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江南水美 “拱桥”如月——常州文化广场幕墙十月绽放

作者:幕墙工程网 时间:2019-09-07 10:03:49

江南水美、拱桥如月;下小上大筑雕塑,穹顶内外刻景致。

峡谷水流、游人如织;东南穿梭向西北,淮安鸿升励精治。

△ 常州文化广场幕墙效果图

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  编者按

  常州,地处江南、长江三角洲中心地带,是长江三角洲地区中心城市之一、先进制造业基地和文化旅游名城。自古以来,常州都是江苏长江经济带重要组成部分,与苏州、无锡构成“苏锡常都市圈”。

  常州是吴文化的发源地之一,也是南朝齐梁故里,被称为“中吴要辅”。常州建城历史可追溯到3200多年以前,曾有过延陵、毗陵、晋陵、南兰陵、武进等名称,隋文帝开皇九年(589年)始改常州。这里的中国大运河常州段也早已入选世界遗产名录。

  2019年10月,常州将迎来新的城市地标——常州文化广场的开馆。这个新地标自2011年下半年开始规划,由德国GMP建筑事务所进行方案设计,并与筑森建筑合作,对用地布局和空间形态进行深化设计。目前,常州文化广场项目中的新图书馆、美术馆目前已经进入幕墙和内装施工的收尾图设计阶段,非遗展示馆、名人馆的策展设计和布展也基本完成。历时八年,项目第一阶段四个场馆终于将如约同市民见面。


建筑规划概要

  从效果图上看,常州市文化广场由6个BLOCK(模块)组成,从江南拱桥汲取创意,通过不同的转向,形成月亮桥形态建筑入口,呈现“下小上大”极具雕塑感的综合体。整体分布为图书馆、美术馆、文化产业城和2栋金融服务用房,形成南侧商务广场、北侧文化广场的格局。两侧公园框定空间走向,中轴线直接与市民广场对接,连成一体。同时,以一条峡谷水流从东南穿插至西北,直接连接未来的地铁出入口,将商业空间、文化场所以及景观之间形成重要联系。

  本项目的建筑立意是要在现代化建筑群上充分体现江南水乡的意境——“桥孔”穹顶下的室外区域上有屋檐下有景观,自然形成景致优美的文化休闲场所,整体面积是巴黎卢浮宫的6倍。新建建筑综合体内将设有数座博物馆、一座美术馆,一座科技馆、一座图书馆以及附属服务中心。整体建筑形同一座巨大的拱桥,巨大的悬挑结构由6个模块组成,高度45米,整座文化广场被置于一个屋檐之下。项目的整体划分为南侧商务广场、北侧文化广场的格局,两侧公园框定空间走向,中轴线直接与市民广场对接,连成一体。同时,以一条峡谷水流从东南穿插至西北,直接连接未来的地铁出入口,将商业空间、文化场所以及景观之间形成重要联系。

  图书馆、美术馆(附设名人馆、非遗展览馆)均为10层,地面建筑面积分别是2.3万平方米、1.6万平方米。单体模块地面底层均为40米见方,按45度角逐层扩展至顶层70米见方。

  其中的常州名人馆,将设立帝王馆、状元馆、进士馆、院士馆、学派馆等,采用蜡像、声光电等手段展示,并通过深入的挖掘研究,让常州名人资源进一步扩大影响力。

  据了解,主持常州文化广场规划设计的GMP即德国冯·格康—玛格及合作者建筑师事务所,是德国最大的建筑师事务所,作品有中国国家博物馆、中国航海博物馆、长春科技文化综合中心、上海浦东展览馆和文献中心、重庆大剧院等。


幕墙工程概要

  常州文化广场建成后总建筑面积365000平方米,幕墙工程中标价1.21亿元,幕墙面积15.1万平方米。本工程业主方为常州市晋陵投资集团有限公司,总包单位为常州第一建筑集团有限公司,监理单位为江苏东方建设项目管理咨询有限公司,幕墙设计和施工单位为江苏鸿升建设集团有限公司。

  常州文化广场幕墙工程分为A、B、C、D、E、F六大系统:

  一、A系统为主楼垂直面全明框玻璃幕墙+背栓石材幕墙体系,玻璃与30厚石材幕墙共用钢龙骨,钢立柱及横梁外包铝合金,石材框架采用小单元装配式,线下焊接成型,工地现场吊装后螺栓连接,石材板块采用开缝做法,2mm铝单板批水。

