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作者：中建深圳裝飾有限公司   劉杰、楊英、劉鋮、陳翰宇

摘   要：哈爾濱太平國際機場T2航站樓是國內首座歐式風格大型機場，建筑立面為彩石混凝土幕墻及明框玻璃幕墻，裝飾造型獨特，線條優(yōu)美。本文主要由以下三個方面介紹了其幕墻工程的設計方案：一是彩石混凝土干掛藝術板系統(tǒng)，重點介紹了該系統(tǒng)的保溫設計；二是明框玻璃幕墻系統(tǒng)的大跨度鋼結構的設計與施工；三是彩石混凝土干掛藝術板的加工工藝。

關鍵詞：彩石混凝土干掛藝術板、保溫、鋼結構、加工工藝

文章目錄（紅色部分為本次刊發(fā)內容）：

　　工程概況

　　本工程為改擴建的大型空港建筑，工程名稱為哈爾濱太平國際機場擴建工程-新建T2航站樓，建設地點位于黑龍江省哈爾濱市道里區(qū)太平鎮(zhèn)，建設單位為黑龍江省機場管理集團有限公司。

項目鳥瞰效果圖

　　新擴建的T2航站樓位于現(xiàn)有T1航站樓西北側，擴建完成后將與現(xiàn)有T1航站樓合為一體，形成一個完整的建筑?，F(xiàn)有T1航站樓建筑面積67000平方米，新建T2航站樓162513.55平方米，新建T2航站樓高架橋雨篷建筑面積8734.77平方米，總建筑面積238248.32平方米。改擴建后旅客年吞吐量預計為1800萬人次。

　　本工程B區(qū)主樓局部地下一層，地上兩層，局部設到港夾層。C區(qū)指廊地上兩層，局部設到港夾層。B區(qū)建筑高度：22.55~34.05米，C區(qū)建筑高度：20.50米（建筑高度為室外地面至女兒墻頂）。

　　第一部分項目建筑方案介紹

　　哈爾濱T2航站樓為考慮了哈爾濱氣候條件及文化歷史特點，外觀設計融入了哈爾濱地域性建筑文化特點，即采取歐式建筑風格，從而與哈爾濱城市建筑風格遙相呼應，色調統(tǒng)一，為美麗的“冰城”開啟一扇充滿設計美感和異域風情的開放之窗。

　　哈爾濱T2航站樓新建功能面積16萬平方米，一層為進港層，二層為出發(fā)層，一、二層中間局部空間設立夾層，作為到達層。T2航站樓同期建設一個8車道設計、與二層出發(fā)層相連的高架橋，方便車輛直接到達出發(fā)層。

　　高架橋立面雨棚長319.10米，寬50.00米，厚度為6.77米，頂部標高為32.60米，由40根歐式愛奧尼克羅馬柱支撐。羅馬柱柱身高達17米，上細下粗，下端直徑2.2米，并帶有24條凹槽，柱頭有一對向下的渦卷裝飾，整體效果氣勢恢宏，端莊典雅。

　　航站樓外觀宏偉，局部對稱。玻璃幕墻間做有歐式扶壁柱，柱身高19米，寬2.3米，柱基高9米，寬3米，頂部做有柱帽，整體高度29米。檐口與扶壁柱相接，高5米，懸挑1.5米。玻璃幕墻周圈做有窗套線，與檐口間及層間做有裝飾造型。

　　航站樓B區(qū)立面采用大跨度鋼結構，鋼立柱間距18米，外鑲明框玻璃幕墻。結構輕巧，視覺通透，分格線條均勻筆直。立面平均分布有5個門斗，門斗高5.6米，與大面幕墻色調統(tǒng)一，門斗之間設置有采光井，以輔助橋底采光。

　　第二部分項目幕墻系統(tǒng)方案介紹

　　本項目建筑立面主要由彩石混凝土干掛藝術板幕墻及明框玻璃幕墻構成，其中前者實現(xiàn)了機場獨有的歐式分格，而后者為航站樓正立面帶來了通透的建筑效果。高架橋雨篷及立面裝飾柱均為彩石混凝土干掛藝術板幕墻，橋底為外墻漆，橋底與橋面接航站樓處各分布有5個供旅客出入的門斗，門斗與玻璃幕墻比例協(xié)調一致，色調統(tǒng)一。在C區(qū)路側設置有貴賓廳，貴賓廳為歐式門斗，線條更加細膩，與整體歐式分格融為一體。其余工作人員出入口均為普通地彈門，門上端設置有雨篷。

