建筑机械自动化关键技术在幕墙施工中的应用

孔艳梅

（山东雄狮建筑装饰股份有限公司，山东滕州 277599）

0 引言

在现代建筑设计中，人性化的理念得到了很好的实践，现代建筑逐渐朝着智能化、多功能化、美观化方向发展。幕墙在建筑中的应用美化了建筑外观，提高了建筑的综合性能。很多极具艺术特点的建筑外挂幕墙造型美观、结构复杂、施工技术种类多，需要借助机械自动化关键技术来保证幕墙施工的顺利进行。

1 常用幕墙施工分类

1.1 玻璃幕墙

建筑工程应用玻璃幕墙可以对建筑外围起到防护作用。玻璃幕墙原有的单一化功能已逐渐发展为装饰和实用多功能结合的结构。目前玻璃幕墙主要是金属构件和玻璃面连接形成，根据在建筑中构成方式的不同，玻璃幕墙的类型主要有框支承玻璃幕墙、全玻璃幕墙、点支承玻璃幕墙、单元式幕墙等。框支承玻璃幕墙的类型有明框、隐框以及半隐框。无框玻璃幕墙的类型有座底式、吊挂式。点支承玻璃幕墙较为特殊，相比较其他类型，它的结构包含点支承装置和玻璃面板，支撑体系具有独立性。建筑幕墙施工中如果应用这种幕墙类型，能够使建筑物的光照通透性更好，建筑内外环境之间可以产生交融。

1.2 金属幕墙

金属幕墙由金属板和支承结构体系组成，它不分担建筑主体结构所受的力，还具有一定位移能力。由于铝单板的优良加工性能、色彩的多样及良好的安全性，能完全适应各种复杂造型的设计，因此铝单板幕墙是最常用的金属幕墙形式。

1.3 石材幕墙

石材幕墙类型作为一种特殊的围护结构，在建筑物主体石材面板中悬挂金属构件。石材幕墙是较为完善的围护结构体系，在建筑物中能够受一定的风荷载以及温度应力等，对建筑主体结构的位移情况可以较好地适应。石材幕墙在施工时要严格按照规范要求，施工过程中有关数据的计算要保证精准，以符合结构的安全性。

1.4 彩色混凝土挂板幕墙

彩色混凝土挂板幕墙是装配式的混凝土墙板体系，施工时需要先制作钢模盒，然后在其中浇筑混凝土，这样建筑幕墙能更好地符合施工要求。具体应用中，要注意钢模盒底部需加入不同的橡胶模，施加作用力振捣，以制作出多种装饰效果的幕墙。

2 建筑机械自动化关键技术

2.1 机身位置识别技术

机身位置识别这一关键技术，是施工中机械利用自身装置系统实现机身位置的自动化分析识别。在建筑幕墙施工过程中，对机械位置识别的方式主要包含机械的内外部位置识别。机械内部位置主要是利用内部回转式传感器和速度传感器之间协同配合，监测到机械运行中的路径数据信息后，从其位置变化中得出机械位置方面的有关数据。机械外部位置是利用电磁波感应技术或者是超声波感应技术对幕墙施工中的预设埋件位置的基准点进行感应，从而识别到自身位置，然后再利用电磁波或超声波将参数反馈，这样就可以准确识别建筑机械的当下位置。

2.2 位置诱导技术

位置诱导这一关键技术在建筑施工中的应用，主要是通过机械自身的位置识别系统对反馈的数据信息进行识别。幕墙施工时，机械设备会依照实际施工要求事先设置好施工操作路径，施工操作时，利用位置诱导技术及时纠正设备作业路径偏差，以使幕墙建设的位置更加精准。这一关键技术属于系统整体闭合性的自动控制技术，如果建筑机械在幕墙施工时发生路径偏移，利用系统自动复位功能可以及时将作业路径纠正到事先设置的轨迹上，以保证结构安装等操作更加准确。位置诱导技术除了在施工时对作业路径进行精准引导，还可以及时控制机械运动速度，以保障幕墙施工的顺利进行。

2.3 施工作业对象的识别和评价技术

建筑机械自动化关键技术还包含识别和评价施工作业对象，这是自动化机械设备在建筑施工中的基础性能。幕墙施工时，施工现场中的铝型材、钢材、板材等作业对象可以通过设备中的超声波传感器识别到，并且传感器将识别到的数据信息进行反馈，通过反馈的结果掌握各种原料的性能指标并进行评价，这样幕墙材料的使用以及施工操作等会有更加可靠的数据信息参考。

2.4 安全保障技术

建筑机械自动化关键技术中，安全保障技术非常重要，对施工安全性会产生较大的影响，应用安全保障技术能更好地保障施工的顺利进行。建筑幕墙通常是在大型高层建筑中体现，施工操作中的安全隐患较多，需要有充分的安全保障技术。而且在施工现场，设备用具、建筑材料等大量存放，对机械设备的施工会产生一定阻碍，给机械自动化设备的操作带来不便。而机械安全保障技术能够实现对障碍物的识别和预警，自动控制机械停止运行，以确保机械操作在安全范围内。如果是多个机械设备，还能对各机械之间的位置进行协调，使施工过程中各机械的运行更加有序。

2.5 机群协作控制技术

机群协作控制技术是幕墙施工中多种机械设备进行联合施工作业时的控制技术，多个机械设备联合施工时，设备的运行状态、运行路径以及具体位置等都能及时检测和控制，数据信息传输到控制中心，利用计算机分析和处理数据，进而得出协同施工操作的最优方案，接着操作指令会传送到各自动化机械，而机械设备接收到相关指令后会有序进行施工操作，使幕墙施工各环节的操作协同完成。

