埋入板內(nèi)，GRC配置的原料主要成分為：玻璃纖維、水泥、結(jié)構(gòu)膠、可回收建筑垃圾、無機(jī)礦物色粉和添加劑（注：該技術(shù)為企業(yè)專有技術(shù)）。（3）脫模拉色首先待GRC面板在操作臺(tái)上固化以后，用航吊吊鉤固定在背腹鋼架預(yù)埋件上，將成品GRC板直接吊入拉色區(qū)進(jìn)行清洗拉色。先用高壓水槍對剛脫模的GRC板進(jìn)行清洗，晾干后采用著色槍噴涂拉色，噴涂次數(shù)不少于3次，最后編號(hào)出廠。由于GRC板在澆筑硬化過程中，材料顏色分布不均勻，為了使面板顏色更加均勻達(dá)到設(shè)計(jì)要求，必須噴涂著色劑（注：該技術(shù)為企業(yè)專有技術(shù)），其中著色劑除含礦物色粉外必須添加保護(hù)劑防止GRC板掉色返堿。圖-21：1雕塑原型GRC板幕墻主龍骨安裝（1）完成GRC版幕墻主龍骨埋件的預(yù)埋，待結(jié)構(gòu)完成后，通過全站儀對建筑物結(jié)構(gòu)外邊輪廓線進(jìn)行測量與幕墻的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行擬合，以便于主龍骨調(diào)整到設(shè)計(jì)位置。（2）根據(jù)GRC板制作建筑物大面的順序依次完成幕墻主龍骨的安裝，先采用塔吊從上垂直下放，下端用纜繩內(nèi)拉到位的方法使主龍骨入位，然后主龍骨上下兩端直接和耳板連接，焊接牢固，最后將主龍骨上的固定面板與U型槽焊接固定就位。由于GRC板幕墻成型是一個(gè)不規(guī)則多折面異形幾何體，豎向主龍骨應(yīng)隨空間造型進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換，為了在施工過程中，簡單快捷的完成主龍骨的安裝，在主龍骨與預(yù)埋件之間設(shè)置一個(gè)萬向節(jié)點(diǎn)裝置，滿足GRC面板安裝精度要求。圖萬向節(jié)點(diǎn)GRC面板安裝（1）GRC面板進(jìn)入現(xiàn)場后，按照安裝部位進(jìn)入待吊裝區(qū)域，分類放置安裝背腹鋼架。（2）按照先測量主龍骨基準(zhǔn)面→校核→測量誤差→調(diào)整平面誤差→調(diào)整垂直誤差→調(diào)整間距（分格）誤差→微調(diào)主龍骨位置的順序，在吊裝前校核GRC面板與主龍骨基準(zhǔn)面的實(shí)際誤差。如有較大誤差應(yīng)調(diào)整GRC面板背腹鋼架距離，使GRC面板安裝完成面與建筑外皮邊緣線吻合。（3）根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，采用“上端吊掛、中間定位、底部內(nèi)拉”的吊裝方法完成GRC面板的安裝。GRC板背腹鋼架采用焊接的方式固定。圖GRC面板安裝示意圖GRC板膠縫融合及表面處理（1）由于GRC面板在安裝過程中操作偏差是無法避免的，導(dǎo)致GRC板幕墻粗紋理無法達(dá)到渾然一體的建筑效果，為了克服該難點(diǎn)，對GRC面板間膠縫做了“同化”處理，首先采用耐候膠以淺縫的方式，沿板縫間粗紋理的起伏進(jìn)行打平膠，膠口略低于板縫轉(zhuǎn)角1mm，然后采用原廠配料在現(xiàn)場調(diào)制，按照板縫間紋理的連續(xù)效果粘接修補(bǔ)由于安裝誤差引起的錯(cuò)縫，修補(bǔ)的膠縫和周邊需進(jìn)行磨切處理，最后采用著色槍重新涂噴GRC板表面（2次），并覆蓋密封膠表面，達(dá)到與板面粗糙程度的自然過渡，使整個(gè)GRC板面最大限度隱藏了膠縫的存在，保證了整個(gè)幕墻板面肌理的連續(xù)性。（2）由于GRC面板有“細(xì)微毛孔”，容易被粉層吸附，在其表面整體修補(bǔ)著色完畢后，采用高壓噴槍進(jìn)行光觸媒全綠色表面噴附處理（3次），在GRC板表面增加一層保護(hù)劑，涂噴順序按照由屋頂向下的順序?qū)嵤＝?jīng)光觸媒處理后，GRC板表面將具備自潔功能，既能有效阻止粉塵進(jìn)入細(xì)微毛孔，又能將集于凹處的粉塵和污跡經(jīng)雨水和光合作用輕易去除干凈。