超大单元板块幕墙高品质呈现

超大单元板块幕墙高品质呈现

黄立道

中建深圳装饰有限公司　广东深圳　518003

摘要：单元板块是现代超高层建筑幕墙结构体系，它是建立在以框剪、框筒等结构体系基础上的围护结构，同时具有装饰功能。而超大单元板块是现代建筑高速发展，对建筑外观、造型、空间提出更高的要求的产物。

关键词：超大单元板块；外观；造型；

引言：城市现代化建设过程中，建筑行业发展迅速，人们对建筑外立面装饰效果关注度不断提高。业主及建筑师对建筑外观造型提出新要求,为了满足外观造型效果开始广泛应用超大规格玻璃幕墙。在实际工程中，项目因建筑造型复杂或者结构受力原因，采用传统的铝合金龙骨插型单元式幕墙无法满足设计要求，需要设计人员结合装配式理念和插接型单元式幕墙特点进行组合设计，形成钢龙骨与铝龙骨组合式的超大单元板块。本文结合深圳悦彩城幕墙项目工程案例，对钢铝组合式超大板块单元式玻璃幕墙的设计特点进行分析和总结，供广大幕墙工程设计人员参考。

1项目概况

深圳悦彩城（北地块）项目位于深圳市罗湖区，涵盖甲级写字楼、城市级屋顶花园、幼儿园等多元业态，其中塔楼装饰线条规则变化形成飘带的立面效果，整体造型错落有致，简单又不失变化，富有较强的立体感。

图1塔楼不锈钢装饰线条效果图

2塔楼超大单元板块的构造特点

塔楼超大单元板块宽3m、高4.5m，重量约2000kg；其规格尺寸相对目前其他工程所装饰的幕墙单元，为超高、超大单元板块。超大单元是悬挑550mm不锈钢装饰飘带的十字相交的纽带，是整个外观点睛之笔。为了满足构造要求，单元板块的中挺是160x8x6mm厚的镀锌十字钢通。

图2现场首样单元安装

3塔楼单元板块不锈钢装饰线条

塔楼单元板块上每隔3层有像飘带一样渐变的横向和竖向不锈钢装饰线条，横向不锈钢装饰线条最大挑出550mm，最小挑出200mm，每隔6个分格渐变一次。同样竖向不锈钢装饰线条每隔3层渐变一次，竖向不锈钢装饰线条与横向不锈钢装饰线条相交形成塔楼独特的飘带网格造型，这是悦彩城北塔的一大亮点，也是难点。

图3不锈钢装饰线条3D模型

3.1不锈钢装饰线条节点深化难点

从招标图的塔楼节点图显示得到单元板块的不锈钢装饰线条宽度153mm和长度550mm，不锈钢装饰线条龙骨是由100x50x5mm的钢通和20mm厚链接钢件组成，这样大型的不锈钢装饰线在施工和安装的方面难度非常大，对抗风压要求很高。经过对招标图的图纸会审和研究发现招标图的装饰线链接方式难以实现和对后期的维护保养的不合理：1、100x50x5mm的钢通和20mm厚的钢龙骨非常重达到231.41KG；2、20mm厚链接钢件直接焊接在钢立柱上导致安装不锈钢装饰线条时无法调节高低位和平整度，无法达到流畅、平整和美观；3、不锈钢装饰线条是外漏的，在风吹雨林的作用下钢龙骨容易生锈腐蚀对维护极其不利，而且锈水流到不锈钢装饰线条表面非常难看和难以清理。

对招标图的这些问题，我们突破重点放在用铝龙骨这个方向上，既要保证安装方面，也要保证抗风压没有问题，最终方案定为用卡扣式龙骨连接方式。不锈钢装饰线条竖向龙骨由后端用85x20x3mm厚铝通、中间用137x41x3mm厚铝通（带卡槽）和前端用56X20X3槽铝组成，然后用50X25X4mm厚槽铝加强肋横向穿插把三个竖向龙骨链接起来成为牢固可靠的不锈钢装饰线条的主龙骨。不锈钢装饰线条加工完后中间安装与137x41x3mm厚中间铝通龙骨配合的铝合金垫框卡槽，这个的卡扣式链接方式就可以把不锈钢装饰线条与龙骨连起来，两端部用M6X48螺栓固定限位，不锈钢装饰线条表面也平整，两端的直接就钉在前后的龙骨上。

图4原招标节点图

图5深化后节点图

3.2不锈钢装饰线条安装的平整度难点

不锈钢装饰线条安装的平整度、垂直度一直都是幕墙设计的一个难点、重点，不锈钢装饰线条安装要达到流畅、平整和美观的重点就不锈钢装饰线条安装的平整度问题了，要解决这个问题就要从连接件上考虑了，要达到三维上的调节才能达到安装的效果。加工方面严格把控，测量校核加工尺寸，保证加工件满足玻璃幕墙工程技术规范加工误差±2，连接件加工误差±1，这样才能为后面的组装提供保障。

