腾讯滨海大厦鱼鳞式倾斜单元体幕墙施工技术

程志军 王顺雨 张满江红 张 多 翟英帅

1. 中国建筑第二工程局有限公司华南分公司 广东 深圳 518048；

2. 广州江河幕墙系统工程有限公司 广东 广州 511340

1 工程概况

腾讯滨海大厦位于深圳市，分为南北2座塔楼，南塔楼50层，建筑高度244.10 m，北塔楼39层，建筑高度194.85 m，总建筑面积34万 m2。

本工程采用四边玻璃构造的压腔单元式玻璃幕墙，南塔楼南立面采用竖向锯齿单元式幕墙，南北塔楼东、西面及北塔楼北立面采用水平锯齿单元式幕墙，南北塔楼之间相对的立面和连廊区域采用的是横隐竖明的单元式幕墙。幕墙整体外形呈鳞次栉比的鱼鳞状，通过锯齿状的单元式幕墙偏离一定角度，避开太阳直射，起到自动遮阳的效果，减少外界的热辐射，如图1所示。

图1 竖向锯齿状单元式幕墙

2 重难点分析

竖向锯齿单元式幕墙为超大超厚的异形单元体板块，最重单元体2 t，高6 520 mm、宽1 800 mm、厚1 300 mm。由于系统模块的外悬挑距离设计为定值，在不同楼层高度的分布下，必然会出现不同的斜率。水平锯齿单元式幕墙同样为超大超厚的异形单元体板块，最重单元体2.5 t，高7 200 mm、宽2 250 mm、厚700 mm。如何在运输与吊装过程中做好成品保护，是本工程的最大难点之一。

南塔北面31层以下以及北塔南面27层以下为外倾立面，南塔北面31层以上以及北塔南面27层以上为内倾立面。由于南北塔楼之间相对的立面的倾角变化，单元体板块在吊装过程中的准确定位、板块插接是影响幕墙物理性能以及立面平整度的重要因素，同时也影响幕墙单元板块的吊装方式，是本工程幕墙施工的难点之一。

本工程位于城市中心区，周边道路为城市主干道，交通繁忙，施工场地特别狭小，加之工期紧，任务重，施工单位多，专业工程交叉作业，大量的施工材料短时间进场，如何科学合理地规划材料的运输、卸货、存放和周转，对保证幕墙施工进度至关重要[1-3]。

3 施工总体部署

1）竖向施工段划分。南塔楼分为4个施工段：1～15层、16～30层、31～46层，47～屋面层；北塔楼分为3个施工段：1～15层、16～33层、34～屋面层。竖向以层为单位，从下往上流水作业施工。每个楼层幕墙安装顺序：北塔楼东面顺时针安装、北面逆时针安装，南塔楼西面和南面逆时针安装、东面顺时针安装，最后施工两塔之间相对的立面。

2）本工程北塔楼33层以下及南塔楼46层以下的幕墙单元体板块主要采用索道、塔吊和活动小吊车进行垂直运输，选用轨道进行水平运输。水平运输轨道包括用于幕墙安装用的楼外悬挑轨道和楼层内单元体转运使用的水平转运轨道，如图2所示。

图2 单元板块垂直运输与水平运输方案示意

由于本工程建筑立面有外突和内缩，为避免幕墙板块在垂直运输过程中与结构发生碰撞，随着主体结构与施工进度的进行，依次分别在南塔17层、32层、48层南面与北塔17层、31层设置垂直运输索道系统。南北塔之间的相对立面，采用活动小吊车架设在各楼层辅助幕墙单元体安装。

3）南塔楼47层、北塔楼34层以上部位幕墙单元板块利用屋面的轨道式擦窗机进行吊运和安装。

4 单元式幕墙转运与吊装技术

4.1 垂直运输索道

本工程施工场地狭小，场内地面无法设置幕墙材料堆放场，因此幕墙卸货后，直接通过垂直索道转运至塔楼楼层内堆放。在每条索道的附近设置面积约8 m×8 m幕墙材料吊运暂存区，使用叉车将幕墙材料转运暂存区等待吊运。为保证转运效率，南塔楼东面、西面分别架设1条索道，北塔楼西面架设1条索道。南塔楼第1层索道悬臂吊安装在18层，斜拉至20层；第2层索道悬臂吊安装在35层，斜拉至37层；第3层索道悬臂吊安装在48层，斜拉至50层。北塔楼第1层索道悬臂吊安装在18层，斜拉至20层；南塔楼第2层索道悬臂吊安装在35层，斜拉至37层。

索道悬臂吊采用22a工字钢和直径16 mm钢丝绳，悬挑工字钢端部距离结构边缘1.8 m，悬挑工字钢根部通过M16螺栓与主体结构楼面固定，工字钢端部下方固定滑轮组钢支架，工字钢端部上方焊接耳板用直径26 mm钢丝绳拉结在上两层主体结构预埋件上，工字钢端部前方焊接耳板，用直径12 mm以上钢丝绳连接地面和钢支架作为索道，以便单元体吊装时顺着索道向上走，防止摆动。索道钢丝绳底部用花篮调节螺栓与地面钢板固定，使索道处于受力拉紧状态。悬挑工字钢下一楼层架设小型卷扬机控制滑轮组钢丝绳进出，用卷扬机执行单元体吊装任务，如图3所示。