　　1、彩石混凝土干掛藝術板系統(tǒng)介紹

　　1.1、面材選用

　　本工程高架橋及航站樓非透明部位均為歐式分格。立面線條較多，板塊分格較大，常規(guī)石材幕墻無法實現(xiàn)。而彩石混凝土干掛藝術板可模塑為任意造型，且質量輕，強度高，無色差，耐久性能好，可以實現(xiàn)大分格立面，能夠滿足使用及裝飾效果需求，因此此處幕墻面板最終選用了彩石混凝土干掛藝術板。

　　1.2、保溫設計

　　航站樓處彩石混凝土干掛藝術板幕墻生根于鋼桁架，桁架外側滿布160mm厚保溫復合板。保溫復合板由內外兩層12mm厚CCA板及140mm厚保溫巖棉復合而成，做法如下圖：

　　1.3、支座設計

　　哈爾濱屬于嚴寒A區(qū)，幕墻系統(tǒng)方案需重點考慮保溫設計。我方采用如下方案，有效的解決了貫穿保溫層的鋼構件轉接件的保溫問題：

　　在橫向鋼梁上焊接安裝帶6顆螺栓的預埋板底板，底板上裝有10mm厚橡膠墊片。

　　轉接件附帶預埋板，預埋板與底板通過6顆螺栓固定，橡膠墊片阻斷熱流，使其無法傳遞至室內鋼桁架。

　　室內側埋件底板處安置熱鍍鋅鐵皮保溫盒，保溫盒內填充保溫巖棉。

　　轉接件穿透復合保溫板處開160mm的圓孔，圓孔內側采用結構膠安裝2mm厚的PVC套管，轉接件在PVC套管中穿出與室外鋼桁架連接。轉接件與套筒之間的縫隙采用發(fā)泡劑+密封膠進行密封。

　　安裝所使用的隔熱墊塊需采用硬質墊塊，PVC套管外端向外傾斜，防止結露水流向室內。  

　　1.4、彩石混凝土干掛藝術板節(jié)點設計

　　1、面板采用25mm及30mm厚彩石混凝土干掛藝術板,大面橫梁采用50*5角鋼（表面熱鍍鋅處理），鋼桁架采用120*60*6鋼方管、60*60*5鋼方管（表面熱鍍鋅處理）。

　　2、干掛藝術板掛件與鋼龍骨螺栓連接，四周采用硅酮建筑密封膠密封，膠縫寬度5mm，可有效的保證幕墻的防水密封性能。

　　3、所有硬性接觸處,均采用彈性連接,提高了幕墻的抗震性能,消除了伸縮噪聲。

　　4、標準節(jié)點

　　本項目建筑高度僅30余米，但建筑外圍長度達1100米，因此板塊橫縫突顯效果最為美觀。在節(jié)點設計時，我方橫向增設有30mm寬，10mm深的凹槽，凹槽不打膠，橫豎向膠縫均為5mm，弱化了打膠的效果，使建筑立面更加簡潔精致。

　　板塊采用雙掛件式連接形式，L形掛件一側與板塊背栓連接，另一側開長圓孔與異形掛件螺栓連接，可實現(xiàn)內外微調，調節(jié)到位后將墊片焊接固定；板塊上端的異形掛件設置有調節(jié)螺絲釘，可實現(xiàn)板塊的上下微調；異形掛件內襯墊片，掛接于橫龍骨，左右平移到位后打釘限位，整體方案可實現(xiàn)三維調節(jié)，如下圖所示。

標準橫剖節(jié)點圖

標準豎剖節(jié)點圖

　　1.5、彩石混凝土干掛藝術板結構校核

　　本工程選取規(guī)格為2000x800mm的板塊進行校核。該藝術板為點支承體系，面板六點固定，可將其簡化為六點簡支的面板計算模型。

　　采用sap2000有限元軟件計算，結果如下：

　　藝術板最大應力設計值σ=2.597N/mm² < ｆ=3.721N/mm²，藝術板強度滿足要求! 

