倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法

倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法由湖南建工集團有限公司完成的工法01形成原因操作原理材料設(shè)備工法特點工藝流程質(zhì)量控制目錄030502040607安全措施效益分析榮譽表彰環(huán)保措施應(yīng)用實例目錄0901108010基本信息《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》是湖南建工集團有限公司完成的建筑類施工工法。完成人是彭軻衎、朱兵、胡聰智、喻武林、鄧昭輝。該工法適用于18米以下設(shè)計造型為倒掛式弧形雙曲面的幕墻安裝工程。《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》的主要特點是：采用頂升架配合汽車吊車及剪叉型高空作業(yè)平臺進行面板安裝，提高倒掛面板的安裝效率，節(jié)省了勞動成本和施工工期；安裝定位準(zhǔn)確。2021年11月5日，《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》被湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳評定為湖南省2020年度工程建設(shè)省級工法。形成原因形成原因洞庭湖博物館工程為“深盤式”造型（上部大、下部?。黟^二層及以上為大跨度懸挑結(jié)構(gòu)，懸挑跨度8.45米，離地高度15米。懸挑結(jié)構(gòu)下二層至一層的中間夾層位置幕墻為弧形倒掛式幕墻。主館四個角為圓弧角，懸挑結(jié)構(gòu)下四個角的幕墻為倒掛式雙曲面弧形造型，面積為3250平方米。幕墻采用GRC（竹模板玻璃纖維增強混凝土）石材面板，雙曲面GRC面板尺寸大（最小尺寸為2059×893毫米、最大尺寸為3210×1100毫米）、自重大（最小自重為113千克、最大自重323千克），使用傳統(tǒng)腳手架進行安裝操作難度大、成本費用高。雙曲率弧形結(jié)構(gòu)放線、定位難度較一般結(jié)構(gòu)困難很多，放線、定位的精度、龍骨加工和安裝的偏差、面板安裝的偏差都是施工過程中控制的重點，是保證幕墻外觀效果的關(guān)鍵因素。湖南建工集團有限公司針對以上問題研發(fā)出“倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工技術(shù)”，在此基礎(chǔ)上形成了《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》。

工法特點工法特點《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》有以下特點：1.采用頂升架配合汽車吊車及剪叉型高空作業(yè)平臺進行面板安裝，提高倒掛面板的安裝效率，節(jié)省了勞動成本和施工工期。2.安裝定位準(zhǔn)確。將三維數(shù)據(jù)投影到平面指導(dǎo)放線工作，提高了放線精度，保證了龍骨及面板的安裝精度。

操作原理技術(shù)理論適用范圍操作原理適用范圍《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》適用于18米以下設(shè)計造型為倒掛式弧形雙曲面的幕墻安裝工程。

技術(shù)理論《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》原理為通過吊車、剪叉型高空作業(yè)車及頂升架配合安裝倒掛式弧形雙曲面GRC面板。根據(jù)GRC面板弧度調(diào)整頂升架兩端高度，將高空作業(yè)車移至待安裝面板的底部。將GRC面板吊運至頂升平臺上，通過頂升平臺對GRC面板平面位置進行初步調(diào)整。初步調(diào)整完畢后由將GRC面板頂升至安裝位置，通過頂升平臺對GRC面板進行精確調(diào)整，精確調(diào)整完畢后將GRC面板與已定位安裝好的次龍骨進行初步固定。GRC面板分層安裝，每層每跨安裝完成后檢查弧度是否一致，檢查合格后完成最終固定。

工藝流程操作要點施工流程工藝流程施工流程《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》的施工工藝流程為：BIM建模排版→測量放線→預(yù)埋件處理→龍骨制作→龍骨安裝→GRC面板安裝。

