1 工程概况

　　天津周大福金融中心双曲异形柱位于塔楼首层办公大堂入口两侧，毗邻GRC水景，共4根。异形柱铝板饰面高8.2m，与玻璃幕墙交接处次钢梁结构包封板高10.45m，总面积764.4m²，竖向以2种不同规格的凹凸铝型条收边线进行分隔，共计637.7m，双曲异形柱平面如图1所示。单块板幅最大达3.6m×1.2m，加工及安装极具挑战性，对施工技术提出较高要求。

　　图1 双曲异形柱平面  

　　2 施工重难点

　　1)双曲异形柱加工及安装工期紧、质量标准高、施工现场交叉作业多、成品保护要求高，须采取相应的技术措施，保障一次成型、安装零失误。

　　2)双曲异形柱柱身造型曲线弧度多变，4根异形柱铝板饰面曲线弧度及板块分隔尺寸均不相同，深化设计、排版下单加工、预拼装及现场施工均有难度。

　　图2 双曲异形柱平面尺寸

　　3)双曲异形柱柱身设置落水管检修门，需考虑与周边饰面收口及开启方案;柱身与景观交接处需考虑与GRC人造石收口;柱身6.8m上方需考虑与幕窗钢拉索、幕窗框及天花铝板收口，细部收口节点如图3所示。

　　图3 细部收口节点 

　　3 BIM技术应用

　　3.1 Rhino建模

　　利用Rhino软件精确建模(见图4)，建模过程中对方案进行优化、审核，模型完成后，对综合机电、建筑模型进行碰撞检测和调整(见图5)。通过碰撞检测，发现、解决图纸深化过程中的问题，提高深化图纸质量，避免因图纸问题返工，从而实现施工质量管理的事前管控。

　　3.2 参数化定位、模块化排版

　　双曲异形柱铝板饰面曲线变化较大，采用常规方法难以精准施工，考虑结构施工的复杂性及精确度，利用Rhino模型导出CAD平面图可实现弧形墙任一平面、立面坐标的提取，从而解决变曲率较大的弧形墙定位放线问题，为不规则铝板提供加工依据，保证现场预拼装精准度。同时，利用Rhino模型进行数据分解、模块化排版，进行高精度尺寸加工生产，实现设计、建造一体化(见图6)。

　　图4 Rhino模型  

　　图5 模型综合碰撞检测 

　　图6 模块化排版 

　　4 加工安装

　　4.1 加工、安装流程

　　双曲异形柱铝板饰面加工、安装流程为:(1)方案深化、优化;(2)方案确认;(3)排版下单;(4)分段预拼、整体预拼装;(5)油漆饰面;(6)成品运输;(7)现场定位放线;(8)钢骨架安装;(9)靠模安装、核尺;(10)现场二次定位放线，铝板安装，铝型条安装。

　　4.2 铝板折边溜槽一体成型加工

　　双曲异形柱铝板饰面折边采用板面溜槽一体成型加工，实现铝板高精度无缝密拼的同时降低了铝板因应力不均而变形扭曲的风险，也避免了运输过程中铝板受压变形。折边溜槽一体成型加工不仅缩短了材料加工生产周期，减少了分体加工二次焊接锚固产生的劳动力成本，而且极大地提升了安装效果，为节点工期提供了有力保障。

　　4.3 靠模工艺

　　双曲异形柱钢骨架焊接及面板安装采用全站仪进行坐标定位，同时，采用1∶1加工同曲线弧度尺寸铝板条靠模进行定位，以矫正和核对钢骨架焊接、面板安装的准确度，确保钢骨架焊接零失误、零返工，为异形铝板高精度安装提供更有力保障。

　　4.4 种钉、点焊、加劲肋加强处理

　　材料规格尺寸选定、加工成型后，对铝板背部进行点焊、种钉、加劲肋加强处理，对铝板因应力不均而产生的变形扭曲部位进行二次加固处理，降低变形风险，为阶段性工期节点提供保障。

　　4.5 分段预拼、整体预拼

　　材料加工首件异形柱铝板后进行分段预拼装，采用全站仪进行坐标定位，确保基准点、坐标准确无误，以检测异形柱曲线度、平整度、垂直度，对不合格部位进行调整修复，处理后进行整体预拼，以确保现场安装顺利、无质量缺陷、无返工，可缩短项目工期，提高施工效率和经济效益。

　　4.6 精准定位

　　材料到场安装前，采用全站仪精准定位放线，确保基准点坐标与图纸及工厂预拼时一致，现场利用模型进行可视化交底，包括安装重难点、切入点、质量把控点，确保安装零偏差、零失误、零返工(见图7)。

　　图7 模型可视化交底  

　　4.7 竖向单元板块安装

　　传统的插槽式铝板安装工艺难以保证平整度、无缝密拼，且安装后调节困难，适合小规格板块。而双曲异形柱铝板规格大、安装标准高，因此采用竖向单元板块整体安装工艺，即异形柱分割板块在场地内拼装成一体，然后整体提升固定安装，保证了安装效果，且安装过程中便于调整板块位置，极大地提高了施工效率。

　　4.8 凹凸铝型条优化安装

　　双曲异形柱铝板饰面竖向凹凸铝型条原方案施工难度较大，且后期易产生质量问题，拆改修复困难(见图8)。卡插式工艺安装方便、易拆卸，且可精准控制柱身铝板的定位(底部卡条固定位置后可准确定位两侧柱身铝板尺寸位置)，有利于现场快速安装(见图9)。

　　4.9 多专业交叉作业

　　双曲异形柱铝板饰面曲线多变，各专业管线综合平衡及协调难度大，机电安装涉及专业多，主要包括给排水、消防、空调、强弱电及幕墙次钢梁结构，通过BIM模型协同多专业碰撞(见图10)，现场可视化交底，实现了现场安装零碰撞、零冲突、零拆改，大大缩短了工期，提高了效益。

　　图8 凹凸铝型条原方案  

　　图9 凹凸铝型条优化方案  

　　图1 0 多专业交叉作业协同 

　　4.1 0 安装精度检查

　　单元板块安装后，对标高及接缝宽度进行检查，允许偏差±1mm，相邻两块单元板标高差<1mm，平整度、垂直度允许偏差±1mm，均满足要求。

　　5 结语

　　在场地及作业环境受限的情况下天津周大福金融中心，高大空间复杂双曲异形柱铝板饰面工程。安全高效地完成了设计、加工、运输及安装作业，减少了因场地狭小、多专业交叉作业增加的工期，降低了安全影响，有效提高了施工效率，缩短了施工间歇等待时间。