既環(huán)保又節(jié)能，同時(shí)減少了場館使用期間的維護(hù)費(fèi)用和難度。GRC面板清潔GRC面板在光觸媒附著固化后，通過屋面預(yù)留的上人檢修孔，利用“蜘蛛人”采用高壓水槍對屋面和立面的GRC面板進(jìn)行整體清潔。圖GRC板安裝完成后表面處理示意圖6、材料與設(shè)備6.1主要材料GRC結(jié)構(gòu)層（1）采用425硅酸鹽水泥時(shí)，必須摻入能于Ca(OH)反應(yīng)的硅質(zhì)材料如硅灰、粉煤灰、磨細(xì)礦渣或偏高嶺土等。（2）耐堿玻璃纖維：當(dāng)采用硅酸鹽水泥時(shí)，耐堿玻璃纖維中的ZrO含量不應(yīng)低于16.5%。（3）顏料：采用無機(jī)礦物色粉。（4）外加劑：加入高效減水劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等。（5）其他組成材料包括：粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣、偏高嶺土按照供貨商提供的說明使用。拉色裝飾層（1）水泥：用于裝飾層的水泥必須控制其顏色的一致性。（2）集料的級配、清潔度應(yīng)符合裝飾層設(shè)計(jì)要求。（3）顏料：采用無機(jī)礦物色粉。（4）外加劑：加入高效減水劑、緩凝劑、旱強(qiáng)劑等。板框架與五金件（1）板框架：板框架可采用輕型鋼或結(jié)構(gòu)型鋼或二者組合進(jìn)行預(yù)制，應(yīng)進(jìn)行防腐處理。（2）錨固件與連接件：用以支撐或把板連接到結(jié)構(gòu)上的連接件應(yīng)采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，連接件應(yīng)進(jìn)行防腐處理。主要機(jī)械表6.2序號(hào)機(jī)具名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量1塔吊ST70/30臺(tái)32汽車吊50噸臺(tái)13電焊機(jī)BX3-120--1臺(tái)304電錘350V臺(tái)305全站儀BTS-800臺(tái)16水準(zhǔn)儀DZS3-1臺(tái)27膠槍把108高壓水槍把57、質(zhì)量控制7.1外觀板應(yīng)邊緣整齊，外觀不應(yīng)有缺棱掉角，非明顯部位缺棱掉角允許修補(bǔ)。側(cè)面防水縫部位不應(yīng)有空洞；一般部位空洞的長度不應(yīng)大于5mm、深度不應(yīng)大于3mm,每m2板上空洞不應(yīng)多于3處。有特殊表面裝飾效果要求時(shí)除外。7.2尺寸允許偏差尺寸允許偏差不得超過表7.2中的規(guī)定。表7.2尺寸允許偏差項(xiàng)目允許偏差長度墻板長度≤2m時(shí)時(shí)，允許偏差差：±3mm/m；墻板長度>2m時(shí)時(shí)，總的允許許偏差：≤±6mm寬度墻板寬度≤2m時(shí)時(shí)，允許偏差差：±3mm/m；墻板寬度>2m時(shí)時(shí)，總的允許許偏差：≤±6mm厚度0mm~+3mmmGRC板接縫高低低差≤5mm；有特殊表表面裝飾效果果要求時(shí)除外外對角線差（僅適用用于矩形板）板面積小于2mm2時(shí)，對角角線差≤5mm；板板面積等于或或大于2m22時(shí)，對角線線差≤10mm。7.3物理力學(xué)性能GRC結(jié)構(gòu)層的物理力學(xué)性能應(yīng)符合表7.3規(guī)定。