　　1.6、現(xiàn)場效果

　　2、明框玻璃幕墻系統(tǒng)介紹

　　本工程玻璃幕墻主要用于航站樓立面，其中B區(qū)二層為值機大廳，外幕墻需通透大方，因此此處采用了大跨度鋼結構玻璃幕墻；而B區(qū)一層及C區(qū)玻璃幕墻為到港或候機廳，設計采用普通構件式幕墻。

　　2.1、幕墻系統(tǒng)原設計方案

　　航站樓原設計大面分格為3000mm*2100mm，結構為鋼桁架。桁架主立柱規(guī)格為500*300*20鋼方通，高25米，最大間距18米，大橫梁為350*150*12鋼方通，最大間距3米。幕墻采用全隱框式系統(tǒng)，玻璃采用8+12A+8+12A+8mm中空鋼化玻璃，玻璃與鋁合金副框粘接，副框由壓塊固定于鋁合金連接件，鋁合金連接件再由鋁合金壓件固定于鋼龍骨，節(jié)點如下圖所示：

原隱框設計方案橫剖節(jié)點圖

原隱框設計方案豎剖節(jié)點圖

　　2.2、幕墻系統(tǒng)現(xiàn)設計方案

　　我方在施工圖深化階段，建委先后發(fā)布了《GJG 113-2015建筑玻璃應用技術規(guī)程》及《住房城鄉(xiāng)建設部 國家安全監(jiān)管總局關于進一步加強玻璃幕墻安全防護工作的通知》{建標〔2015〕38號}的文件。參考以上文件，我方針對原設計方案進行了變更。

　　《GJG 113-2015建筑玻璃應用技術規(guī)程》規(guī)定：8mm厚鋼化玻璃最大許用面積為4㎡，而原方案大面分格為3000*2100，面積為6.3㎡遠超此規(guī)范的要求。因此我方將立面大面分格進行了調整（如下圖），調整后的分格為2170*1550，面積為3.985㎡，小于4㎡，滿足新規(guī)范要求。

　　《住房城鄉(xiāng)建設部 國家安全監(jiān)管總局關于進一步加強玻璃幕墻安全防護工作的通知》{建標〔2015〕38號}中規(guī)定：人員密集、流動性大的商業(yè)中心，交通樞紐，公共文化體育設施等場所，臨近道路、廣場及下部為出入口、人員通道的建筑，嚴禁采用全隱框玻璃幕墻。因此我方將原隱框設計方案改為了全明框設計方案，明框扣蓋帶有凹槽，凹糟打膠處理，極大限度地還原了原隱框膠縫的裝飾效果，如下圖：

現(xiàn)明框設計方案橫剖節(jié)點圖（主立柱）

現(xiàn)明框設計方案橫剖節(jié)點圖（小立柱）

現(xiàn)明框設計方案豎剖節(jié)點圖

現(xiàn)明框設計方案效果圖

　　2.3、幕墻鋼桁架結構設計

　　1、幕墻鋼桁架布置

　　幕墻鋼桁架布置如下圖所示,桁架主立柱規(guī)格為500*300*20鋼方通，跨度為25米，間距18米；桁架大橫梁規(guī)格為350*150*12鋼方通，跨度18米，間距1.55米；小立柱規(guī)格為80*80*5鋼方通，布置于大橫梁間，間距為2.571米。主立柱側向通過5個連接件與鋼管混凝土柱連接，底部通過銷軸支座生根于混凝土梁。鋼桁架材質均為Q355NHB，連接件材質為Q345B，銷軸為45#鋼。