操作要點《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》的操作要點如下：BIM建模排版：根據(jù)幕墻施工圖及現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，運用BIM技術(shù)，施工前對原設(shè)計進行深化設(shè)計。通過幕墻模型的建立和三維模擬，預(yù)判施工過程中可能出現(xiàn)的碰撞，同時精確獲得每根龍骨、每塊GRC面板的三維數(shù)據(jù)，為之后測量放線提供數(shù)據(jù)支持。從廠家獲得bi米模型，對每塊GRC面板編號。

圖1幕墻BIM模型根據(jù)幕墻施工圖和現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，確定幕墻豎向、橫向接縫中心線平面投影位置，利用AUTOCAD軟件建立平面控制網(wǎng)。使用全站儀在懸挑結(jié)構(gòu)下部放出平面控制網(wǎng)，豎向接縫中心線即為豎向龍骨中線。根據(jù)次龍骨與橫向接縫中心線平面投影距離，放出次龍骨控制線。使用大功率投線儀將豎向龍骨中線投射到結(jié)構(gòu)面上，豎向龍骨安裝完畢后將GRC面板豎向、橫向接縫中心線及次龍骨控制線投射到豎向鋼龍骨上。

圖2平面控制網(wǎng)構(gòu)件安裝前應(yīng)將幕墻預(yù)埋件表面清理干凈，并對檢查預(yù)埋件數(shù)量、位置、防腐情況進行檢查，對不符合要求的預(yù)埋件進行處理。

1.材料設(shè)備材料設(shè)備《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》對材料設(shè)備有以下要求：1.進入現(xiàn)場的鍍鋅鋼管、鍍鋅角鋼必須有廠合格證及試驗報告、標(biāo)牌，由材料員和質(zhì)檢員按照規(guī)范《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2013）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)分批抽檢驗收，合格后方能加工使用，表面鍍鋅層必須完整無破損；2.GRC裝飾構(gòu)件體積干密度≥1800千克/立方米；纖維含量≥3.5%；裝飾混凝土層吸水率≤10%；GRC層吸水率≤14%；裝飾混凝土抗壓強度≥25兆帕；GRC抗壓強度≥40兆帕；抗彎極限強度MOR≥18兆帕；抗沖擊強度≥9千焦/P平方米；抗凍性50次凍融無起層和龜裂現(xiàn)象。3.鍍鋅鋼材的規(guī)格、數(shù)量、品種、型號均應(yīng)符合圖紙要求，成形的鋼筋骨架不得超出圖紙規(guī)定的允許偏差范圍。4.鍍鋅鋼材焊接必須嚴(yán)格按設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)行焊接和搭接，焊接的質(zhì)量符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）規(guī)定。

質(zhì)量控制質(zhì)量控制施工企業(yè)采用《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》施工時，應(yīng)遵循的質(zhì)量控制要求如下：1.《建筑幕墻》（GB/T21086-2007）2.《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50210-2018）3.《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ336-2016)4.《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ13-2013）

