大胆采用装配式，突破曲面幕墙设计施工难点

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。曲江电竞产业园场馆区外幕墙工程大胆地采用了装配式幕墙系统，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、铝复合板单元体、多角度挂件系统

　　一、工程概况

　　西安曲江电竞产业园，是西北首个以“电竞”为主题的产业园区。该项目是西安引进新兴文化产业，促进文化产业转型升级，曲江新区不断加快推进电竞产业园区建设，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，不断共融电竞文化、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。

　　曲江电竞产业园项目以“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，江河幕墙采用了 BIM技术，结合自身制造加工技术，创新攻克弯弧构件拉弯成型与精度控制曲面单元板块生产加工、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。

　　本工程比赛馆、热身馆幕墙形式包括单元式玻璃幕墙系统（比赛馆1层、比赛馆热身馆2-4层、比赛馆5层）、单元式复合铝板系统（含吊顶复合板,比赛馆2-5层，热身馆2-3层）、单元式石材幕墙系统（比赛馆2F）、构件式金属类幕墙（比赛馆、热身馆首层吊顶铝板）、门系统、玻璃栏板系统、通风百叶等。

　　二、幕墙系统介绍

　　单元体玻璃幕墙位于比赛馆、热身馆2-4层5M-17.3M高度大面位置，龙骨采用219*8的无缝钢管（钢环梁），面板采用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）。转接件采用圆形钢管焊接在主体钢结构上。

　　单元式复合板幕墙（立面）部分位于比赛馆、热身馆立面3F以上以及2F顶部吊顶位置，单元式复合板幕墙（吊顶）部分位于比赛馆2F顶部以及比赛馆与热身馆之间2F顶部。面板采用4mm厚复合板，3-5块铝板合并成一块单元体板块，背后用铝型材连接组装，钢龙骨采用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。

　　单元式石材幕墙、构件式金属类幕墙位于比赛馆、热身馆2F处，为单元体式石材幕墙系统,石材面板采用30mm厚花岗岩石材面板（有效最小厚度）。石材分格为1000m×750mm，单元体板块为1000mm*2000mm。采用吊车进行板块的垂直运输，吊车进行板块的吊装，埋件采用后置埋件，面埋于2F女儿墙顶部，石材间标准缝隙8mm。

　　首层单元式玻璃幕墙：比赛馆、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，单元体板块分格为2000mm*3800mm。幕墙底部埋件采用后置埋件，埋件安装完成后再进行起始横梁安装，最后进行玻璃单元体安装。

幕墙系统分布图

　　三、施工难点分析

　　场馆区分为比赛馆与热身馆，为最大化地呈现灵动的曲面效果是本项目的最大难题，其中建筑整体长（189.5米）宽（133.9米），比赛馆高（32.69米），热身馆高（21.4米）。

　　1．措施选择及施工计划安排

　　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，选择施工措施和施工计划的安排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，丝毫误差都会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

　　双曲面复合板单元体造型多变，弧面造型复杂，施工精度高，定位困难，如何保证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．施工计划及措施选用

　　1.1施工顺序的安排

　　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。同时做好安全防护工作。

　　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：比赛馆、热身馆的钢环梁及防火涂料

　　第二施工段：比赛馆、热身馆立面玻璃幕墙、石材幕墙

　　第三施工段：比赛馆、热身馆的立面复合铝板

　　第四施工段：比赛馆、热身馆的吊顶复合板

　　第五施工段：比赛馆、热身馆的屋面复合板

　　第六施工段：玻璃栏板系统、门系统

　　1.3施工措施选择

　　外立面单元体安装采用大量汽车吊+曲臂车进行幕墙龙骨及面板的安装。幕墙龙骨采用汽车吊进行吊装。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。

　　吊顶铝复合板单元体采用电动吊篮+卷扬机进行幕墙龙骨及面板的安装。幕墙龙骨采用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元体的幕墙的方案。这就对材料加工技术的要求极高。

　　项目大吊顶位置采用双曲面复合板，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。

大吊顶

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产生变形位移，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。幕墙施工测量放线，幕墙设计安装吸收和消化变形位移量则是本工程设计和测量放线、施工安装一大技术难点，也是质量管理一大重点。

　　3.1设计保障方案

　　采用电子模拟技术，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技术对幕墙施工测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整设计法，吸收结构在幕墙施工产生的变形量，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，节点按可调节点方案进行设计。