框架式弧形玻璃幕墙安装技术-创新

创新型课题框架式弧形玻璃幕墙安装技术创新小组名称：南宁机场航站楼主体工程中央大厅标段QC小组发布人:唐自乐发布日期:2015年4月2目录工程概况16制定对策小组简介27对策实施选题理由38确认效果设定目标49标准化提出方案并确定最佳方案510总结及今后打算3一、工程概况南宁机场航站楼中央大厅标段建筑面积9.6万㎡，地下1层、地上3层，建筑最高点为40m。4一、工程概况框架式弧形玻璃幕墙总面积5550㎡，单块玻璃尺寸为2.2m×1.6m，空间造型呈双曲面，玻璃最大扭曲距离24mm，弯弧达15mm/m。幕墙分布图中央大厅C幕墙剖面分格示意图5二、小组简介南宁机场项目QC小组是一个实力雄厚的年轻团队。组员共计10人，组长由公司副总工兼项目总工唐际宇担任。组员由项目技术团队及公司总工、广西大学知名专家组成，创新能力强。QC小组经验丰富，已取得显著成果：1、《攻克复杂岩溶地区冲孔灌注桩施工技术难关》、《攻克树形钢管柱安装施工技术难关》——获全国工程建设优秀质量管理小组二等奖。2、《攻克屋面交叉桁架钢结构施工技术难关》——获全国工程建设优秀质量管理小组一等奖。小组名称南宁机场航站楼主体工程中央大厅标段QC小组课题名称框架式弧形玻璃幕墙安装技术创新小组类型创新型活动日期2014.1-2014.4成立日期2014.1出勤率100%活动次数2次/周QC教育学习时间48课时/人小组注册号QC小组-2014-10课题注册号Zbgx-qc-2014-28制表：唐自乐审核：唐际宇日期：2014年1月10日6二、小组简介制表：唐自乐审核：唐际宇日期：2014年1月10日小组成员姓名学历职务职称小组职务小组分工唐际宇硕士研究生公司副总工兼项目总工高级工程师组长全面负责戈祥林本科公司总工教授级工程师副组长技术指导王维本科项目经理工程师副组长幕墙专业协调张启德博士研究生广西大学博士生导师教授级工程师组员技术指导梁秋莹本科项目副经理工程师组员现场负责黄业信本科深化设计经理工程师组员技术协调莫凡本科技术员助工组员技术协调唐自乐本科施工员助工组员现场协调胡启全本科幕墙主管工程师组员幕墙主管黄绍校本科测量主管助工组员现场测量检查7二、小组简介8三、选题理由选题理由幕墙为框架式双曲面玻璃幕墙，玻璃弯弧达15mm/m，经查新，目前如此大弧度双曲面幕墙的施工尚无先例，如何高效优质地完成施工任务，具有极大挑战。幕墙决定了精装修能否按时插入施工，因此，指挥部规定工期节点：曲面幕墙必须在2014年4月30日前施工完成，时间仅为2个月，5550㎡的幕墙1178块玻璃，常规施工方法已不能满足。工程为广西区的窗口工程，业主对建筑幕墙的成型外观提出了更严格的要求，经过专家团论证，玻璃安装的曲面顺滑度误差值不超过1mm，外观质量要求非常高。课题名称框架式弧形玻璃幕墙安装技术创新1、技术难度大2、工期紧迫3、外观要求高9四、设定目标QC小组根据实际情况，研制框架式弧形双曲面玻璃幕墙的施工方法，保证施工质量和施工安全，加快施工进度。目标确保弧形玻璃幕墙成型美观，一次施工合格率达到95%以上，圆弧顺滑度误差小于1mm。工期提前10天10目标可行性分析综上：目标可以实现！四、设定目标工程质量目标为争创“鲁班奖”，公司领导高度重视，资金、技术支持力度大。通过局科技开发立项并获得30万元专项资金。学习并初步具备了弧形玻璃安装的相关方法，为我QC小组提供了目标和方向。小组成员包括专家、公司技术骨干、现场经验丰富，有多年QC活动经验、有很强的技术和质量管理能力。1、技术支持3、小组精干专业施工单位具有幕墙施工一级资质，有着丰富的施工经验，各类机械操作工都有着较高的技术操作水平和处理问题的应变能力，拥有先进齐全的试验、安装、测试等设备。