3 幕墙施工中的建筑机械自动化关键技术

3.1 主体结构检测

幕墙属于建筑主体结构中的围护结构体系。幕墙施工前，需要检测建筑主体结构，以使幕墙施工更加顺利。这个环节应用机械自动化关键技术，检验建筑主体结构与建筑施工图和结构施工图是否存在偏差，从而调整幕墙的施工安装方案。

3.2 绘制测量放线

在建筑幕墙施工中，测量放线作为施工的重要环节，其准确高效地开展有助于提高施工效率，加快工程进度，节约建造成本。系统地快速提供施工测量数据，直接关系着工程的进度控制。通过检验标高和轴线，从而创建工程施工中心线操纵网。主控制网点按原土建工程所创建的中心线操纵网修建多个激光器控制点，测设到一层正负零标高主导控网点，并为此创建多条墙壁主控制网中心线。根据主控制中心线和大楼的平面图特点，融合建筑幕墙分隔样图，每5～10 层应用机械自动化关键技术，绘制与墙体相关的中心线边框线，创建平面图部位操纵中心线，从而精确绘制测量放线图。

3.3 预埋件安装控制

幕墙施工中的预埋件高精度安装工作非常重要，根据测量放线图和龙骨定位图综合掌握信息数据，以便实施精确安装。建筑幕墙埋件是幕墙的重要受力构件，它的主要功能是把幕墙所承受的各种荷载和作用有效传递到主体结构。在实际施工过程中，依托机械自动化关键技术，预埋件的质量检验包括埋板材质、尺寸、钢筋的规格、镀锌工艺、焊接质量等，对预埋件的焊缝、焊脚以及防锈处理等问题进行检查，以明确材料质量和尺寸是否满足施工技术规范要求。要想有效控制幕墙预埋件，需要通过机械自动化关键技术，对预埋件的定位问题进行有效引导和控制，在轴线基础条件下利用位置识别、引导技术定位预埋件，使建筑主体结构和幕墙之间的预埋件位置符合设计标准要求，控制好位置偏差。另外，在幕墙板焊接施工时，幕墙后置埋件的实际安装位置需要进行精准判定，这也需要借助机械自动化关键技术，对位置进行准确识别，以保证建筑主体结构和幕墙结构之间连接的紧密性。由于幕墙结构存在于建筑主体结构的外部，与主体结构之间形成紧密连接的同时又独立存在，施工时应用机械自动化设备对连接部件精准控制，保证数据误差在允许范围内。

3.4 钢构件防腐处理

幕墙工程中的隐蔽钢材都需要镀锌处理。在现场施工中大量的焊接和钢件加工后裸露的部分需要防锈处理。焊缝防腐处理非常重要，焊缝本身强度低于原材强度，焊缝表面能量高还有应力集中，很容易生锈，如果防锈措施不到位将很快锈蚀，久而久之就算构件热镀锌保护的很好，焊缝发生断裂，整个结构也会出问题。因此需要机械自动化技术的引入，检查和处理有问题的防锈点，快速完成防锈处理。新兴防腐涂料组合有环氧磷酸锌防锈底漆加环氧云铁中间漆加丙烯酸聚硅氧烷面漆。磷酸锌有优良的阴极保护作用，环氧磷酸锌漆比环氧锌粉漆膜坚硬，涂完底漆后搬运损伤小、造价低。丙烯酸聚硅氧烷面漆可与氟碳漆比美，其常温固化性优于氟碳漆，漆膜更坚硬、细腻，造价低，被大规模采用。

3.5 骨架安装控制

测量放线操作完成后，需要进一步分析有关的数据信息，整合完善幕墙分割安装的相关骨料。按照建筑幕墙施工设计要求，可以使用不锈钢螺栓安装骨料。在实际操作过程中，立柱和横梁的提升、拼接、就位、安装等工作量通常较大，需要借助机械自动化设备来完成安装操作。利用机械自动化关键技术对设备位置的识别，能够完成由上而下的有序安装，幕墙的正面结构和侧面结构之间可以确保垂直度符合技术标准要求。如果竖向骨料在安装时集中在某立面上，需要保证都在一个平面上。另外，安装横向骨料时，需要遵循一致性原则，和竖向骨料安装保持一致。

3.6 面板安装控制

安装幕墙面板时容易出现一些问题，如夹具拧紧程度达不到标准要求，底部垫块安置不平整，致使面板缝大小不一。又如点式幕墙面板安装中出现爪件角度偏差大、支撑装置安装不牢固等问题。而依托建筑机械自动化关键技术，能够通过控制机械位置控制面板安装的精准性，使这些容易出现的问题能得到良好的解决。

3.7 防雷系统安装

建筑幕墙施工中，需要注意防雷措施的合理应用，幕墙的防雷网与建筑主体结构的防雷体系之间要形成可靠的连接。建筑物中如果存在较多的敏感电子系统，防雷和等电位措施需要从建筑地面首层开始逐层向上与防雷装置形成连接。施工时借助机械自动化关键技术，将防雷装置和幕墙框架通过导线连接，形成导电通路。

4 结束语

综上所述，随着建筑幕墙在现代建筑施工中的广泛应用，幕墙施工质量的控制难度不断加大，尤其是在异形幕墙施工中，因此需要借助机械自动化关键技术精准快速地完成幕墙的安装，保证幕墙的施工质量达到图纸的设计要求，使其在整个建筑中更好地发挥作用。