异形结构施工是建筑领域一项复杂且具有挑战性的工程任务,涉及多种技术和方法的应用。本文旨在分析异形结构施工过程中的技术难点及其解决方案。施工中面临的主要技术难题包括精确测量、材料供应与管理、现场施工条件以及施工人员的技能水平等。针对这些问题,我们提出了一系列创新性的解决策略,如引入先进的测量设备和软件、优化供应链管理、改善施工环境及提升施工人员的专业培训。这些措施有助于提高施工效率,确保工程质量,并为未来类似工程提供参考。
异形结构施工难点分析
异形结构因其独特的设计和复杂的施工要求,在建筑领域中具有较高的技术难度。以下是几个关键的施工难点及其解决方案:
1. 材料预制与安装
- 难点:异形结构的材料预制和安装要求极高,尤其是在工期紧张的情况下,任何错误都会导致严重的后果。例如,新希望堇麟府的入口门头是一个异型钢结构体,双曲面构造和独特的造型对材料的预制和现场安装提出了极高的要求。
- 解决方案:通过专用软件重新建立完整模型,确定精准的参数,再由三维数据转化为二维数据,定制下料加工。每一块成品铝板由4~6块尺寸各异的小铝板拼接而成,确保每一块铝板的精确度。
2. 交叉施工影响
- 难点:在极限工期内,交叉施工的影响尤为显著。例如,新希望堇麟府项目中,如何克服极限工期下的交叉施工影响是一个重要问题。
- 解决方案:通过前期精准建模和详细的施工计划,确保各个施工环节的顺利进行。例如,入口门头钢结构施工到铝板安装过程,前期精准建模发挥了重要作用。
3. 异形幕墙施工
- 难点:异形幕墙的施工难度极大,尤其是在复杂扭曲的屋面上。例如,长沙梅溪湖国际文化艺术中心使用了近8万平方米的GRC幕墙结构,每一块GRC板块都是独特的双曲面结构。
- 解决方案:使用BIM技术和专用软件进行表皮设计和深化设计,生成板块分格及板块翻边模型。通过CNC三轴雕刻机,保障GRC板块的毫米级加工精度。施工过程中,通过基于微信平台开发的GRC管理系统,实现无纸化验收和信息化运维。
4. 钢结构深化设计与施工
- 难点:异形钢结构的深化设计和施工非常复杂,尤其是在处理大量弯扭构件时。例如,长沙梅溪湖国际文化艺术中心的钢结构工程复杂程度不亚于鸟巢,需要将4.5厘米厚的钢板扭弯曲。
- 解决方案:利用钢结构深化设计软件对弯扭构件进行三维实体建模,并对壁板展开及放样,解决加工成型问题。通过Tekla软件应用,实现精准安装和高质量焊接。
5. 屋面防水
- 难点:异形扭曲屋面的防水问题一直未能彻底解决,尤其是在开放式幕墙维护体系中。例如,长沙梅溪湖国际文化艺术中心的GRC幕墙为开放式幕墙维护体系,无检修空间,增加了屋面防水功能的风险。
- 解决方案:通过组织专家认证,形成屋面防水体系并经专家论证通过。例如,北京城建总包项目部先后六次组织行业专家深入研究,形成屋面防水体系并经专家论证通过,确保屋面防水体系的稳定可靠。
6. 机电安装施工
- 难点:异形建筑的机电安装施工同样面临复杂的问题,尤其是在处理各种管线的综合布置时。例如,上海某场馆项目的异形混凝土结构和钢结构对机电安装提出了更高的要求。
- 解决方案:使用Revit软件进行管线综合及机房深化,通过机电智慧建造技术的应用,减少现场施工碰撞及拆改,节约成本。
7. 施工协调与管理
- 难点:异形建筑的施工涉及多个专业和分包单位,协调和管理难度大。例如,长沙梅溪湖国际文化艺术中心项目中,总包加大了对工程协调力度,组织了多次技术协调会,解决现场难题。
- 解决方案:通过总包主持,业主、设计、顾问单位、相关专业分包参加的集体办公形式,将分开的专业施工纳入分层次有序的统一管理,提前解决技术问题和工序交叉施工问题。
总结
异形结构的施工难点主要集中在材料预制与安装、交叉施工影响、异形幕墙施工、钢结构深化设计与施工、屋面防水、机电安装施工以及施工协调与管理等方面。通过先进的技术和科学的管理方法,可以有效克服这些难点,确保项目的顺利进行。
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