　　2、主立柱構造設計

　　桁架主立柱腔內與大橫梁焊接處設置有16mm厚肋板，外側設置有12mm厚加強肋板，節(jié)點連接增強，保證彎矩的可靠傳遞，使鋼桁架安全可靠。

　　3、主立柱連接件設計

　　主立柱連接件為100mm厚Q345B鋼板，連接件首尾端通過銷軸與分別焊接與鋼管柱及主立柱的雙層連接板固定，長度為1000mm，做法如下圖。

大面區(qū)域連接件節(jié)點圖

現(xiàn)場連接件照片

　　4、主立柱支座設計

　　主立柱支座焊接固定于500*500*20的熱鍍鋅埋件，埋件由6顆M20*260的化學錨栓固定于混凝土梁頂。主立柱支座位為鉸接設計，中間布置有直徑150mm的銷軸。做法如下圖。

現(xiàn)場支座照片

　　5、鋼桁架結構校核

　　鋼桁架由sap2000有限元結構設計軟件進行結構校核。

　　通過以上對鋼結構的有限元靜力分析可知，主鋼柱500*300*20鋼方通的最大應力比0.707< 0.95，明框玻璃幕墻處橫向主鋼梁350*150*12鋼方通的最大應力比0.742< 0.95，明框玻璃幕墻處小立柱80*80*5鋼方通的最大應力比0.567< 0.95，滿足強度要求；

　　橫向主鋼梁350×150×12鋼方通水平方向最大撓度f=11.54mm<18000/250=72 mm

　　橫向主鋼梁350×150×12鋼方通豎直方向最大撓度f=9.52mm<18000/250=72 mm

　　滿足設計要求。

　　3、貴賓廳門斗吊頂系統(tǒng)介紹

　　貴賓廳位于C區(qū)路側，門斗同樣為歐式設計風格，但其體積小，較其他位置的大面歐式造型，其線條顯得更加細膩，效果更加精致。

　　貴賓廳吊頂?shù)脑O計方案為歐式浮雕（如下圖），但此處雖為貴賓出入口，但略顯雍容華貴，且若后期浮雕發(fā)生脫落，后果不堪設想。

　　針對此問題，我方集思廣益，采用了獨特的花紋蜂窩鋁板，花紋仿歐式浮雕，顏色及線條比例與貴賓廳立面建筑效果統(tǒng)一，整體效果略顯尊貴而不奢華，下圖為完成后的現(xiàn)場照片。

　　3.1、花紋吊頂蜂窩鋁板設計方案

　　為了保證吊頂面的平整，我方采用了20mm厚的蜂窩鋁板，蜂窩鋁板表面噴涂歐式浮雕花紋?？紤]到分格縫對板面花紋的影響，我方將板縫留至3mm，板縫膠同板面顏色，安裝方式為插接，如下圖。

　　蜂窩鋁板吊頂?shù)母〉窕y1:1還原原浮雕設計方案，整體圖案如下圖所示：

　　4、入口門斗系統(tǒng)介紹

　　航站樓入口門斗位于B區(qū)路側二層高架橋橋面處，門斗整體風格與大跨度明框幕墻統(tǒng)一。門斗采用3mm厚鋁單板包封，門上端設計有帶背襯板的中空玻璃，玻璃反射效果與大面幕墻協(xié)調統(tǒng)一，造型美觀。

　　主鋼柱及主鋼梁均選用200*200*8鋼方通（紅色），次梁選用140*80*5鋼方通（黃色），以上材質均為Q345B。

　　通過以上對鋼結構的有限元靜力分析可知，200×200×8鋼方通的最大應力比0.613< 0.95，次鋼梁140×80×5鋼方通的最大應力比0.841< 0.95，滿足要求；

　　鋼柱200×200×8鋼方通x水平方向最大撓度f=5.22mm<5550/250=22.2 mm

　　鋼柱200×200×8鋼方通y水平方向最大撓度f=6.18mm<5550/250=22.2 mm

　　滿足設計要求 。

　　5、雨篷系統(tǒng)介紹

　　航站樓一層路側設置有商業(yè)出入口，門口上端需增設雨篷。由于大面為明框幕墻系統(tǒng)，為了保證立面效果統(tǒng)一協(xié)調，我方將雨篷設計帶有鋁板包邊。

