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西安曲江电竞财产园——装配式曲面幕墙

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发表于 2024-5-18 07:28:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
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作者:北京江河幕墙系统工程有限公司 闫水锋、邓   鸿
  【摘  要】  近年来幕墙行业内关于曲面幕墙的工程在逐年增加。曲面幕墙的设计、施工一直以来都是一个难点,曲面类幕墙目前行业内大部分都是使用框架系统来进行设计、施工。曲江电竞财产园场馆区外幕墙工程大胆地采取了装配式幕墙系统,这在行业内是少见的,通过使用多角度挂件系统来灵活解决了曲面幕墙定位困难的问题。为曲面类幕墙使用装配式系统提供了一定的经验。  【关键词】  双曲面装配式幕墙、铝复合板单位体、多角度挂件系统

  一、工程概况  西安曲江电竞财产园,是西北首个以“电竞”为主题的财产园区。该项目是西安引进新兴文化财产,增进文化财产转型升级,曲江新区不竭加快推进电竞财产园区建设,积极打造经济新引擎的标示性项目。将建设万人级的综合性场馆,不竭共融电竞文化、传统文化和美好城市生活,让这里成为竞技体育赛事、大型展览、动漫、生活休闲、文化娱乐多元融合的“电竞+泛娱乐”新业态。  曲江电竞财产园项目以“涟漪之上,芙蓉花开”为设计理念,外立面由极具挑战性的双曲面幕墙构成,流畅灵动的双曲面形体外观,赋予了建筑艺术感与科技感的造型,诠释着西安古都千年文化与电子竞技的碰撞之美。幕墙施工过程中,江河幕墙采取了 BIM技术,结合自身制造加工技术,立异攻克弯弧构件拉弯成型与精度控制曲面单位板块生产加工、定位安装等一系列难题,以装配式幕墙形式打造出建筑芙蓉花般的曲线造型,完美实现了装配式幕墙施工技术在曲面场馆类项目上的应用。  本工程角逐馆、热身馆幕墙形式包含单位式玻璃幕墙系统(角逐馆1层、角逐馆热身馆2-4层、角逐馆5层)、单位式复合铝板系统(含吊顶复合板,角逐馆2-5层,热身馆2-3层)、单位式石材幕墙系统(角逐馆2F)、构件式金属类幕墙(角逐馆、热身馆首层吊顶铝板)、门系统、玻璃栏板系统、通风百叶等。
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  二、幕墙系统介绍  单位体玻璃幕墙位于角逐馆、热身馆2-4层5M-17.3M高度大面位置,龙骨采取219*8的无缝钢管(钢环梁),面板采取钢化双夹胶中空玻璃。幕墙分格约为2000mm×3000mm。在每6米位置设置圆形钢管(钢环梁)。转接件采取圆形钢管焊接在主体钢结构上。  单位式复合板幕墙(立面)部分位于角逐馆、热身馆立面3F以上以及2F顶部吊顶位置,单位式复合板幕墙(吊顶)部分位于角逐馆2F顶部以及角逐馆与热身馆之间2F顶部。面板采取4mm厚复合板,3-5块铝板合并成一块单位体板块,背后用铝型材连接组装,钢龙骨采取φ219*8mm无缝钢管与主体钢结构连接,转接件为φ219*8mm无缝钢管与钢环梁连接。  单位式石材幕墙、构件式金属类幕墙位于角逐馆、热身馆2F处,为单位体式石材幕墙系统,石材面板采取30mm厚花岗岩石材面板(有效最小厚度)。石材分格为1000m×750mm,单位体板块为1000mm*2000mm。采取吊车进行板块的垂直运输,吊车进行板块的吊装,埋件采取后置埋件,面埋于2F女儿墙顶部,石材间标准缝隙8mm。  首层单位式玻璃幕墙:角逐馆、热身馆1F-2F位置,标高0m-3.8m之间。属于内退式玻璃幕墙。玻璃分格为2000mm*1000mm,单位体板块分格为2000mm*3800mm。幕墙底部埋件采取后置埋件,埋件安装完成后再进行起始横梁安装,最后进行玻璃单位体安装。
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幕墙系统分布图  三、施工难点分析  场馆区分为角逐馆与热身馆,为最大化地显现灵动的曲面效果是本项目的最浩劫题,其中建筑整体长(189.5米)宽(133.9米),角逐馆高(32.69米),热身馆高(21.4米)。  1.办法选择及施工计划放置  本项目造型复杂,施工难度大,工期紧张,在整个项目的施工过程中,选择施工办法和施工计划的放置是本项目的难点之一。  2.材料加工  双曲面装配式幕墙在工厂组装过程中,对构件加工精度与定位组装精度要求极高,丝毫误差城市对后续施工造成极大影响,材料的加工是本项目的一个难点。  3.板块安装  双曲面复合板单位体造型多变,弧面造型复杂,施工精度高,定位困难,如何包管项目外立面效果是本项目的难点之一。  四、解决方案及思路  1.施工计划及办法选用  1.1施工顺序的放置  施工从南面-西面-北面-东面的方向由低到高的方向进行施工。首先可以同时进行第一施工段钢环梁以及第二施工段的首层玻璃幕墙施工,再进行立面玻璃幕墙施工,再进行立面复合板以及2层石材施工,再进行吊顶复合板施工,最后进行玻璃栏杆、门施工。  先大面后收边收口,先龙骨后面板,先钢环梁后玻璃幕墙、复合板幕墙、石材幕墙等。为加快施工效率,需要各部位交叉施工。同时做好平安防护工作。  1.2施工段的划分  为确保工期,提高施工效率,降低施工费用,便于组织管理,结合工程现状,计划将本工程划分为6个施工段,29个批次。具体划分情况如下:  第一施工段:角逐馆、热身馆的钢环梁及防火涂料  第二施工段:角逐馆、热身馆立面玻璃幕墙、石材幕墙  第三施工段:角逐馆、热身馆的立面复合铝板  第四施工段:角逐馆、热身馆的吊顶复合板  第五施工段:角逐馆、热身馆的屋面复合板  第六施工段:玻璃栏板系统、门系统