表7.3物理力學(xué)性能指標(biāo)性能指標(biāo)要求抗彎比例極限強(qiáng)度度/MPa平均值≥7.0單塊最小值≥6.0抗彎極限強(qiáng)度/MMPa平均值≥18.0單塊最小值≥15.0抗沖擊強(qiáng)度/KJJ/m2≥8.0體積密度（干燥狀狀態(tài)）/g/cmm3≥1.8吸水率/%≤14.0抗凍性經(jīng)25次凍融循環(huán)，無起起層、剝落等等破壞現(xiàn)象8、安全措施8.1施工前做好班前安全教育和安全交底。未經(jīng)三級教育的新工人不得上崗。8.2所有用電設(shè)備及配電柜應(yīng)安裝漏電保護(hù)裝置，并張貼安全用電標(biāo)識(shí)，嚴(yán)禁無電工操作證人員進(jìn)行電工作業(yè)。應(yīng)定期進(jìn)行安全用電檢查，不符合要求的立即進(jìn)行整改。8.3GRC面板在安裝過程中，操作人員進(jìn)行上下交叉施工時(shí)，采用雙排落地式鋼管外腳手架，既保證外墻立面裝飾，又能讓人員全封閉施工。8.4GRC板起吊要平穩(wěn)，不得偏移和大幅度擺動(dòng)，操作人員必須站在安全可靠處，嚴(yán)禁操作人員與GRC板一同起吊。8.5在對GRC板面進(jìn)行清理前，應(yīng)檢查“蜘蛛人”操作工具是否佩帶齊全，安全防護(hù)措施是否滿足要求，操作過程中不濕手接觸電源開關(guān)。9、環(huán)保措施9.1施工過程中，自覺的形成環(huán)保意識(shí)，最大限度的減少施工中產(chǎn)生的噪音和環(huán)境污染。9.2應(yīng)作好施工現(xiàn)場污水的合理排放，工地廢水、污水應(yīng)通過臨時(shí)下水道排入正式污水井和污水管道中。9.3施工過程中的廢棄物應(yīng)及時(shí)清運(yùn)，集中堆放，做到工完場清。9.4密封膠和光觸媒在現(xiàn)場使用和運(yùn)輸時(shí)，裝料不應(yīng)超過容器的3/4，提在手上走動(dòng)時(shí)不要晃蕩，應(yīng)避免遺灑，污染地面以及浪費(fèi)材料；使用時(shí)要注意及時(shí)加蓋，避免材料報(bào)廢。9.5必須嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)丨h(huán)保規(guī)定做好文明施工、文明現(xiàn)場。10、效益分析10.1通過對材料的可塑性、色彩、分塊尺寸、肌理制作、可實(shí)施性、價(jià)格以及環(huán)保性能七個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)比較，與天然石材及混凝土掛板相比，采用天然石材降低總造價(jià)20%，人造材料使用壽命提高一倍，大大降低了后期維護(hù)成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。10.2GRC面板具有顯著的大板塊，異形，粗紋理，可折面等優(yōu)勢，其具備造型多變、色彩豐富、分塊靈活等特點(diǎn)能夠滿足辛亥革命博物館雕塑造型對外墻材料的特殊要求，可以實(shí)現(xiàn)最終建成的效果與方案中標(biāo)時(shí)效果相一致的目標(biāo)，同時(shí)GRC為綠色環(huán)保意識(shí)的新型建筑材料，符合武漢市建設(shè)“兩型社會(huì)”、“低碳環(huán)保”的需要，取得了巨大的社會(huì)效益。11、應(yīng)用實(shí)例辛亥革命博物館造型獨(dú)特，設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，寓意深刻，為實(shí)現(xiàn)外立面凝重而復(fù)雜的造型，二層以上采用楚國紅多折面異形粗紋理GRC板幕墻形式，其安裝高度從7.2m~22.5m,建筑外皮表面積15000㎡，外GRC板由75個(gè)面組成。結(jié)合本工程技術(shù)難點(diǎn)，在施工前我公司與設(shè)計(jì)院密切配合，建立仿真模型，深化制作加工圖