  二、B系统为主楼弧形面横明竖隐带大装饰线条系统,钢结构横梁及立柱采用热轧钢,突出角部90度直角效果;考虑施工精度问题,此系统弧线钢结构需在一榀施工完成时复尺测绘及调整达到图纸要求后,方可进行其他榀施工。

  三、C系统为屋顶下沉庭院全明框玻璃幕墙+背栓石材幕墙体系,做法及要求同A系统。

  四、D系统为屋顶采光顶体系,采用全隐框玻璃采光顶系统。

  五、E系统及F系统为地面下沉式庭院,采用常规的明框玻璃幕墙系统。

  我们在这里重点讨论A、B两种幕墙系统。


幕墙工程重难点

  本项目幕墙工程的主要特点有:

  一、 幕墙A系统小单元装配式空间网格结构龙骨,支座间距9600毫米,主要采用80x80毫米钢管,主要玻璃分割600X2400毫米,为减少现场焊接工作量,开放式石材背衬玻璃纤维网和六面防腐处理,采用背栓连接,减少现场打胶工作量和防止石材坠落及易于更换。

△ 本项目幕墙A系统的典型剖面

  二、幕墙 B系统弧线钢结构龙骨,装配式外遮阳板,幕墙B系统主要玻璃分割900x2400毫米,幕墙B系统立柱间距2400毫米,立柱300x150毫米弧曲线形钢管,横梁200x120毫米钢管。各系统中立柱和主体装配式连接,立柱和横梁装配式连接,所有中空玻璃工厂化生产,所有石材采用工厂化生产。设计与施工结合建筑产业现代化方向,在企业车间按标准生产好,将构件在施工现场装配,像造汽车一样造幕墙“零部件”,像安装积木一样安装房子,生产工地变为“总装车间”。

△ 本项目幕墙B系统的典型剖面

  本工程外立面造型比较复杂,主要有七个方面的难点:

  一、幕墙A系统是主体结构垂直面,玻璃幕墙邻近主体,而开放式石材幕墙采用悬挑空间网格结构远离主体,幕墙呈现凹凸形状,幕墙构件碎片化,工厂焊接工作量大,而现场通过螺栓连接,要求构件尺寸精度高。

  二、幕墙B系统为主体结构为曲线型结构,幕墙整体效果为曲线型,遮阳板水平分隔玻璃,主体结构设计与幕墙设计非同一家设计单位,要求相互密切配合。

  三、现场放线工作量大,需要下料的构件尺寸种类多,构件避让分割要求十分精确。

  四、幕墙B系统是形成“拱形”外形的重要组成部分,底部与主体结构平行,越到顶部坡度越陡,到屋顶几乎垂直于墙面,要求立柱加工也形成“拱形”组成部分,加工难度高。

  五、幕墙B系统“拱形顶”,施工难度大。

  六、幕墙A与幕墙A系统在转角咬合处、幕墙A与幕墙B系统在转角咬合处,施工难度高。

  七、幕墙B系统顶部施工,无法搭设脚手架,要求施工现场有相应的配套措施。(主体结构原状图见下图)

△ 本项目主体结构原状图

  本项目幕墙工程较复杂,施工单位为解决工程中的难题,率先组建了“BIM”团队,采用BIM下料,碰撞检查,减少返工;虚拟施工,有效协同;通过 BIM 三维可视化技术,与项目各相关方进行有效地协调,提前发现问题,提供幕墙 BIM 问题及对施工优化建议报告。BIM在本项目幕墙设计和施工中的作用巨大,主要表现在如下方面:

  1. 海量信息数据库,快速算量,精度提升,BIM 是通过计算机三维模型所形成的数据库,包含建筑生命周期中大量重要的信息数据,这些数据库信息在建筑全过程中动态变化调整,并可以及时准确地调用系统数据库中包含的相关数据,加快决策进度、提高决策质量,从而提高项目质量,降低项目成本,增加项目利润。数据调用,决策支持。

  2. 精确计划,减少浪费;多算对比,有效管控。利用BIM模型,直接将幕墙单元、构件模型尺寸转换为合适格式的加工尺寸数据,精确输入CAD或其他机械设计软件中,确定加工参数,最后转换成数控加工设备能识别的数据格式,进而直接驱动数控机床、加工中心等设备进行钢、铝型材等幕墙构件加工。

  3. 测量放线是该工程施工过程中十分重要的环节,测量结果的准确性决定着后期各种装饰材料能否正确安装。因此,技术人员利用BIM技术导出测量数据,用数据配合现场进行校验,对存在的偏差及时修正。


