彭皓 韦倩琳 曲鑫鑫 李姗姗 杨泽辉 陈运读
中国建筑第六工程局有限公司华南公司，海南 三亚 572000
［摘要］随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，以及建筑师设计理念“人性之于建筑”的提升，建筑物越来越向高层、高档、多功能方向发展。因此建筑幕墙产品也必然向高新技术和多功能的方向发展，才能适应人们日渐增强的环保节能意识，满足市场对建筑幕墙功能的需求。
应力拉索弧形三角铝板具有造型轻便美观、施工工艺简便，能够满足复杂造型需要，施工速度快、抗风能力强等优点，在本项目实施过程中取得了良好的经济效益及社会效益。本施工技术主要体现在安全、经济、便利等方面。着重阐述应力拉索弧形三角铝板的设计及安装施工，能够安全高效、经济快速的完成项目建造。
［关键词］应力拉索弧形三角铝板幕墙施工技术；造型轻便美观；施工工艺便利；安全环保；易于修复
Talking about the Construction technology of arc triangle aluminum plate curtain wall with stress cable
Peng Hao；Wei Qianlin；Qu Xinxin；Li Shanshan；Yang Zehui；Chen Yundu
（China Construction Sixth Engineering Bureau Southern China company,Sanya,Hainan 572000,China）
Abstract: With the rapid development of China's national economy and the continuous improvement of people's living standards, as well as the improvement of architects' design concept of "humanity in architecture", buildings are becoming more and more high-rise, high-grade and multi-functional. Therefore, building curtain wall products are bound to the direction of high-tech and multi-functional development, in order to adapt to people's increasing awareness of environmental protection and energy saving, to meet the market demand for building curtain wall function.
Stress cable arc triangle aluminum plate has the advantages of light and beautiful shape, simple construction technology, can meet the needs of complex shape, fast construction speed, strong wind resistance and so on. In the implementation process of this project, good economic and social benefits have been obtained. The construction technology is mainly reflected in safety, economy, convenience and other aspects. Emphasis is put on the design and installation of the stress cable arc triangle aluminum plate, which can safely, efficiently, economically and quickly complete the construction of the project.
