银川火车站站房异形曲面石材幕墙施工技术
张霞军,蔡占聪²,焦挺”,饶益民,钱建
(1.浙江省建工集团有限责任公司,浙江杭州310012;2.兰州铁路局银川站改指挥部,宁夏银川750011)
【摘要】银川火车站站房两端向外悬挑,曲面异形石材幕境造型新颖,营造出舒展腾飞的造型,突现回族“拱建筑”的现代气息.通过深化设计图纸、原材料采购、现场施工,分阶段采取措施控制,以及三维施工测量技术现场定位,曲面异形石材幕墙施工效果良好.
[美键词】车站:站房:幕墙;异形曲面:石材:测量:龙骨
[中图分类号]TU767 [文献标识码】A[文章编号]1002-8498(2011)22-0024-03
Construction ofStone CurtainWallwith Special-shaped SurfaceinYinchuan RailwayStation Building
(1. Zhgjiang Conutruetion Engineering Grop Co. Lad. Hangzhos Zhejiang 310012 China; Zhang Xiajun' Cai Zhancong² Jiao Ting' Rao Yimin' Qian Jian′2. Station Repairing Headquarer of Yinchuan Lazhou Raily Barea Yinchn Ningxi 750011 China)
Abstract :Both ends of the roof at Yinchuan Railway Station building are suspended. Stone curtain wallwith special-shaped surface is novel to create a feeling of soaring in the sky.The roof shows the sense ofarch construetion for Chinese Hui nationality. Detail design materials purchasing site construetion andthe measures are taken by stage to control the construetion. The technology of three-dimensional construction survey is used to locate the situation.A good efect of stone curtain wall with special-shapedsurface is obtained.
Key words;stations; station buildings; curtain walls; special-shaped surface; stone; measurement; keel
2工程特点和难点
1工程概况
站房内、外立面应用的曲面异形幕墙给施工带来一定难度.
半圆拱、三心拱、S形尖拱、等边尖拱、马蹄拱、复叶 传统伊斯兰建筑常用的”拱”的形式有弧形拱、形拱等.现代回族建筑“拱”的形式更加简洁,宁夏银川火车站站房改造工程建筑面积为29994.62m²中与新三(1) 立面融合,编织出回族建筑的现代气息.
1)幕墙深化设计任务量大设计单位只提供立面分格形式图,无法按设计立面分格形式图进行现场施工,需要在保持建筑师设计意图的前提下进 行深化设计,复核幕墙构件的尺寸、面层规格和材质,并进行相关计算.曲面异形幕墙的细部节点需要进行多次复核,提供现场的下料加工和安装图纸,深化设计图纸量大.
墙与玻璃幕墙、铝板幕墙等多种形式的幕墙连接,需 2)曲面异形石材幕墙的连接形式多石材幕进行不同幕墙连接方式的设计.
3)多曲面异形幕墙材料的加工和运输要求高曲面幕墙的外表形态决定了材料构件的特殊性,曲线面材增加了构件加工、制作的难度,材料的堆 放、运输、储存条件要求较高,需要相应的辅助措施.
图1银川火车站站房
Fig.1 Yiochuan Railway Station building
4)现场施工难度大石材幕墙分隔缝要求与清水混凝土明缝对齐,石材面板与清水混土的接
3施工准备工作
4异形曲面石材加工
材安装有很大困难,需根据实际情况进行相关处理.
5)拱脚柱装饰构造复杂拱脚柱是幕墙施工机床,保证了石材的加工质量.土拱柱的连接,细部的节点构造复杂.
1)进行图纸的深化设计,幕墙的构造形式和连接节点具有安全性、合理性,技术物理性能等级指标 应符合原设计和规范要求.装饰面层与基层的连接形式和不同材质的收头形式完全满足设计图纸技术要求.节点设计合理,考虑到对主体结构施工误差的调整,防水构造措施设计完全满足建筑设计及规范要求.对采用的异形曲面幕墙进行核算,提供详 细的计算资料.通过CAD三维建模,勾画出实物的空间三维尺寸外形(见图2).通过设计的CAD尺寸和三维建模,按照设计的14个弧线圆心,逐一定位出6678块曲面异形石材幕墙的尺寸.
