柔性悬挂式幕墙钢支撑结构施工关键技术探析

王喜 　常旭

摘 要：幕墙是现代城市建筑建设中非常重要的一项内容，并且随着人们对建筑性能要求的提升，建筑幕墙也呈现出复杂化、精密化以及现代化的特征。柔性悬挂式幕墙施工中对于施工技术要求比较高，本文以某工程为实例，对柔性悬挂式幕墙钢支撑结构施工关键技术展开了分析与探讨，旨在进一步提升幕墙施工水平。

关键词：柔性悬挂式幕墙;建筑外立面;钢支撑结构;施工技术

与传统的幕墙结构相比，柔性悬挂式幕墙对于支撑结构有着更高的要求，要求其钢支撑结构具备特殊的力学特性，并且实际施工中对于精度以及安全性有着非常高的要求。某城市中心大厦建设中采用柔性悬挂式幕墙钢支撑结构，本文对此进行了分析，细看可以给今后的柔性悬挂式钢结构施工带肋一些参考以及有益借鉴。

1 工程概况

某城市中心大厦的总建筑面积约574058m2，有地下结构5层，地上结构包括124层塔楼和7层裙房，塔楼的总体高度为580m，建筑总高度632米。利用幕墙系统，塔楼了拥有扭曲的奇特造型，幕墙系统包括外幕墙、外幕墙支撑机构和内幕墙，使用加强桁架将幕墙系统在竖直方向上分成了8部分。柔性悬挂式幕墙在建筑外立面上具备收缩的特性，整个钢制车顶结构能够对外幕墙竖直方向的载荷进行均匀分配，从而避免幕墙整体支撑结构发生形变。

2 钢结构幕墙一体化管理技术

所谓一体化管理技术指的是在柔性悬挂式幕墙工程实际施工中，结合工程实际，从整体上进行把控，将钢支撑结构与幕墙作为一个整体来进行施工管理，这样，通过对设计、加工和安装的协同管控，既保证了施工的安全，还提高了施工质量，并且保证了施工效率。

2.1一体化深化设计

外幕墙的设计需要面临空间不足的问题，因此需要进行碰撞检查，为此，在充分利用幕墙信息化模型的基础上，将与幕墙关系密切的各种专业信息也加入到模型之中，在同一个平台上使用同一的基准点进行整合，避免了在施工现场进行的修改和返工，进而确保了幕墙工程施工的顺畅开展。之后，对整个幕墙工程模型系統进行校验与核对，能够对幕墙主体支撑结构与外幕墙支撑结构板块间的碰撞问题进行检查，这样就可以避免实际施工中各个板块与结构的碰撞问题，同时也很好的解决了施工中工艺空间不足的状况。

2.2一体化的施工管理

钢结构幕墙施工有着极高的施工精度要求，必须要以极高的工艺标准施工，才能够实现钢结构一体化协同管理，导致施工难度较大。为了加强对施工精度的控制，施工时使用了信息化模拟拼装技术，结合施工过程的实施工况，将理论实际情况结合，保证了对施工精度的实时控制，满足了相关工艺需求。实际施工中，工厂加工制作阶段，就采用模型进行下单，保证了正确率，同时利用静态模拟拼接技术，将幕墙系统的一次转接件在幕墙钢支撑结构上精确焊接，同时精确控制幕墙单元板的加工。幕墙钢支撑结构的施工阶段，通过使用参数化的技术，对钢支撑的空间结构进行精确计算，使用跟踪测量工艺，实时保证钢结构施工精度，最后利用BIM 数据和转接件控制点的实时数据进行校核。另外，在幕墙单元板的施工环节，工作人员通过对单元板进行微调能够进一步提升各个板块间的连接精度，从而确保单元板的连接符合设计要求，在各方面要求都符合设计标准之后再对单元板进行固定。与此同时，为了尽可能的保证幕墙施工的精细化管控，还应该对幕墙工程的关键节点进行划分，确保施工流程设置的科学性与合理性，对施工资源进行统筹和一体化联动，保证工程整体成效。

3 弯轨行走式塔吊实施技术

外幕墙钢支撑和塔楼的施工是并行的，实际施工时，由于主楼的四台大型塔吊无法外幕墙的施工要求，必须要另外独立设置吊装设备。结合结构特点和工况，在分区加强桁架的顶部悬挑楼面上增加了三台弯轨行走式动臂塔吊来支撑安装吊装机械，为了保证成本，在设计弯轨式行走塔吊时，还加入了一些新技术。首先为了能够节省装拆时的空间和时间，并且保证施工的安全性，整个塔吊都采用了模块化设计，塔吊被分成了三个主要部分，模块1为行走台车总成、回转机构总成、平衡臂总成、平衡块及尾部配重总成;模块2为A 架总成;模块3为大臂总成。其次，采用了适应变半径弯轨的摆臂行走机构设计，外轨一侧的台车设置了宽度补偿机构，适应塔吊行走弯轨的实际曲率半径会大幅变化的工况。

4 整体悬挂式升降平台施工技术

由于外幕墙钢支撑体系是柔性吊装结构，而且结构在建筑主结构楼板边线外侧的挑空区域，这就使得施工变得非常危险，同时还需要保证施工精度。为此需要充分结合钢支撑结构的力学特点，选择了全覆盖式作业面整体升降式平台，能够给施工的安全带来较好的保障，还可以控制施工的精度，保证施工工效。

4.1模块化的平台

本体设计施工过程中，钢结构被划分为八个区域，并且在不同的区域结构布置都有很大区别，总提呈旋转并且内收的特征。如果对每个区域都采用不同的设计进行平台构建，将导致施工成本增加。为此，通过进行投影比较分析，选择了在8个区域都能够实现职称作用的核心平台，同时确定了模块化的设计思路。在进行平台设计时，平台的结构由主模块和子模块构成，根据不同的分区特点设计了两种模块，满足不同分区的需要。分区之间由施工走道相连，实现分区的联通。

4.2外挑钢梁吊挂系统设计

平台的投影外保险是超出顶部悬挑桁架的，为了保证施工的顺利进行，施工时在加强桁架上层设置外挑钢梁来吊挂整个平台。根据负荷要求和外挑的距离，设计了两种外挑梁，分别为四点吊挂外挑梁和双点吊挂外挑梁。四点吊挂外挑梁采用了悬挑梁+斜拉锁体系，在前后各设置两个升降平台悬挂点。双点外挑梁使用三角桁架结构，前后各设置一个升降平台悬挂点。

4.3升降动力系统及电器控制技术

每个小平台都使用了四个卷扬机升级系统来实现平台四点同步升降控制，并使用电气控制集成系统对进行控制，保证安全性和同步性。卷扬机在分区加强桁架的底部楼面布置，合理的进行布置保证出绳水平和高程角度可以满足要求。每个平台的电器控制体统都有传感器来检测平台吊挂点位的受力，从而对平台升降的同步性进行控制。9个小平台都拥有完整的升降动力系统和电器系统，都可以单独进行操控，实现了对平台的整体控制和升降控制。

5 结束语

综上所述，某城市中心大厦主楼外幕墙钢结构支撑施工技术，保证了施工过程中的高效率，速度达到了4天/层，同时具有极高的施工精度，给玻璃板块的后续施工创造了系好的条件。

参考文献

[1]罗魏凌.悬挂式柔性动态幕墙钢支撑施工技术[J].建筑技术，2013（04）：48-52.

[2]丁洁民，何志军，李久鹏，et al.某城市中心大厦悬挂式幕墙支撑结构设计若干关键问题[J].建筑结构，2013（24）：11-16.