图3 垂直运输索道安装

4.2 单元板块垂直运输吊装

将单元体运至索道转运区，将单元板块放置在带轮的平板车上，用绳索将单元体底部与平板车拴紧，安装单元体顶部的吊具、专用索道滑槽等。将卷扬机挂钩挂在吊具上，将索道钢丝绳卡入索道滑槽，开动卷扬机，顺着板块移动方向滑动平板小车，使单元板块缓缓竖起后，解开单元体底部绳索。单元板块离开地面且板块平稳后，安装单元体底部索道滑槽，并将索道钢丝绳卡入索道滑槽，缓慢、平稳、匀速提升至指定楼层。

若a>λ1或d>λ1,则μ<0。由引理2可知,存在大于1的特征值,因此indexW(F,(0,0))=0。

索道悬臂吊下方1层主体结构安装室外水平轨道，待单元体垂直运输至安装楼层，控制活动小吊车调整单元体位置，与轨道进行换钩，并拆除滑槽，进行单元体水平运输。

4.3 楼层外单层轨道

随着主体结构施工进度与幕墙安装进度，依次在南塔17层、34层、47层和北塔17层、34层设置环形轨道，即索道悬臂吊的下一楼层。环形轨道为工字钢组合成的悬挑架，环楼层设置一圈。横梁下方设置轨道，电动葫芦可沿轨道行走。

本工程南塔楼、北塔楼楼层外悬挑轨道均采用单层轨道，轨道主要包括悬挑支臂和路轨两部分，采用22a工字钢与厚12 mm钢板加工而成。轨道悬挑支臂总长1 350 mm，布置间距为2 500 mm，挑出长度1 000 m，轨道中心线至结构边800 mm。悬挑工字钢与钢板满焊，并用4个M16高强螺栓加强固定；钢板又与轨道工字钢满焊，并用4个M16高强螺栓加强固定，焊缝高度均为10 mm，三级角焊。轨道工字钢4 m一段，在2个平面转角处，需弯折成平滑的弯弧，轨道必须调平，轨道工字钢下翼缘挂电动葫芦。悬挑工字钢端部上翼缘设置耳板，钢丝绳穿过耳板，用花篮螺栓固定，斜拉至上方2层主体结构上。另外，需在轨道层的上方1或2层结构周边搭设安全防护棚，防止高空坠物，保证幕墙施工人员的安全，如图4所示。

图4 单轨道制作示意

4.4 楼层内水平转运

本工程分别在南塔楼的16层、31层、47层和北塔楼的16层、34层设置楼层内的环形水平转运轨道。将进场的单元板块通过索道和塔吊快速转运至楼层，通过设置在楼层内的转运轨道实现楼层内的转运和存放，将楼层内空间作为幕墙单元板块的暂存区。

本工程2栋塔楼均为核心筒-钢框架结构形式，建筑外框采用工字钢梁，楼层内适合设置环形水平转运轨道。轨道采用22a工字钢，通过连接件，将轨道挂于结构工字钢梁的下翼缘，在轨道上安装电动葫芦，便可实现楼层内幕墙单元板块的转运。水平转运轨道一直延伸至接料平台，幕墙材料卸至接料平台后，便可通过环楼层的轨道运输至合适位置存放。

当采用塔吊转运幕墙单元板块时，采用专用的单元体转运架，一次转运多块幕墙板块。在楼层内安装卸料平台，在距离卸料平台高度小于0.5 m的位置上先悬停，由工作人员缓慢将装有单元板块的转运架移动到卸料平台上。

4.5 活动小吊车

活动小吊车主要用于索道悬臂吊安装、室外水平轨道安装、南北塔楼之间的相对立面幕墙单元板块安装和幕墙局部收边收口单元板块的安装，如图5、图6所示。活动小吊车安装由车身、吊装系统和配重组成，采用方钢管焊接而成。小吊车底盘下部安装尼龙万向轮，便于移动。小吊车工作时，要展开底盘下方的4个支腿，同时要将小吊车后端设置的固定支撑牢牢顶紧楼板与天花板，稳定吊车，防止吊机倾覆。吊装系统由卷扬机、前吊臂和拉杆组成，前吊臂采用方钢焊接而成，并使用销钉固定在车身前部，可以转动。当吊车转移到其他施工段时能收起前吊臂，便于转运。吊车后部设置配重水泥块，增强吊车稳定性。

图5 活动小吊车侧视

图6 活动小吊车俯视

4.6 超大单元板块吊装方法

本项目有部分超大板块，单元体质量超过2 t，高度超过6.5 m，地面起吊时，平板小车承载力和空间均不足以放置超大板块的幕墙单元，需将板块静置于改良后的起吊平台车上，对板块的起吊起到保护作用，防止板块过长造成中间部位变形，影响幕墙性能。

