港珠澳大桥澳门口岸管理区幕墙技术研究

　　【摘要】本文对港珠澳大桥澳门口岸管理的幕墙技术进行分析，阐述了强台风压地区金属幕墙的设计构造、原理;还阐述了BIM技术在本工程中的应用，为同类型的幕墙工程的应用提供参考。

　　【关键词】强台风;开缝铝板幕墙;BIM技术;屋顶飘带遮阳棚

　　《港口装卸》(双月刊)创办于1979年11月。2000年前，由武汉交通科技大学主办、交通部主管;现在由武汉理工大学和中国工程机械学会港口机械分会主办、教育部主管。

　　1.概述

　　港珠澳大桥澳门口岸管理区项目是举世瞩目的粤港澳三地跨境衔接工程-港珠澳大桥项目的重要配套工程。项目位于珠海拱北南侧的珠澳口案人工岛上，四面环水，与澳门半岛隔水相望，因为工作的原因，笔者非常荣幸参与了本项目的幕墙技术工作。因为它的美丽风采，因为它的独一无二，虽时过一载，仍值得笔者用文字记录它的点点滴滴。

　　澳门口岸管理区建筑面积超过60万m2，主要包括一栋6层楼高的旅检大楼、出入境车库，以及市政外围配套设施，建筑幕墙最大高度：46.476m，幕墙类型主要有玻璃幕墙、铝板幕墙、铝合金百叶、格栅玻璃等。本文重点阐述旅检大楼工程中使用的铝板幕墙、开缝铝板幕墙及屋顶铝板遮阳蓬等系统。

　　2.建筑立面铝板幕墙的介绍

　　根据本工程建筑设计及构造的要求，外饰面板有镂空雕花铝板、实心铝板两种，均采用开缝式系统的做法。所谓“开缝式铝板幕墙系统”，是指在铝板板块的接缝处采用不打胶的工艺，通过开缝让铝板背后的空气层能够顺畅的流通，可以起到良好的绝热及吸声效果，且在空气层流通的过程中可以将冷凝水挥发掉。由于接缝处采用不打胶的工藝，减少了铝板的表面污染，使铝板表面保持长期清洁。常规采用打胶做法的铝板幕墙，如果铝板安装或精度不足导致缝隙大小不一，可以采用打假胶缝的做法进行弥补，而不打胶的开缝铝板幕墙只有通过提高安装精度或设置更多的可调节构件来弥补，本工程中，我们在构造设计上考虑铝板可三维调节性，确保铝板安装精度高。幕墙构造节点做法如图3所示。

　　本系统构造特点如下：

　　2.1 因工程地处海岛，工程环境复杂，大级别台风频发，且海边腐蚀性特别强，在设计中要重点考虑幕墙安全性、耐久性、美观性，因此在幕墙系统选材上留有一定的富余量，确保幕墙系统能抵抗十七级台风，且幕墙构件尽量选用铝合金型材，确保构件的耐久性。

　　2.2 因立面效果的要求，铝板分格为2000mmx2000mm，铝板规格较大，海岛风压大，局部位置风荷载达到5.5kPa，经计算后实心铝板采用4.0mm，具有中葡特色的镂空雕花艺铝板采用6.0mm铝板，材质均为30003-H24。铝板采用四涂三烤的表面处理方式，具有很好的抗腐蚀性能，局部立面图片如图4所示。

　　2.3 铝板面板与附框组合做成小单元板块的形式，板块的竖直方向通过挂接方式进行固定，横向通过铝板附框之间的插接固定，采用这种方法使铝板的四边都有固定，且铝板单元可以自由伸缩变形，提高了铝板幕墙的抗风压能力的同时又避免了铝板出现“鼓肚子”的情况的发生，如图5所示。

　　2.4 在横剖方向，板块进出位的调节通过M10不锈钢螺栓与铝合金“U”底座之间的移动调节;在纵剖方向，通过“L”型底座与不锈钢螺栓端部铝合金锯齿垫块之间咬合移动调节。

　　2.5 为了使用铝板的加强及安装更有保证，铝板与铝肋及挂件之间均采用直径6mm不锈钢沉头航空铆钉进行机械固定，并根据计算确定铆钉的间隔及大小。其加工工艺流程为：铝板表面开沉头孔→航空铆钉固定→表面打磨→表面喷涂，喷涂完成后，铝板的外立面效果良好。

　　2.6 因铝板系统为开缝式，如铝板通过螺钉直接固定在钢龙骨上，螺钉处容易耐腐，为避免这种情况的发生，采用在钢龙骨内预埋钢锚固套件的加工工艺，钢锚固套件由圆钢板与预攻螺纹钢柱组成，其工艺流程为：钢龙骨工艺孔加工→钢锚固套件预埋焊接→钢锚固套件临时封口→钢龙骨热镀锌。待钢龙骨安装后，铝合金底座用带不锈钢螺钉与螺纹钢柱进行固定，有效地避免了因螺钉直接固定在钢龙骨上而出现腐蚀，钢锚固套件预埋如图6所示：

　　3.开缝铝板及其连接的结构计算介绍

　　本工程的荷载计算遵循国标荷载规范的同时，还要遵循澳门特别行政区第29/2001号行政法规《建筑钢结构规章(REAE)》、澳门特别行政区第29/2001号行政法规《建筑钢结构规章(REAE)》。旅检楼建筑高度为32.0m，风荷载标准值：Wk=4.113kpa，结构计算过程中，分别对铝板幕墙的主次龙骨、铝板面板、铝板加强肋、铝合金U型底座、铝合金挂件、M10不锈钢螺栓组、直径6mm不锈钢航空铆钉等均进行验算。由于版幅所限，下面仅选取镂空雕花铝板的计算进行介绍。

　　镂空铝板规格为2000x2000mm，面板厚度t=6mm，金属面板型号3003-H24，f1=100Mpa。荷载根据澳门政府法令第56/96/M号：《屋宇结构及桥梁结构之安全及荷载规章》进行荷载计算：阵风风速标准值：Vkh=46(Hz/10)0.12 +19 ，Vkh =71.856m.s-1 风压标准值：Wkh = Vkh2/1632 ，得出：Wkh=3.164kPa，而风荷载标准值：Wk= Wkh(Cpe+Cpi)，建筑物外墙之外风压系数Cpe及内风压系数Cpi可通过查表可得分别为：1.0，0.75。代入公式可得：Wk=5.537kPa。分析得出：利用澳门荷载规范计算出来的风压比根据国标荷载规范约大30%。

　　根据规范《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003，计算出幕墙平面分布水平地震作用标准值：qEK =0.134KN.m-2，荷载组合有：Comby1=1.5 Wk+ 1.3×0.5×qEK ， 得出：comby1=8.392 kPa，Combwy=1.0 Wk，得出：Combwy=5.537 kPa，将相关数据导入ANSYE之workbench软件中，进行面板的分析。荷载设计值作用下面板的最大应力如图7。

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文章名称： 港珠澳大桥澳门口岸管理区幕墙技术研究

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