浅述苏州工业园区体育中心项目幕墙工程施工设计重难点

浅述苏州工业园区体育中心项目幕墙工程施工设计重难点

摘要：本文结合苏州工业园区体育中心项目幕墙工程，对双曲面玻璃幕墙、双

曲面铝板幕墙，斜面幕墙的设计及施工重难点做了详细的介绍，对今后类似工程

的研究和应用提供了重要的参考价值。

关键词：双曲面玻璃；双曲面铝板；斜面幕墙；设计；施工控制

一、工程概况

苏州工业园区体育中心位于金鸡湖东核心区，规划总面积近60公顷，总建筑面积约35.28万平方米，由一个体育场、一个游泳馆和一栋服务楼组成。

本文重点介绍为我司中标的体育馆场馆区域，该建筑整体外观如同一只扁平

的饭碗，其碗口为波浪形，东西碗口最高点为43.52m，南北碗口最低点33.93m。整个碗面被9条悬挑2m，宽1m的3mm铝板线条水平等分成，相邻铝板线条间

布置TP8+1.52PVB+TP8LOW-E+12A+TP8钢化夹胶中空LOW-E玻璃。主要系统包括：双曲面全明框斜面玻璃幕墙系统、双曲面铝板幕墙系统等。

二、工程重难点与解决措施

本项目的主要幕墙系统均为双曲面幕墙系统、且均为斜面幕墙系统。由于这

两个特点衍生出大量设计、施工重难点，本文选取有代表性的几点进行阐述。

2.1 测量放线

2.1.1重难点分析：

1、本项目整体造型独特、外立面幕墙为双曲弧面。这样幕墙测量放线工作涉

及到大量的空间三维坐标点。整体测量放线难度很大。

2、本项目最大跨度142米，幕墙外立面周长非常长，达到300米。幕墙完成面展开长度长，整体大周长的测量误差难控制。

2.1.2解决措施：

1、幕墙测量放线前，利用BIM技术复核主体结构安装精度；

（1）由总包方移交控制网点等测量成果以及国家控制点数据，在此基础上布

置8个外围控制点，形成一个闭合控制网，并利用全站仪对闭合导线网采用六测

回进行闭合精度复核，以此作为幕墙测量基准控制网，为后续测量奠定基础。使

用全站仪，可以实现在坐标轴X、Y、Z三个方向上精度测量，其测量精度可达到0.1mm。

（2）在幕墙外围控制点上架设三维激光扫描仪对主体钢结构进行扫描，然后

将现场实地扫描的数据反馈至设计室，与土建单位移交的BIM模型（钢结构）进

行第一次比对，以此来复核主体钢结构的施工精度。

（3）BIM模型数据比对后，幕墙可吸收范围内的结构误差，调整BIM模型；超出幕墙可吸收范围的结构偏差，要求主体钢结构施工单位进行结构修正，以满

足幕墙的施工要求。

2、立面弧线分段定位后测量，更好保证大周长的测量精度；

（1）首先利用全站仪放出顶部、底部圆弧的分段控制点，将本项目建筑立面

划分为4段等分圆弧；

（2）然后在1/4圆弧内首先确定位圆弧中点，将1/4圆弧再等分为两段圆弧；

（3）在1/8圆弧内，采取一中一边的测量方法准确定位每个幕墙立柱的分格线；

幕墙外轮廓测量放线顺序：首先定位4点中点，很好的控制住了外立面幕墙

的大体轮廓，遵循从整体到细部的定位顺序，将大周长的积累误差细化为外立面

幕墙分格的测量误差。避免由一点起交圈测量放线引起的测量积累误差过大，大

周长不交圈的情况，最终达到控制大周长测量误差的目的。

3、先整体，后细部幕墙测量放线方法；

（1）首先根据我司拟定的测量放线顺序，将幕墙整体上、下两顶、底部两幕墙外轮廓线测量放线、标记；

（2）然后将上下两端对应的幕墙分格点拉钢丝绳通线标记；

（3）再进行细部测量放线，通过细部的放线调整更好吸收大周长测量误差。

本项目幕墙外立面呈双曲面造型，测量放线工作涉及到大量的空间三维坐标点，且测量范围较一般建筑体大很多，又加上测量放线误差不可避免。所以测量

放线的思路为先整体控制、保证幕墙外立面造型，再细部调整、吸收误差。整体

放出幕墙外立面完成面，配合BIM技术调整大周长误差，幕墙完成立面与钢结构

完成面内空隙间距满足幕墙施工间距即可，后续细部测量放线进行调整，通过幕

墙转接系统、龙骨的调节来吸收钢结构的施工误差；

2.2 斜面幕墙施工措施

2.2.1重难点分析：

而对于本项目体育馆主体建筑倾斜立面幕墙利用脚手架施工存在以下难点：

1、体育馆立面为倾斜立面、且倾斜角度逐步变化；脚手架搭设难度较大。

2、倾斜立面幕墙分室内、室外两部分，且幕墙系统包含玻璃和悬挑铝板。室内外均需搭设脚手架，成本较高。

综上，本项目体育馆外立面幕墙，如采用用脚手架施工，虽能满足施工需求。但脚手架搭设施工难度大，且成本高。

2.2.2解决措施：

对于本项目外倾斜立面幕墙施工，采用常规吊篮施工方法已无法满足其施工

要求，为此我司采取沿斜立面室内外架设钢丝绳轨道，利用钢丝绳轨道牵引吊篮

进行幕墙施工。吊篮在移动至安装位置过程中利用钢丝绳导向牵引，始终能够与

幕墙面保持400mm的施工间距，从而满足斜立面幕墙饰面的施工安装要求。具

体方案如下：

1、工艺原理

（1）首先必须考虑吊篮能够沿着斜面运行问题，我们用钢丝绳在斜立面顶底固定利用吊篮自重作用进行导向，相当于给吊篮运行提供了个运行轨道，解决了

传统吊篮只能垂直运行的瓶颈；

（3）为使吊篮沿着导向绳运行，我们对传统吊篮篮体进行了改造，使其加装可以同时安装导向绳及吊篮主副绳的滑轮支架机构；

（3）为使吊篮可以适应各种角度，在导向绳底部固定节点上加装了手动葫芦，吊篮篮体在吊篮自重作用下会形成一个夹角，调节钢丝绳导向绳的松弛程度，便

可实现导向绳与幕墙倾斜面的距离、角度调节，从而适应于各种倾角的斜面；

（4）由于主体结构顶部有钢结构挑檐的特点，无法在屋面安装传统吊篮支架及配重，在挑檐结构能够满足受力要求的情况下（通过计算，本项目挑檐钢结构

满足荷载要求），自制适用于此结构的顶部悬挂机构，固定于主体钢结构上作为

吊篮及导向绳的吊点，不需要传统吊篮中的支架及配重，从而解决传统吊篮在类

似屋面结构无法放置支架和配重的难题；

2、吊篮施工流程：

（1）在屋面及地面相应位置布置工装（顶部悬挂机构、底部固定系统），布置钢丝绳轨道；