5 倾斜幕墙安装技术

5.1 测量放线技术

本工程有大量不规则楔形单元体板块，幕墙系统模块的外悬挑距离设计为定值，在不同楼层高度的分布下，必然会出现不同的斜率。单元体安装精度要求十分严格，需要选择合理和可靠的高精度测量技术，不但要重视其空间绝对位置，更需精确控制各施工环节的相对精度。

1）采用BIM技术确定坐标。单元体施工时，控制点的通视条件难以保证，需在施工前采用BIM技术进行三维模拟，考虑周全。本工程幕墙单元体较复杂，随着高度不断变化，施工前需确定单元体控制点的坐标。

2）起底水槽的控制线。选取水槽料接缝后端作为单元体测量控制点，在起底水槽料布置平面图中依据基准点建立坐标系，标注所有水槽料控制点的坐标，形成水槽料放样图，用全站仪坐标放样功能将控制点标识在结构楼面上。

3）测放测量控制网。以高精度全站仪测放测量控制网，进行单元体控制点的平面放样，使用高精度垂准仪和全站仪来传递施工基准点，采用悬挂钢尺法传递高程控制网。采用在每一层单元体的接缝处进行调整的办法逐节消除测量累积误差。在设计值的基础上加上预变形值后形成测量数据，并根据施工同步监测数据，及时调整预变形值。

5.2 地台码的安装

用全站仪将单元体定位中心线弹在预埋件焊接的扁钢上，作为安装支座的定位依据。在楼层内将地台码与埋件初步连接后，依据定位扁钢来检查一次地台码的进出、左右偏差。地台码校对完毕后，紧固螺栓。

5.3 起底水槽安装

起底水槽严格按照编号图对号就位，然后将集水槽放入起底水槽腔内，再按照控制线调整好起底水槽进出、左右及标高后，将起底水槽与U形钢件用螺栓点焊连接。完成首层起底水槽点焊安装后，再根据控制线进行核对，确保起底水槽的进出、左右及标高无偏差后方可满焊。

5.4 单元板块安装

将单元体挂进地台码上，先对单元体左右、出入进行细微调整，然后通过旋转单元体的高度调节螺栓调整标高，使新装单元体的三维坐标达到图纸要求。单元板安装后，对单元板标高以及缝宽进行检查，相邻两单元板标高差小于1 mm，缝宽允许偏差±1 mm。可通过微小地横向移动板块进行细微调节，然后进行单元体左右位置挂码限位螺丝安装。

5.5 倾斜幕墙安装方法

南塔楼北面31层以下以及北塔楼南面27层以下为外倾立面，南塔楼北面31层以上以及北塔楼南面27层以上为内倾立面。在这些部位单元体板块的吊装难度大，难以保证单元体板块安装插接的精准性。为此，项目部采用了倾斜幕墙的辅助安装装置。该装置为采用方通焊接成的三角形支架，支架高度约1.5 m，宽度约0.8 m，包括立柱、斜拉杆、水平拉杆、上部和底部横梁，立柱的下部和上部各设有可伸缩的螺栓，螺栓端部设有橡胶头。支架腿底部焊有方形钢板，增加与楼板的接触面，支架底部设有放置砂包的筐子，用砂包保证支架稳定性，如图7所示。

图7 倾斜幕墙单元板块安装示意

倾斜幕墙安装时，先将幕墙单元板块与结构里预埋的锚件进行临时固定，吊索暂不脱钩，辅助安装支架置于楼层外边缘固定好，调节螺杆橡胶头顶住单元板块配合测量仪器精确调整单元板块的倾斜角度，调整好后，拧紧幕墙板块的固定螺柱。当安装上层幕墙单元板块时，可预先调整好支架下部和上部螺柱的长度，使其与幕墙斜角保持一致，幕墙单元板块紧贴螺栓的橡胶头向下层单元板块的上端口插入，进行临时固定，再次确认单元板块的倾斜角度，无误后拧紧单元板块与主体结构间的固定螺栓。

6 结语

腾讯滨海大厦南北塔楼共采用了2 414块竖向锯齿幕墙、2 840块水平锯齿幕墙、3 034块整体倾斜式单元式幕墙，具有一定倾斜角度的单元体幕墙可避开太阳直射，起到自动遮阳的效果。但是幕墙单元体体积大、质量大、项目工期紧、施工场地狭小等问题为幕墙的吊运和安装带来了困难。

本工程采用主体结构与单元体幕墙施工交叉进行，随主体结构施工进展而进行分段吊装的幕墙安装主体思路。幕墙单元体板块主要采用索道、塔吊和活动小吊车进行垂直运输，采用布设在楼外单层轨道进行水平运输，采用室内环形轨道进行单元板块的暂存和转运。项目通过BIM技术和高精度测量技术，合理设置安装流程和质量控制关键点，解决了异形超大单元板块、倾斜单元板块的安装精度问题；采用可拆卸活动滑轮架，保证倾斜单元体板块快速精准插接。本工程鱼鳞式倾斜单元体幕墙的吊装技术保证了工程的施工进度与质量，得到了业主及建设主管部门的好评，并获得了国家优质工程奖。