Key words: Construction technology of stress cable arc triangle aluminum curtain wall; The shape is light and beautiful; Convenient construction technology; Safety and environmental protection; Easy to repair.
引言:
传统幕墙大多为明框或隐框玻璃幕墙，或金属幕墙，通常需要设置大量埋件及幕墙结构框架体系，三亚某项目采用的应力拉索弧形三角铝板幕墙，采用应力拉索作为弧形三角铝板安装固定结构，避免了大量埋件及结构框架的设置，同时弧形三角铝板间具有相互嵌锁结构，于拉索结构上安装后具有良好的稳定性，特别是在多发台风地区，弧形三角铝板幕墙具有良好的透风性，抗台风能力强。
1 工程概况
本工程应力拉索弧形三角铝板幕墙面积约7350平方米，采用弧形三角铝板约57000片，拉索长度为23.8m～15m，共计拉索约1260根。
2 主要设计内容
本研究技术核心内容主要为三大项：弧形三角铝板、应力拉索、拉索固定结构体系，主要技术内容如下：
（1）通过利用犀牛软件结合BIM技术建立多种弧形的三角铝板单元模型，选定适合本项目的弧形三角铝板规格尺寸及安装方式，弧形三角铝板之间能够实现相互嵌锁；
（2）在满足拉索结构受力计算要求及铝板安装稳定要求的同时，尽可能减少拉索直径，避免人眼直接通过铝板单元间的孔隙看到拉索结构、保证幕墙整体美观效果。
（3）拉索除上下锚固端外，中部设置横向及纵向固定结构体系，确保拉索结构连接稳固，满足弧形三角铝板安装要求；
（4）拉索底部连接锚杆通过连接杆与主体结构铰接，底部连接锚杆为较大尺寸镀锌方管，通过向管内满灌素混凝土实现拉索应力施加；
（5）拉索固定结构体系包括拉索横向连系梁，连接主体结构与拉索横向连系梁的连接杆件及其埋件，其中横向连系梁为镀锌方管，连接杆件为氟碳喷涂圆管，外端与横向连系梁焊接，内端与埋件通过螺栓铰接连接，实现拉索中部与主体结构可靠连接。
（6）根据工程特点及工期要求，本技术主要施工方法为：拉索顶部锚杆安装→水平支撑杆埋安装→拉索安装→拉索横向连系梁安装→拉索横向连系梁与主体连接杆件焊接→拉索底部锚杆安装→拉索底部锚杆灌浆→弧形三角铝板安装；
（7）拉索底部穿过连接锚杆，通过螺栓固定，可利用调整螺栓实现拉索拉紧程度调节；
（8）本技术拉索安装、弧形三角铝板安装、连接杆件安装及与横向连系梁焊接均通过人工在脚手架上完成，机械投入较少，施工速度较快。
3 适用范围
（1）适用于所有开放式幕墙结构体系；
（2）适用于造型复杂，美观程度要求较高的表层幕墙结构体系；
（3）适用于多发台风地区。
4 工艺原理
应力拉索弧形三角铝板幕墙施工技术由能够实现相互嵌锁的弧形三角铝板单元、应力拉索结构、拉索固定结构体系三部分组成，弧形三角铝板单元由2mm弧形面板与3mm背板焊接而成，铝板上端两角均设置有嵌锁片，两腰部位设置有嵌锁孔，背板背面中心位置设置有与拉索连接固定的专用夹片装置，拉索采用直径6mm不锈钢钢丝绳，间距25cm一道，拉索承受弧形三角铝板、拉索横向连系梁及水平支撑杆、底部锚杆自重，底部锚杆内部通过灌注素混凝土实现拉索应力施加，确保拉索处理受力拉紧状态；拉索横向通过镀锌方管连接成为整体，镀锌方管与拉索整体通过氟碳喷涂钢管实现与主体结构的连接，保证拉索结构体系在平行于外墙方向与垂直于外墙方向上均有可靠固定措施。
5 主要施工工艺及操作要点
5.1 弧形三角板概况
弧形三角铝板平面尺寸368×283mm，采用2mm弧形面板+3mm背板焊接而成，表面均喷涂氟碳漆。铝板上侧左右角各设置1个锁片，规格尺寸3cm×2cm，中部左右两侧各设置1和嵌锁孔，宽度2.2cm，高度3mm，便于相邻安装铝板锁片嵌入。
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5.2 拉索概况
拉索直径为6mm，采用不锈钢钢丝绳，顶端通过在钢结构主体上焊接120×60×4镀锌方管作为拉索安装专用连接杆件；底端穿过250×150×4mm镀锌方管，采用可调螺栓进行锚固。拉索平均长度约20m，竖向间距25cm一道。
拉索横向连系梁采用80×40×5mm氟碳喷涂钢管进行连接，纵向间距1.5m，横向连系梁设置于拉索内侧，通过在连系梁上设置专用锚固件将拉索与横向连系梁固定连接。
