周國義，葉雄明，張彤煒，周書東，花 磊

（1、中鐵建工集團有限公司 北京 100160；2、東莞市建筑科學(xué)研究院有限公司 廣東東莞 523809）

0 引言

隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，異形建筑大量涌現(xiàn)。在追求使用功能的前提下，為了凸顯建筑獨特性對建筑外觀設(shè)計的多樣性，對造型等藝術(shù)造型有了更高的要求。幕墻工程作為呈現(xiàn)建筑外觀的最直接的體現(xiàn)，也因此承受了更多的挑戰(zhàn)。此類幕墻造型設(shè)計奇特、施工難度大、高空作業(yè)多、工序復(fù)雜［1-2］。以某超高層建筑外立面幕墻金屬切割造型為例，介紹其設(shè)計與施工方法，供類似工程項目參考與借鑒。

1 工程概況

某超高層建筑地上34 層、地下2 層，框架核心筒結(jié)構(gòu)，最大建筑高度147.4 m，幕墻最大高度147.4 m，總建筑面積約64 189.9 m2。建筑立面采用金屬切割的設(shè)計手法，通過對方形平面在豎向上進行有效的立面切割，從而形成一個科技感極強的地標建筑，豎向的玻璃幕墻加上傾斜的技術(shù)切割，超高層建筑樹立挺拔，直插云霄，給人一種天然的建筑美感，如圖1所示。

圖1 某超高層建筑效果Fig.1 Effect of a Super High-rise Building

2 難點分析

2.1 金屬切割漸變造型設(shè)計

如何實現(xiàn)超高層建筑外立面幕墻金屬切割漸變造型是本工程的重點，也是一大難點。經(jīng)分析，最終采用單元式玻璃幕墻+框架式玻璃幕墻組合設(shè)計方法，來實現(xiàn)幕墻金屬切割漸變造型。

2.2 超高層建筑幕墻安裝

如何保證施工人員安全，以及幕墻安裝質(zhì)量，是本工程的重點，也是難點。特別是金屬切割造型部位，每塊框架式玻璃幕墻尺寸和形狀各不相同，如何保證其施工精度是本工程的重點［3］。經(jīng)研究，最終決定采用分區(qū)分段、流水搭接的施工方式，利用環(huán)形導(dǎo)軌+懸挑腳手架進行幕墻安裝，可以有效解決幕墻安裝過程中遇到的難題。

3 幕墻設(shè)計

幕墻系統(tǒng)設(shè)計從建筑功能和自然條件出發(fā)，充分考慮其在熱工性能、安全性能、聲學(xué)性能、光學(xué)性能上的特點和要求，利用各種幕墻技術(shù)、材料、方法、工藝創(chuàng)造優(yōu)越的圍護功能［4］。滿足安全、健康、舒適的要求，合理提高熱舒適度、聲舒適度，創(chuàng)造良好的室內(nèi)外視覺效果。

為了實現(xiàn)超高層建筑外立面幕墻金屬切割漸變造型，本工程采用單元式玻璃幕墻+框架式玻璃幕墻組合設(shè)計方法：平面規(guī)則部位采用單元式玻璃幕墻和鋁合金百葉幕墻，金屬切割漸變造型及連接部位采用框架式玻璃幕墻。主要應(yīng)用的幕墻形式有：

⑴單元式玻璃幕墻

單元式玻璃幕墻面材采用TP8+12Ar+TP8Low-E銀灰色中空玻璃、TP6+9Ar+6TP+1.14PVB+6TPLow-E 銀灰色中空鋼化夾膠玻璃、TP8+12Ar+TP8Low-E銀灰色中空玻璃+2 mm厚粉噴鋼板、TP8+1.52PVB+TP8銀灰色夾膠玻璃，共4種。最大尺寸為1 450 mm×4 500 mm，最大重量為281.50 kg。

⑵框架式玻璃幕墻

框架式玻璃幕墻面材采用TP6+1.14PVB+TP6+12Ar+TP6Low-E 銀灰色夾膠中空玻璃，共1 種。最大尺寸為1 400 mm×2 500 mm，最大重量為157.50 kg。