1.嚴(yán)格把控材料質(zhì)量，各種材料無合格證及檢驗報告不予驗收、使用。①鋼龍骨進場后應(yīng)進行現(xiàn)場取樣送第三方檢測單位檢測，實驗合格后方可加工使用。②GRC面板進場后應(yīng)對其表觀質(zhì)量開箱檢查，對于裂縫過長過寬、相鄰板塊色差過大的作不合格品處理。2.預(yù)埋件的安裝必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求及驗收規(guī)范制作、埋置。必須確保位置準(zhǔn)確，規(guī)格型號符合設(shè)計要求。①后置化學(xué)錨栓埋板使用前應(yīng)進行拉拔試驗，符合設(shè)計要求后方可進入下一道工序。②構(gòu)件焊接完成后應(yīng)進行驗收。豎向S型鋼龍骨吊裝前對焊縫進行超聲波探傷檢查，合格后方可吊裝。其余焊縫全數(shù)檢查表觀質(zhì)量、焊腳高度，合格后方可噴涂防銹防腐涂料。安全措施安全措施施工企業(yè)采用《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：1.雙曲面GRC幕墻施工必須嚴(yán)格遵守《建筑安裝工人安全技術(shù)操作規(guī)程》、《汽車起重機安全操作規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。2.設(shè)置專職安全員，負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全施工，施工前對施工人員進行安全交底，施工中應(yīng)進行每天一次的例行安全檢查。3.施工機械懸掛工藝流程施牌和機械操作規(guī)程，加強安全教育，嚴(yán)格工藝流程和操作規(guī)程。4.施工人員進入現(xiàn)場必須佩戴安全帽，穿防滑鞋，系安全帶，嚴(yán)禁酒后上崗作業(yè)。5.特種作業(yè)人員必須按照規(guī)定經(jīng)有關(guān)部門培訓(xùn)，考核合格后持有效證件上崗。6.對設(shè)備進行定期檢查、維修、嚴(yán)禁機械帶病作業(yè)。7.起重吊裝作業(yè)要有專人指揮，嚴(yán)格遵守“十不吊”規(guī)定，吊裝作業(yè)時應(yīng)有專人看護，并設(shè)置警示區(qū)，防止高空墜物傷人。環(huán)保措施環(huán)保措施施工企業(yè)采用《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》施工時，應(yīng)采取的環(huán)保措施是：1.減少噪聲污染白天不超過70分貝以下；夜間不超過55分貝。2.幕墻構(gòu)件加工盡量在工廠內(nèi)完成，減少現(xiàn)場拼裝、焊接。現(xiàn)場進行拼裝、焊接的做好遮光罩等防護措施，減少噪聲及光污染。3.現(xiàn)場使用防銹防腐涂料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁向水體直接傾倒廢棄涂料，放置污染水源。4.現(xiàn)場材料應(yīng)統(tǒng)一堆碼、標(biāo)識清楚，廢棄垃圾應(yīng)集中堆放、處理。

效益分析效益分析湖南建工集團有限公司采用《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》施工獲得的效益有：雙曲面GRC面板定位、安裝準(zhǔn)確，達到幕墻設(shè)計曲面造型效果。

洞庭湖博物館工程建安工程造價費用約為2539.4萬元，其中人工費727.5萬元，機械費270.8萬元。倒掛式雙曲面弧形GRC面板約為3250平方米，占幕墻工程總面積16.1%，人工、機械費約為160.7萬元。經(jīng)測試算，采用該工法進行施工節(jié)約人工、機械費用約為31.8萬元，整體效率提高約為19.8%。

湖南建工集團有限公司采用《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》施工方便，提高了勞動生產(chǎn)效率，縮短幕墻安裝工期約20天。還可減少應(yīng)安裝精度不足導(dǎo)致的返工維修費用，進一步減少了成本。

注：施工費用以2018—2021年施工材料價格計算應(yīng)用實例應(yīng)用實例《倒掛式弧形雙曲面GRC幕墻施工工法》的應(yīng)用實例如下：洞庭湖博物館主館土建工程位于湖南省岳陽市，建筑面積5089平方米，主館四個角為圓弧角，懸挑結(jié)構(gòu)下四個角的幕墻為倒掛式雙曲面弧形造型，倒掛式雙曲面弧形GRC面板展開面積約為3250平方米。采用本工法安裝倒掛式雙曲面弧形GRC面板，解決了因GRC面板自重大、尺寸大使用傳統(tǒng)安裝方法困難的問題，提高了工作效率，節(jié)約施工成本，達到了設(shè)計效果，得到建設(shè)單位好評。

圖11洞庭湖博物館效果圖湘西州非物質(zhì)文化遺產(chǎn)展覽綜合大樓（博物館、非遺館、圖書館、群藝館）為多層公共建筑，寬為85米，長為140.2米，占地面積8524.89平方米，總建筑面積為37891.49平方米，其中，地上建筑面積25898.17平方米，地下建筑面積11993.32平方米。倒掛異形幕墻采用本工法進行安裝，節(jié)約了施工成本和工期，提高了