2、经验丰富11五、提出方案并确定最佳方案方案选择：QC小组联合业主、监理、设计、专业施工单位及广西大学等相关人员，运用头脑风暴法对框架式曲面玻璃幕墙的施工方案展开研究讨论：方案讨论会12五、提出方案并确定最佳方案框架式弧形玻璃幕墙安装技术方案玻璃热弯法折线拟合法采用2m×1m尺寸玻璃拟合采用三角型玻璃拟合龙骨、玻璃在工厂热弯，现场安装龙骨、玻璃在现场热弯安装玻璃冷弯法玻璃现场冷弯，现场直接安装在弧形龙骨上工厂制作玻璃冷弯单元，将单元安装在弧形龙骨上采用夹丝玻璃，工厂冷弯，现场安装在弧形龙骨上小组成员提出各种方案亲和图针对不同弧度采用2.2m×1.6m尺寸玻璃结合三角型玻璃拟合龙骨在厂内热弯，玻璃在现场热弯安装13五、提出方案并确定最佳方案框架式弧形玻璃幕墙安装技术方案二采用2m×1m尺寸玻璃折线拟合法方案一龙骨、玻璃在工厂热弯，现场安装方案三玻璃现场冷弯，直接安装通过整理得到三个可行的备选方案，分别为：14五、提出方案并确定最佳方案方案一：龙骨、玻璃在工厂热弯，现场安装方法第一步：在主体结构上预埋幕墙埋件，焊接连接耳板；第二步：将主次龙骨进行深化设计，并将深化加工图交予加工厂进行热弯加工；第三步：使用特制模具将玻璃加工成设计形状，运输至施工现场，做好成品保护；第四步：精确测量，安装龙骨→安装玻璃→打胶清理。龙骨热弯成型玻璃热弯成型方案一：玻璃热弯成型示意15五、提出方案并确定最佳方案方案二：采用2m×1m尺寸玻璃折线拟合法第一步：在主体结构上预埋幕墙埋件，焊接连接耳板；第二步：深化玻璃尺寸，最小玻璃达到2m×1m，拟折线实现玻璃曲面；第三步：采购主次龙骨和玻璃，运输至施工现场，做好成品保护；第四步：精确测量，安装龙骨→安装玻璃→打胶清理。玻璃尺寸分隔玻璃安装方案二：折线拟合法玻璃安装示意16五、提出方案并确定最佳方案方案三：玻璃现场冷弯，直接安装法第一步：玻璃冷弯扭拧安全性及可行性评估；第二步：在主体结构上预埋幕墙埋件，焊接连接耳板；第三步：将主次龙骨进行深化设计，并将深化加工图交予加工厂进行热弯加工；第四步：采购玻璃，运输至施工现场，做好成品保护；第五步：精确测量，安装龙骨；第六步：制作冷弯工装，安装玻璃，扭拧成型→打胶清理。冷弯试验玻璃冷弯扭拧成型施工方案三：玻璃冷弯成型示意17五、提出方案并确定最佳方案方案试验、对比、分析各方案评估小组成员制作三个方案的样板。针对这三个方案，小组从装置的时间性、可操作性、有效性、经济性进行了优缺点比较试验：1、可操作性、时间性对比分析方案可操作性时间性①玻璃热弯法热弯处理复杂，制品不能与模具很好地吻合，安装难度大。玻璃加工困难，运输要求高，安装难度大，工期难以实现。②折线拟合法需将玻璃板块划分更小，安装次数变多，玻璃安装操作简单玻璃无需处理，安装简单快捷，5550㎡玻璃可在2个月内安装完成。③玻璃冷弯法平板玻璃本身具有的一定的弹性可弯曲性，可现场冷弯扭拧成型，操作性强。玻璃在现场冷弯扭拧成型，施工快捷，5550㎡玻璃可在2个月内安装完成。可操作性、时间性分析结论：折线拟合法和玻璃冷弯法均可行！制表：唐自乐审核：唐际宇制表日期:2014年1月30日18五、提出方案并确定最佳方案方案试验、对比、分析2、有效性对比分析小组成员对每一种方案实施两榀玻璃幕墙的试验样板安装，检测其施工完成后的外观效果，并对数据进行统计分析，如下表所示。序号项目检测数据外观效果评价①玻璃热弯法相邻板材板角错位0.40.51.00.30.80.90.60.60.70.5相邻幕墙板块过渡自然，整体外形流畅美观。接缝直线度2.31.42.52.81.72.03.21.52.72.9接缝高低差0.80.90.40.81.10.20.60.60.50.3接缝宽度0.50.60.80.10.91.00.50.70.70.9②折线拟合法相邻板材板角错位0.81.20.61.50.30.81.10.40.61.3曲面效果不理想，棱角分明，达不到业主要求的外观要求。接缝直线度3.22.92.82.52.53.51.62.02.12.9接缝高低差0.90.50.61.21.50.80.51.40.50.8接缝宽度1.20.60.70.81.01.40.90.50.60.9③玻璃冷弯法相邻板材板角错位0.50.40.71.01.10.80.50.50.80.4曲面效果介于热弯法和折线拟合法之间，达到设计及业主要求。