在调节不锈钢装饰线条的进出位方面，我们利用在链接角码上开长条孔进行调节，角码有齿条的，在加上一个有齿条的垫块就可以安装后限位了。然后是调节不锈钢装饰线条高低位方面了，这个比较困难了，链接件的空间本来就小，再加上之前已经在进出调节上用掉了这个空间，基本就是没有空间加其他构件来调节上下了。经过几次的开会讨论及大家的方案才得出设计方案，非常巧妙的还是用到链接角码这个点子上，既然利用齿条角码可以调节进出位，难么角码的长条孔和齿条的方向改变一下不就可以调节高低位了。在不锈钢装饰线条链接件的上端的固定角码是调节高低方向的，下端的固定角码是调节进出方向的，这样就解决了不锈钢装饰线条安装的平整度三围上的调节。

图6不锈钢装饰线条的连接件节点

4塔楼3米单元板块十字钢架

塔楼单元板块还有一个难点就是固定不锈钢装饰线条横向和竖向交接的这个3米单元板块，之前已经说明了不锈钢装饰线条最大挑出有550mm，这个对抗风压非常不利，导致对3米单元板块的中立柱的抗扭要求非常高，因此经结构计算得出需要用钢性比较强的160x8x6mm厚的镀锌钢中立柱和160x80x6镀锌钢中横梁，既把160x8x6mm厚的镀锌钢中立柱和160x80x6镀锌钢中横梁做成十字钢架整体。

4.1三米单元板块十字钢架铝包钢方案

铝包钢的做法都是常见于构件式幕墙上，在单元体上是比较少见的。3米单元板块为上下铝合金横梁和铝合金公母立柱，中间为铝包钢的十字钢架，固定方式用M8x50mm不锈钢机丝固定，底部用M12x40mm不锈钢螺栓固定，这对十字钢架加工工艺要求非常高，十字钢架上开的机丝孔要非常精确才能和铝材上的孔位对上安装。

图7钢梁连接螺栓

4.2十字钢架加工工艺

三米单元板块十字钢架安装的平整度是不锈钢装饰线条安装的基础，也是不锈钢装饰线条安装是否流畅、平整和美观的关键，因此对十字钢架加工是非常重视的。我们对3米单元板块组装是要求做加工样板，在对样板的跟踪和安装情况发现不少问题，十字钢架整体直线度、平面度和平行度公差没有达到我们的加工要求，螺栓和机丝钉的装孔位都对不上，发现这些问题我们马上组织设计、加工厂和钢件加工厂三方共同讨论解决问题，也去钢件加工厂实地考查厂家的加工工艺，过程中我们就发现工艺流程有问题：（1）、十字钢架散件加完后组装焊接变型；（2）、十字钢架表面热侵镀锌变形；（3）、螺栓和机丝钉的孔位是在加工件已经开孔组装焊接会累积加工偏差，导致安装孔位对上。对以上问题我们和钢件加工厂讨轮修改完善十字钢架加工工艺流程，也结合加工厂组装意见。十字钢架加工工艺流程主要修改了对产品的多次矫平、排除不合格产品，表面处理去掉热侵镀锌减少二次变型，改氟碳喷涂，钻孔流程顺序改放到产品矫正检测表面处理完后减少焊接会累积加工偏差。

4.3十字钢架矫正焊接残余变形的方法

在焊接结构生产中，首先应采取各种措施来防止和控制焊接变形。但是焊接变形是难以避免的，因为影响残余变形的因素太多，生产中无法面面俱到。当焊接结构中的残余变形超出技术要求的变形范围时，就必须对焊件的变形进行矫正。常用的矫正焊接变形的方法有：

4.3.1手工矫正法

手工矫正法就是利用手锤、大锤等工具锤击焊件的变形处。主要用于一些小型简单焊件的弯曲变形和薄板的波浪变形。

4.3.2机械矫正法

机械矫正法就是利用机器或工具来矫正焊接变形。具体地说，就是用千斤顶、拉紧器、压力机等将焊件顶直或压平。机械矫正法一般适用于塑性比较好的材料及形状简单的焊件。在钢通在运输、堆放过程中我们都要求采用枕木，转运和吊装时确保钢结构变形不超出允许范围。经过设计、加工厂和钢件加工厂三方共同努力下重新按照新的十字钢架加工工艺流程方案严格要求加工十字钢架试装才满足安装要求。

结论：

以上的阐述结果可以得出，超大单元板块重点是要解决中挺强度以满足不锈钢装饰线条的受力需求，以及不锈钢装饰线条的安装调节。因此悦彩城（北地块）项目超大单元板块选用了十字钢中挺以满足不锈钢装饰线条的抗风压强度。

参考文献：

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