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  1.3施工办法选择  外立面单位体安装采取大量汽车吊+曲臂车进行幕墙龙骨及面板的安装。幕墙龙骨采取汽车吊进行吊装。起吊至安装位置后,施工工人在登高车平台上进行龙骨安装。  吊顶铝复合板单位体采取电动吊篮+卷扬机进行幕墙龙骨及面板的安装。幕墙龙骨采取电动卷扬机进行吊装。起吊至安装位置后,施工工人在登高车平台上进行龙骨安装。  2.材料加工  本项目外立面主要由双曲面幕墙构成,外形复杂多变,为满足工期要求,提高效率,江河幕墙选择了装配式单位体的幕墙的方案。这就对材料加工技术的要求极高。  项目大吊顶位置采取双曲面复合板,单个板块最大翘曲度达到了200mm以上,加工难度极大。为此,江河幕墙改进了传统铝复合板加工工艺,借用“木工刨槽工艺”灵感,对复合板四周进行精准的切割铣削,大大地提高了复合板的成型效果。
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大吊顶
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复合板四周切割铣削
  3.现场施工  本工程幕墙需要直接在主体钢结构上生根,主体钢结构跨度大,空间高,由于钢结构构件加工和组样都难免有偏差,结构在安装施工中和幕墙施工安装中均会发生变形位移,特别是立面复合板、吊顶复合板与玻璃幕墙交接处变形位移量较大。幕墙施工丈量放线,幕墙设计安装吸收和消化变形位移量则是本工程设计和丈量放线、施工安装一大技术难点,也是质量管理一大重点。
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  3.1设计保障方案  采取电子模拟技术,对主体钢桁架结构设计和施工变形进行仿真模拟分析。运用了BIM技术对幕墙施工丈量放线和幕墙板块分格下料提供精确数据,应用幕墙收口实测调剂设计法,吸收结构在幕墙施工发生的变形量,幕墙板块连接缝考虑结构偏差影响,预留大于变形量3倍值进行设计,幕墙板块,支座连接预留三维六度可调量,节点按可调度点方案进行设计。
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模型示意  3.2施工放样办法  丈量放线时间选择在主体钢结构安装卸载后进行,避免卸载变形影响放线精度。施工放线采取三维空间定位法进行,以便幕墙施工精确放线和对板块安装质量监测与精确定位,采取先进丈量仪器全站仪、经纬仪进行施工丈量放线。  由于施工正处于高温天气,昼夜温差较大,丈量放线时间选择在上午7点至10点或阴天无大风天气,减少温度和大风对放线精度的影响。而且在第二天规按时间段对前一天的丈量数据进行校核,包管丈量数据的准确性。  3.3施工安装办法  结构小偏差,计划利用节点三维可调度系统进行消化吸收,施工中加强过程动态跟监测,发现偏差及时纠正;  合理选择收口部位和施工顺序。总体施工顺序由地面向屋面(由低到高)顺序施工,每个施工面,从顶向底分段同步流水作业施工,确保主体钢桁架受力均称变形;收口板块采取实测、定位加工法,加工收口板块,以吸收结构尺寸偏大或变小的变形量。  转接件采取任意角度挂件系统灵活挂接,能够有效的吸收结构偏差,控制立面外倾斜角度,包管单位体板块的拼接和外立面效果。
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节点示意图
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任意角度挂件系统示意图
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任意角度挂件系统安装后效果  五、总结  由本项目证明,大面积的曲面类幕墙使用装配式系统是可以告竣目标的,合理利用幕墙工程BIM系统对曲面类幕墙的帮忙是巨大的,在该类幕墙工程中,挂件系统要预留足够的调度空间也是此种项目的重点之一。幕墙行业发展越来越快,异型曲面类工程也逐年增多,本项目的施工方法希望可以给行业带来一些经验。

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(本文已经作者授权发布,版权归作者所有)

本文发表于《幕墙设计》杂志2023年第二期点击图片查看当期目录

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