⑶鋁合金百葉幕墻

本系統(tǒng)采用50系列鋁合金百葉，表面氟碳噴涂。

4 幕墻施工

4.1 施工流程

構(gòu)件加工及采購?測量放線、埋件檢查、處理及補漏?18 層安裝導(dǎo)軌設(shè)備?利用導(dǎo)軌逐層往上施工?拆除18層導(dǎo)軌設(shè)備，安裝天面層導(dǎo)軌設(shè)備?利用導(dǎo)軌設(shè)備逐層往上施工，直至34層?采用懸挑腳手架施工金屬切割造型部位幕墻?利用腳手架逐層往下施工?拆除外墻施工電梯?安裝收口位置18層、屋面層導(dǎo)軌設(shè)備?收口處幕墻施工?幕墻試驗、清潔、驗收。

4.2 施工方法

本工程建筑立面變化較大，幕墻施工宜從下往上進行，先裙樓后塔樓，采取“大面分區(qū)，各區(qū)分段，流水搭接”的作業(yè)方式。

4.2.1 測量放線

主要施工流程：測量基準點?投射基準點?主控線彈設(shè)?層間標高設(shè)置?測量結(jié)構(gòu)偏差。

4.2.2 幕墻安裝

本工程幕墻形式有單元式玻璃幕墻、框架式玻璃幕墻、鋁合金百葉幕墻，其中，采用“單元式玻璃幕墻+框架式玻璃幕墻”組合的方式，可以有效解決本工程外立面金屬切割造型建設(shè)難題。經(jīng)分析，本工程2 層以上的單元式玻璃幕墻采用環(huán)形導(dǎo)軌進行安裝，傾斜位置的框架式玻璃幕墻采用腳手架進行安裝，可以有效解決本工程幕墻結(jié)構(gòu)所遇到的安裝難題。

⑴ 環(huán)形導(dǎo)軌設(shè)置

為了解決超高層建筑幕墻的安裝難題，本工程在18 層和屋面層上設(shè)置環(huán)形導(dǎo)軌［5-7］。在工字鋼軌道安裝完成后，吊籃架設(shè)在軌道的外軌上，并設(shè)置電動葫蘆，使其具備垂直提升和水平移動功能，滿足單元式玻璃幕墻吊裝和安裝要求［8-9］，如圖2、圖3所示。

圖2 環(huán)形導(dǎo)軌及吊籃平面布置Fig.2 Ring Guide Rail and Hanging Basket Layout

圖3 軌道吊籃架設(shè)Fig.3 Erection Plan of Rail Hanging Basket （mm）

⑵ 腳手架設(shè)置

為了解決幕墻金屬切割漸變造型安裝難題，本工程采用懸挑腳手架自上而下安裝框架式玻璃幕墻，如圖4所示。

圖4 幕墻金屬切割造型處安裝示意圖Fig.4 Installation Diagram of Curtain Wall Metal Cutting Molding （mm）

⑶ 幕墻收口

幕墻收口是幕墻施工的重點內(nèi)容，收口的好壞直接影響幕墻施工質(zhì)量，若收口處理不好，很容易產(chǎn)生滲漏［10］。本工程的收口部位為施工電梯和塔吊位置。這些位置必須在施工電梯和塔吊拆除后才能安裝幕墻，另外，考慮到其他部位可能存在需要更換幕墻的情況，故決定待施工電梯和塔吊拆除后，采用環(huán)形導(dǎo)軌進行施工，具體施工順序：拆除塔吊及施工電梯?安裝18 層環(huán)形導(dǎo)軌?由下往上施工（即3～16 層幕墻收口）?拆除18層環(huán)形導(dǎo)軌→安裝屋面層環(huán)形導(dǎo)軌?由下往上施工（即17～34層幕墻收口）。

5 結(jié)語

本工程采用單元式玻璃幕墻+框架式玻璃幕墻組合設(shè)計方法，有效解決超高層建筑幕墻金屬切割漸變造型設(shè)計難題。采用環(huán)形導(dǎo)軌+懸挑腳手架施工方法，有效解決超高層建筑幕墻金屬切割漸變造型安裝難題，同時，保證施工質(zhì)量和安全，完美呈現(xiàn)金屬切割造型，達到預(yù)期的建筑設(shè)計效果。本工程的成功建設(shè)，可以為日后類似工程項目幕墻設(shè)計、施工提供良好的參考與借鑒，推動幕墻相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與革新，并創(chuàng)造良好的經(jīng)濟與社會價值。