图2拱壳部分示意Fig.2 Arch shell layout
2)做好材料的采购储备工作,石材幕墙工程主要采购石材、铝型材,必须选择品质和信誉优良的供 应厂家,尤其是石材的选择.本工程石材主要采用30-65mm厚樱花红火烧板(水洗面),石材的弯曲强度值≥8MPa.应对样品多次对比选择,并考察供货商的加工制作能力,尤其是异形曲面石材的加工制作,综合比选后确定石材的加工制作厂家.
异形曲面石材的加工是施工的第一步,也是确保石材幕墙安装的关键.借助CAD三维建模,定位出异形曲面石材幕墙的三维几何尺寸,将CAD三维
触面要求宽窄一致,弧形顺畅.测量放线、龙骨、石石材的切割下料,直至成型的单块石材成品单元.
选用的石材供应厂商配备了先进的CNC数控
的交叉转换点,涉及石材幕墙与玻璃幕墙、清水混凝5主要技术措施
5.1预理件制作安装
预埋件是幕墙的主体结构受力件,预埋件的制作安装是幕墙现场施工的第一步,直接关系到后续施工的质量.通过深化图纸设计验算,确定预埋件的规格、型号、数量、位置,然后与主体结构施工的图 纸进行核对,遇到无法预埋的位置及时进行调整,采取加大、移位、预留锚筋等处理措施.
严把预埋件原材料质量关,按照设计图纸要求并有代表性抽查,进行拉伸试验.预埋安装时,采用 进行切割下料.对锚筋的长度、焊缝质量认真检查,螺栓固定于模板的侧面,中心线误差≤5mm,水平标高≤10mm,混凝土浇筑前需对照图纸认真核查预埋件规格、数量.模板拆除后,检查预埋件质量,找出预理件,弹出预埋件中心线位置,标注出预埋件 的规格、型号.
5.2多曲面异形屋檐测量放线
站房外立面从底部开始向外倾斜,通过弧形向外悬挑,并被多个连续圆拱支撑起站房主体,营造出 上形成外凸屋檐(见图3),从外部看去,站房两端向舒展腾飞的造型,突现回族“拱建筑”的现代气息.多曲面异形结构采用三维施工测量技术,即利用测量仪器准确观测定位信息,通过计算获得待定点的空间三维坐标.
图3屋节点剖面Fig.3Profile of the eaves node
建模数据导人CAM机械加工制作数控软件,最后将脚手架外侧进行测量定位,测设范围受到一定限制. 幕墙施工时由于搭有外脚手架,全站仪放置在数据导人CNC数控机床,由数控机床完成曲面异形将测设的空间三维坐标(x,y,z)分解为两个平面坐
5.3龙骨安装
5.4曲面异形幕墙安装
5.5密封胶填缝
(x,y),然后在脚手架下方借助激光垂直仪测设出(10-15)mm的泡沫塑料条填实板内侧,留10~坐标(y,z).测设时根据幕墙的平面分割,以设计轴15mm深缝,在缝两侧的石材面板上顺缝粘贴10mm 线为基准,将弧形曲面上的坐标按间距750mm等分,控制弧形曲面施工的测设精度.
将空间控制点用激光垂直仪测设到主体结构上后,从上至下依次间距750mm拉水平线,用水准仪将水平线抄平.水平线选用细钢丝线同时用紧绳器 收紧.拉紧的水平线作为幕墙龙骨的施工控制线.
石材幕墙的弧形龙骨按照深化设计的图纸在专业加工厂进行弧形分段,每段长度控制在1m左右,依据现场弧度进行适当调节.龙骨依照现场的定位 控制线,依次从下面上进行现场拼装,主龙骨通过内套管竖向接长,为防止温度变形,龙骨接头处应留2~3mm伸缩孔隙,接头处上下龙骨中心线应对齐.
连,之后进行垂直度、间距检查,进行相应调整和阔 先将竖向主龙骨通过连接件与主体预埋件相定,检查合格后安装横向水平次龙骨.按饰板规格和设计布置横向次龙骨,横向次龙骨横梁两端的连接件及垫片安装在竖向龙骨的预定位置,同一层的 横梁安装由下面上进行.安装后应及时进行检查、调整、固定、使其符合质量要求.站房稽口造型部分的钢龙骨制作全部在加工厂完成,现场拼装,单个质量在150kg左右,利用现场塔式起重机配合安装.