拉索横向连系梁与主体结构之间采用Ф30×5mm氟碳喷涂钢管作为水平支撑杆进行连接，水平支撑杆与主体结构龙骨上预埋连接片通过螺栓实现铰接，与拉索横向连系梁采用焊接连接。水平支撑杆水平向及竖向间距均为1.5m。
5.3 操作要点
5.3.1拉索顶部锚杆安装
（1）拉索顶部锚杆通过与主体钢结构H型钢梁焊接安装；
（2）Q235B采用E43焊条焊接，锚杆四边均应与H型钢梁腹板满焊，焊缝高度不得小于6mm，焊缝等级为II级；
5.3.2水平支撑杆连接板安装
（1）水平支撑杆连接板采用12mm厚Q235B镀锌钢板，通过与金属板幕墙主龙骨焊接安装；
（2）所有角焊缝施工完成后应仔细打磨，涂刷富锌底漆2道。
5.3.3水平支撑杆安装
（1）水平支撑杆与连接板为螺栓铰接，为避免后期安装施工空间受限，在拉索安装前安装到连接耳板上。
（2）水平支撑杆初步安装完成应确保安装牢固，不会发生脱落，避免造成高出坠物。
5.3.4拉索安装
拉索顶部通过穿过顶部锚杆上焊接的角钢进行螺栓锚固，角钢应在顶部锚杆安装前即在加工场完成与锚杆的焊接及穿孔定位及打孔作业，打孔必须采用专业打孔设备进行，不得采用氧气乙炔割孔
5.3.5底部锚杆安装
（1）底部锚杆安装前应先进行底部水平支撑杆连接板及水平支撑杆安装；
（2）底部锚杆由于尺寸较大，自重较大，在与底部水平支撑杆焊接前应利用起重吊装设备吊装就位，然后进行拉索穿入及拉索底部锚固；
（3）利用拉索配合相应支撑对底部锚杆进行定位及固定，确认定位准确且固定牢固后方可进行焊接作业；
5.3.6横向连系梁安装
（1）横向连系梁安装前先在材料加工场进行拉索固定装置锚栓孔定位及钻孔，安装前应确保钢丝绳处于拉紧状态；
（2）横向连系梁中心安装标高应与水平支撑杆连接板中心标高一致，安装时首先将两端先与拉索初步固定，然后进行安装位置符合，确认无误后进行横向连系梁与每根拉索的固定连接；
（3）每节横向连续梁均与拉索固定连接后进行多节横向连系梁的对接焊接；
5.3.7横向连系梁与水平支撑杆焊接
（1）水平支撑杆与横向连系梁焊接前应确保中心线处于同一标高；
（2）水平支撑杆安装处于同一平面。
5.3.8底部锚杆灌浆
（1）底部锚杆灌浆材料为C15细石混凝土，灌浆口每5m设置1个；
（2）灌浆速度应保持匀速，提前计算好每段管材灌浆材料所需量，保证管内空间灌满；
（3）灌浆完成后至少14天对灌浆口进行封闭，焊接密封并做好焊缝的防腐施工工作；
5.3.9弧形三角铝板安装
（1）灌浆完成后，调整拉索底部锚栓，确保每根拉索均处于张紧到位的状态，持续1周后进行弧形三角铝板安装，安装前应再次检查拉索是否绷紧，并调整。
（2）弧形三角铝板安装顺序按照由下往上进行；
（3）弧形三角铝板背板上自带的夹片装置夹紧拉索进行安装，安装时应确保夹片螺栓无滑扣现象，同时两颗螺栓拧紧程度应保持一致；
（4）进行上部弧形三角铝板安装时应注意保护下部已安装完成的铝板，避免二次破坏。
6 效益分析
工程幕墙采用本施工技术施工，节约资源，且施工速度较快，缩短幕墙施工工期约10天，减少框架型钢或铝型材材料用量，减少了大量机械台班及大量现场焊接作业，合计产生经济效益约16.88万元。
7 结语
目前拉索弧形三角铝板幕墙实际运用案例较少，本项目应力拉索弧形铝板幕墙施工为拉索结构体系幕墙施工提供了借鉴，具有广阔的应用前景，在环保要求高及多台风地区也有较大应用空间。
参考文献：
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会. GB/T21086-2007建筑幕墙[S]. 北京:中国标准出版社,2008.
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50429-2007铝合金结构设计规范 [S].北京: 中国计划出版社,2008.
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50429-2018 建筑装饰工程施工及验收规范 [S].北京: 中国建筑工业出版社,2018.
[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ133-2001 金属与石材幕墙工程技术规范 [S].北京: 中国建筑工业出版社,2004.