接缝直线度2.22.53.22.92.72.51.81.92.82.6接缝高低差0.70.30.71.11.30.80.50.70.80.9接缝宽度0.81.20.50.50.70.91.00.60.60.9外观效果分析结论：玻璃热弯法和玻璃冷弯法均可行！制表：唐自乐审核：唐际宇制表日期:2014年1月30日19五、提出方案并确定最佳方案方案试验、对比、分析3、经济性对比分析小组成员对每一种方案的试验、加工制作费用和玻璃幕墙的安装费用进行对比分析，如下表所示。方案试验、加工制作费用安装费用①玻璃热弯法玻璃热弯加工费680元/㎡。玻璃安装费用为300元/㎡，安装费用高。②折线拟合法玻璃无需加工，节约玻璃加工费用玻璃安装费用为250元/㎡，造价较低。③玻璃冷弯法①玻璃无需加工，节约玻璃加工费用；②需进行玻璃冷弯试验，确定玻璃弯曲的安全性能，试验费约24万元。玻璃安装费用为320元/㎡，成本较热弯法低。经济性分析结论：折线拟合法和玻璃冷弯法均可行，折线拟合法最节约成本！制表：唐自乐审核：唐际宇制表日期:2014年1月30日20方案技术特点优点缺点结论①玻璃热弯法将玻璃和龙骨热弯成设计形状，现场直接安装①玻璃板块过渡自然，外形流畅美观；②玻璃和龙骨已成型，施工快捷。①热弯工艺复杂，运输要求高；②热弯加工费680元/㎡,造价大；③现场测量精度要求高，安装难度大。不选用②折线拟合法用平板玻璃来拟合幕墙曲面①玻璃安装操作简单；②玻璃安装快捷，缩短工期；③玻璃无需任何处理，安装费用为250元/㎡成本较低。①曲面效果不理想，棱角分明，达不到外观要求；②玻璃板块划分更小，安装次数多。不选用③玻璃冷弯法利用玻璃在应力许可的范围内的扭曲变形，现场将平板玻璃冷弯扭拧成型，实现曲面效果①现场冷弯扭拧成型，操作性强；②曲面效果介于热弯法和折线拟合法之间，达到曲面外观要求。①玻璃安装费用为320元/㎡，比折线拟合法高；②需做实验确定其安全性及可行性。选用通过可操作性、时间性、有效性和经济性四个方面对比，综合其优缺点，作出如下对比分析表：制表：唐自乐审核：唐际宇制表日期:2014年1月30日五、提出方案并确定最佳方案方案评价表21综合上述方案优缺点的对比分析后，我们可以看出，玻璃冷弯法具备了折线拟合方法的经济性，又有热弯法较好的外观效果，可操作性强。玻璃现场冷弯，直接安装法！综合以上对比分析我QC小组决定采用五、提出方案并确定最佳方案22方案的二级分解五、提出方案并确定最佳方案方案选定后，小组对“玻璃冷弯法”重点分项要素和实施各分项的子方案进行具体分解，以便后续子方案对比和制定对策。方案展开系统图安全性评估测量放线横梁安装计算机模拟仿真弯弧龙骨深化、安装脚手架搭设玻璃吊装、冷弯成型玻璃打胶、清理、验收玻璃冷弯法施工工艺流程23五、提出方案并确定最佳方案针对三个难点，QC小组成员集思广益，提出以下解决方案，并进行对比分析：技术难题方案技术特点优缺点安全性评估①现场安装完成后检测各项性能选择现场最不利位置完成玻璃安装，检测玻璃变形及“三性”性能。①检测方便，但现场制约因素大；②检测成本低；③不能在最不利的环境下检测出玻璃的性能。②室内冷弯试验模拟检测各项性能室内模拟各类不利环境影响，检测玻璃在冷弯扭拧成型后的各项性能。①可检测玻璃在各类不利环境下的安全性能；②不影响现场安装工期；③试验费用约24万，成本略高。弯弧龙骨连接节点①固结以焊接或栓接的方式固定龙骨，安装完成后不能摆动。①安装方便；②受荷载后幕墙不能位移，使得结构安全系数最大，整体造价高。②单向摆动以栓接的方式连接，可使龙骨按照单一方向摆动。①安装方便；②受荷载后幕墙单向位移，结构安全系数大，整体造价稍高。③万向摆动设置万能摆装置，使安装后的龙骨可万向摆动。①安全系数小，整体造价低；②万能摆装置比普通耳板节点高100元；③安装龙骨时，需先