柔性懸掛式幕墻鋼支撐結構施工關鍵技術探析

王喜 　常旭

摘 要：幕墻是現代城市建筑建設中非常重要的一項內容，并且隨著人們對建筑性能要求的提升，建筑幕墻也呈現出復雜化、精密化以及現代化的特征。柔性懸掛式幕墻施工中對于施工技術要求比較高，本文以某工程為實例，對柔性懸掛式幕墻鋼支撐結構施工關鍵技術展開了分析與探討，旨在進一步提升幕墻施工水平。

關鍵詞：柔性懸掛式幕墻;建筑外立面;鋼支撐結構;施工技術

與傳統的幕墻結構相比，柔性懸掛式幕墻對于支撐結構有著更高的要求，要求其鋼支撐結構具備特殊的力學特性，并且實際施工中對于精度以及安全性有著非常高的要求。某城市中心大廈建設中采用柔性懸掛式幕墻鋼支撐結構，本文對此進行了分析，細看可以給今后的柔性懸掛式鋼結構施工帶肋一些參考以及有益借鑒。

1 工程概況

某城市中心大廈的總建筑面積約574058m2，有地下結構5層，地上結構包括124層塔樓和7層裙房，塔樓的總體高度為580m，建筑總高度632米。利用幕墻系統，塔樓了擁有扭曲的奇特造型，幕墻系統包括外幕墻、外幕墻支撐機構和內幕墻，使用加強桁架將幕墻系統在豎直方向上分成了8部分。柔性懸掛式幕墻在建筑外立面上具備收縮的特性，整個鋼制車頂結構能夠對外幕墻豎直方向的載荷進行均勻分配，從而避免幕墻整體支撐結構發生形變。

2 鋼結構幕墻一體化管理技術

所謂一體化管理技術指的是在柔性懸掛式幕墻工程實際施工中，結合工程實際，從整體上進行把控，將鋼支撐結構與幕墻作為一個整體來進行施工管理，這樣，通過對設計、加工和安裝的協同管控，既保證了施工的安全，還提高了施工質量，并且保證了施工效率。

2.1一體化深化設計

外幕墻的設計需要面臨空間不足的問題，因此需要進行碰撞檢查，為此，在充分利用幕墻信息化模型的基礎上，將與幕墻關系密切的各種專業信息也加入到模型之中，在同一個平臺上使用同一的基準點進行整合，避免了在施工現場進行的修改和返工，進而確保了幕墻工程施工的順暢開展。之后，對整個幕墻工程模型系統進行校驗與核對，能夠對幕墻主體支撐結構與外幕墻支撐結構板塊間的碰撞問題進行檢查，這樣就可以避免實際施工中各個板塊與結構的碰撞問題，同時也很好的解決了施工中工藝空間不足的狀況。

2.2一體化的施工管理

鋼結構幕墻施工有著極高的施工精度要求，必須要以極高的工藝標準施工，才能夠實現鋼結構一體化協同管理，導致施工難度較大。為了加強對施工精度的控制，施工時使用了信息化模擬拼裝技術，結合施工過程的實施工況，將理論實際情況結合，保證了對施工精度的實時控制，滿足了相關工藝需求。實際施工中，工廠加工制作階段，就采用模型進行下單，保證了正確率，同時利用靜態模擬拼接技術，將幕墻系統的一次轉接件在幕墻鋼支撐結構上精確焊接，同時精確控制幕墻單元板的加工。幕墻鋼支撐結構的施工階段，通過使用參數化的技術，對鋼支撐的空間結構進行精確計算，使用跟蹤測量工藝，實時保證鋼結構施工精度，最后利用BIM 數據和轉接件控制點的實時數據進行校核。另外，在幕墻單元板的施工環節，工作人員通過對單元板進行微調能夠進一步提升各個板塊間的連接精度，從而確保單元板的連接符合設計要求，在各方面要求都符合設計標準之后再對單元板進行固定。與此同時，為了盡可能的保證幕墻施工的精細化管控，還應該對幕墻工程的關鍵節點進行劃分，確保施工流程設置的科學性與合理性，對施工資源進行統籌和一體化聯動，保證工程整體成效。