幕墙安全施工措施

  施工安全保障措施是完成工程质量的根本保障,由于本工程存在地下室,因而在垂直地面较缓处采用普通钢管脚手架措施,而在顶部采用悬吊杆,吊杆悬挂于主体结构上,吊杆下部配置工字型钢等措施,最终形成施工平台。该钢平台案由经专家论证,施工保障措施安全可靠,符合现场实际情况,为工程质量目标的实现提供了坚实的基础。

  在施工现场,项目部每天加强现场安全巡查,每周召开工人安全教育大会,将安全意识贯彻到每一个工人,时刻牢记“安全第一、预防为主”八个字。(顶部辅助安全措施倒挂式幕墙高空吊挂钢平台和最终施工安全防护措施见下图)

  

△ 本工程所采用的倒挂式幕墙高空吊挂钢平台(实拍)

△ 本工程所采用的幕墙施工安全防护措施(实拍)

  本项目幕墙A系统为垂直凹凸面,为装配开龙骨、开放式石材幕墙,采用吊篮安装,不影响主体二次结构的施工。幕墙B系统,立柱焊接定位立柱与主体的连接件,立柱通过钢销与主体连接件相连,立柱采用吊车和葫芦吊分别在地面和钢平台上吊装定位完成安装,然后安装横梁,钢结构稍有偏差,钢销就无法插进安装孔中,所以在立柱在加工过程中,采用上部圆孔,下部长圆孔,方便施工。

△ 工人在钢平台上吊装立柱

工程重要部位

  转角部位的安装精度是保证工程整体外视效果的关键点之一,是本工程的重点。转角部位竖向构件垂直度宜每框复核、转角部位竖向构件分左右相邻两根竖向构件的间距、平面度宜全数复核,偏差应在控制范围内。转角部位的左右两个玻璃的尺寸,以及其背面龙骨的位置均应进行复核,超过允差面板不得上墙。收口部位主要为顶底封修、边封修等部位,如果设计、施工不能满足要求会造成幕墙渗漏等现象。收口部位处理须按设计节点大样图认真施工。由于上封口位于建筑物的高处,承受较大的风荷载,因此应对面板与龙骨,龙骨与主体结构的连接牢固程序严加控制。收口板与主体结构的接缝处严格按设计要求处理。对于各种面材之间的交接处理,确保交界处整齐、无杂物,为后续施工提供方便条件。

△ 本项目幕墙收口部位图、顶部钢平台施工图、立柱吊装完成实拍

  历经一年多的时间,常州文化广场8#、9#、10#幕墙工程(III标段)圆满完工。在整个项目的设计和施工过程中,江苏鸿升建设集团有限公司一直追求秉持“励精图治,再创辉煌”的目标;一直奉行“质量就是明天的市场”为经营理念;坚持“诚信服务,信誉靠前”的企业宗旨;弘扬“诚信、专业、创新”的企业精神;为常州市打造更好、更高层次的城市建筑新地标,为常州城市品位的提升贡献了力量。

施工单位简介

  江苏鸿升建设集团有限公司(以下简称“鸿升集团”)成立于1997年3月,总部坐落于淮安市经济技术开发区,拥有10000余平方米现代化办公场所,旗下拥有4家控股公司,2家子公司,8家分公司1个市级高新科技研发中心,拥有国家一级结构工程师、一级建造师、二级建造师等和各类高、中级职称人员三百余名,持证管理人员及不同等级技术工人一千余名。是一家以建筑幕墙及建筑装饰设计和施工为主体,融金属门窗、机电设备安装、建筑智能化、消防设施、钢结构工程、空气净化、房屋建筑、展览馆设计与施工等为一体的专业化建筑装饰企业。

  鸿升集团现为中国建筑装饰协会常务理事单位、中国建筑装饰协会幕墙工程分会会长单位、中国展览馆协会会员单位、江苏省装饰装修行业协会副会长单位、江苏省建设机械金属结构协会会员单位、淮安市装饰协会副会长单位。鸿升集团所施工的多项工程荣获全国建筑工程装饰奖、省级优质工程奖、省级文明工地、全国科技示范工程奖、省级科技示范工程奖、中国人民解放军金奖、长三角地区金石奖。连续多年获评中国建筑装饰行业百强企业、中国建筑幕墙行业百强企业、江苏省建筑业百强企业、江苏省实力装饰企业、国家级、省级守合同重信用企业,并且持有多项行业专利,一直领跑于行业前列。

(文/朱尔慎、马荣、李锦枝   责任编辑 / 唐 琦)