　　雨篷寬2500mm，懸挑距離為1500mm。主龍骨采用 150*150*9*6.5T型鋼（氟碳噴涂），生根于幕墻鋼立柱橫梁交接部位,次龍骨為60*60*5鋼方通（氟碳噴涂），表面包封3mm厚鋁單板，雨篷玻璃采用6+1.52PVB+6鋼化夾膠玻璃。T型主龍骨的翼緣與腹板位于幕墻鋁合金基座中心線，此做法能夠保留完整的幕墻立面，效果美觀。此外T型鋼給人以輕盈的感覺，使整個雨篷輕巧活潑。

　　6、橋底外墻漆介紹

　　外墻漆裝飾面位于高架橋底部，施工工藝流程：原抹灰基層污塵清掃處理→刮第一遍外墻彈性膩子并打磨找平→涂刷界面劑→噴涂底漆→噴涂面漆。

　　1、基層要求：

　　基層必須平整堅固，不得有粉脂、起砂、空鼓、脫落等現(xiàn)象，橋底基層平整度使用靠尺進行檢測，應控制在±4mm以內。將表面凸出部位剔鑿平整，墻面坑凹不平處及剔鑿的設備管線槽、洞處應用灰整修密實、平順。

　　2、基層處理：

　　對基層不平整處及麻面部位用鏟刀進行清理并用砂輪片進行初步打磨，重點部位如模板接縫處等部位應著重進行打磨處理，對模板縫縫部位的混凝土溝槽通過打磨仍不能達到要求的需進行膩子修補，修補厚度不大于3mm，修補完成再進行打磨處理，打磨完成后底面平整度使用靠尺進行檢測應控制在±4mm以內。

　　初磨完成后使用280目砂紙進行二次處理，以保證基層表面的平整、打磨的痕跡做到更小，噴涂面漆后達到平整、光滑的效果。

　　3、涂刷界面劑：

　　施工環(huán)境須干燥，相對濕度應小70%,通風良好?；婕碍h(huán)境的溫度不應低于+5℃。

　　攪拌：每袋粉料(20公斤)加10升的水(水:粉=0.5:1)，須用電動設備進行攪拌,攪拌成均勻的稀漿狀。

　　涂刷與干燥：用滾筒或毛刷把漿料涂刷到基面上，不能漏刷，然后讓涂面干燥(約12小時)。

　　養(yǎng)護與成品保護：必須加強通風,自然養(yǎng)護即可，待漿料實干(表面變灰黑色)并確認完全封閉基面后組織驗收，驗收通過后方可開展后續(xù)的工序。

　　4、涂刷底漆

　　涂裝前保證墻體充分干燥，混凝土、抹灰墻面應有足夠的養(yǎng)護期。

　　墻體濕度—磚石、砂漿墻面的濕度應在10%以下。

　　水泥墻面的堿性—混凝土、水泥沙漿墻面的堿性應保證PH值小于10。

　　施工時無需稀釋，施工不易時可加清水1%--5%攪拌均勻，施工工藝可采用滾、噴、刷的方法施工，要求滾刷均勻、無漏刷、無堆積、涂層表干30min(25℃)，實干24h(25℃)，涂刷時間間隔≥12h。

　　5、涂刷面漆兩道

　　面漆涂刷要求：

　　a. 保證墻體充分干燥，混凝土、抹灰墻面應有足夠的養(yǎng)護期。

　　b. 墻體濕度應在10%以下。

　　c. 水泥墻面的堿性—混凝土、水泥沙漿墻面的堿性應保證PH值小于10。

　　d. 用適當工具除去墻體表面的灰漿渣及突起部位。

　　e. 細小油脂污物及粉塵使用中性清潔劑或溶劑清洗，或用濕布擦洗，以清除所有污跡。

　　外墻漆在常規(guī)情況下不加水稀釋，施工不易時可加2%-4%清水稀釋，并要充分攪拌均勻，但不要高速攪拌。在涂漆之前，要求基面達到平整、光滑，線條平直，然后噴涂面漆。涂漆時要求：噴涂應均勻，無漏涂、無堆積、無透底現(xiàn)象。涂層表干50min(25℃)，實干48h(25℃)，第二遍噴涂需與第一遍噴涂時間間隔24h。養(yǎng)護10天后完全成膜并達到最佳狀態(tài)。

（文章版權歸作者所有）

本文刊發(fā)在《幕墻設計》雜志2018年第六期

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