3 彎軌行走式塔吊實施技術

外幕墻鋼支撐和塔樓的施工是并行的，實際施工時，由于主樓的四臺大型塔吊無法外幕墻的施工要求，必須要另外獨立設置吊裝設備。結合結構特點和工況，在分區加強桁架的頂部懸挑樓面上增加了三臺彎軌行走式動臂塔吊來支撐安裝吊裝機械，為了保證成本，在設計彎軌式行走塔吊時，還加入了一些新技術。首先為了能夠節省裝拆時的空間和時間，并且保證施工的安全性，整個塔吊都采用了模塊化設計，塔吊被分成了三個主要部分，模塊1為行走臺車總成、回轉機構總成、平衡臂總成、平衡塊及尾部配重總成;模塊2為A 架總成;模塊3為大臂總成。其次，采用了適應變半徑彎軌的擺臂行走機構設計，外軌一側的臺車設置了寬度補償機構，適應塔吊行走彎軌的實際曲率半徑會大幅變化的工況。

4 整體懸掛式升降平臺施工技術

由于外幕墻鋼支撐體系是柔性吊裝結構，而且結構在建筑主結構樓板邊線外側的挑空區域，這就使得施工變得非常危險，同時還需要保證施工精度。為此需要充分結合鋼支撐結構的力學特點，選擇了全覆蓋式作業面整體升降式平臺，能夠給施工的安全帶來較好的保障，還可以控制施工的精度，保證施工工效。

4.1模塊化的平臺

本體設計施工過程中，鋼結構被劃分為八個區域，并且在不同的區域結構布置都有很大區別，總提呈旋轉并且內收的特征。如果對每個區域都采用不同的設計進行平臺構建，將導致施工成本增加。為此，通過進行投影比較分析，選擇了在8個區域都能夠實現職稱作用的核心平臺，同時確定了模塊化的設計思路。在進行平臺設計時，平臺的結構由主模塊和子模塊構成，根據不同的分區特點設計了兩種模塊，滿足不同分區的需要。分區之間由施工走道相連，實現分區的聯通。

4.2外挑鋼梁吊掛系統設計

平臺的投影外保險是超出頂部懸挑桁架的，為了保證施工的順利進行，施工時在加強桁架上層設置外挑鋼梁來吊掛整個平臺。根據負荷要求和外挑的距離，設計了兩種外挑梁，分別為四點吊掛外挑梁和雙點吊掛外挑梁。四點吊掛外挑梁采用了懸挑梁+斜拉鎖體系，在前后各設置兩個升降平臺懸掛點。雙點外挑梁使用三角桁架結構，前后各設置一個升降平臺懸掛點。

4.3升降動力系統及電器控制技術

每個小平臺都使用了四個卷揚機升級系統來實現平臺四點同步升降控制，并使用電氣控制集成系統對進行控制，保證安全性和同步性。卷揚機在分區加強桁架的底部樓面布置，合理的進行布置保證出繩水平和高程角度可以滿足要求。每個平臺的電器控制體統都有傳感器來檢測平臺吊掛點位的受力，從而對平臺升降的同步性進行控制。9個小平臺都擁有完整的升降動力系統和電器系統，都可以單獨進行操控，實現了對平臺的整體控制和升降控制。

5 結束語

綜上所述，某城市中心大廈主樓外幕墻鋼結構支撐施工技術，保證了施工過程中的高效率，速度達到了4天/層，同時具有極高的施工精度，給玻璃板塊的后續施工創造了系好的條件。

參考文獻

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[2]丁潔民，何志軍，李久鵬，et al.某城市中心大廈懸掛式幕墻支撐結構設計若干關鍵問題[J].建筑結構，2013（24）：11-16.