曲面异形石材幕墙的安装从屋檐开始,按自上面下顺序进行,安装前先按设计嵌人防火保温材料,外保温采用100mm厚保温岩棉,保温岩棉与混凝土楼层板间的缝原使用1.5h耐火极限的岩棉填塞,层间防火封堵采用100mm厚防火岩棉,1.5mm厚镀 锌钢板承托,缝隙采用防火密封胶填充.
采用石材专用的开孔加工机械,先对开孔机具进行孔位调试,然后将石材置于开孔机上开孔.开孔时先在石材的两端开槽孔,槽孔中心距板端 100mm,槽孔深20mm,宽20mm,然后在曲面石材面相应位置钻Φ10mm孔,孔深20mm,钻孔清干净后注人嵌固胶,将不锈钢账管螺栓一端插人孔中固定好,另一端挂好错固件.嵌固胶达到强度后开始安 装,安装时将石材孔槽和锚固件固定销对位,利用锚固件上的螺栓孔,调节曲面异形石材平整、垂直度及缝,调整对位后将石材固定牢固,然后将石材两端的不锈钢挂件两端固定,并且用嵌固胶将锚固件填堵,确保嵌周胶饱满.
石材幕墙挂贴施工完成后进行表面清洁,先清
5.6幕墙清洗
6实施效果
7结语
参考文献:
标(x,y)和(y,z),先在站房的室内测设出平面坐标除缝隙中的灰尘,然后用密封胶填缝.填缝前先用宽塑料胶带,防止打胶嵌缝时污染板面,然后用打胶枪从上到下依次填满符合要求的耐候密封胶.
石材幕墙的污染物大多在石材微小孔隙中,清洗难度大.首先了解石材本身的特性,弄清石材表 面污垢的结构和性质,面后有针对性选择适宜的清洗方法.石材表面覆盖的灰尘直接用高压水冲洗,对于表面难以冲洗的污渍,选用专用的石材清洗剂清洗,石材表面的污染物被清洗剂分解,同时清洗剂渗人石材微孔,将清洗后的残薇吸出或冲淡.
施工过程中对石材幕墙的锚栓进行现场拉拔试验抽检,并对耐候密封胶进行现场抽检,结果均合性试验,均符合设计及施工规范要求,建成后的石材 格.施工后对异形石材幕墙进行风压、气密性、水密
曲面异形石材幕墙的施工应从深化设计、原材料采购、现场施工进行控制,确保施工质量.
1)深化设计阶段,采用施工模拟仿真技术、CAD精确定位技术、计算机数控技术进行曲面异形幕墙的排版,合理划分石材及龙骨的施工单元,提供详细的节点加工图纸.
2)原材料采购重点是石材加工供应厂商的比选.供应厂商应有专业的曲面异形数控加工机床,供应的石材产地相对稳定,采用同一产地的石材.石材在专业加工厂家加工好后应进行编号.
至关重要,龙骨、石材幕墙的施工测量定位,采用 3)对于曲面异形石材幕墙,三维施工测量技术(x.y)和(y,z)坐标,现场可操作性强,测量定位精度满足施工验收规范要求.
4)不同类型幕墙材料之间的龙骨应按次序一次性安装到位,便于整个施工过程的测量定位.
[1]谷国地,周柱云,廉革,等.超大规格双切面北栓式石材幕墙[2]张志远,张字傻,王云柱,等,东莞玉兰大剧院斜由大面积幕 施工方法[1].施工技术 2005 34(3):73-74糖施工技术[J].地工技术 2006 35(5):86-88.[3]中国建筑料学研究院,JGJ133-2001金属与石材幕端工程 技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.[4]中国建筑科学研究院,中国建筑标准设计研究院,GB/[5]中国建筑科学研究院.JGJ102-2003装瑞幕增工程技术规 T21086-2007建筑幕墙[5],北京:,2008.花[S],北京:中国建筑工业出版社,2003.