图23
图24
为保证项目使用安全可靠，所有计算不能通过的778块玻璃全部采用热弯技术实现玻璃曲面效果。
对于满足计算要求的玻璃由于玻璃板块平面翘曲阶差范围涵盖0-140mm之间，考虑到目前国内外冷弯技术实施案例、使用安全要求及效益最大化原则，经过安全与经济性价比综合分析(如图3.5.4)。确定大鸟屋面冷弯玻璃，在计算满足要求但平面翘曲值大于60mm的玻璃板块采用热弯技术实现曲面造型。
最终应用于工程的玻璃冷弯原则为平面翘曲值大于60mm的全玻璃和翘曲值小于60mm但计算无法满足要求的玻璃板块采用热弯成型技术，其余玻璃全部采用冷弯技术(占比80%)。
图25
图26 玻璃强度设计值表
第二部分、冷弯玻璃边缘加工要求与玻璃应力检测
所有玻璃采用优质原片进行加工，并玻璃四周边均需要进行机械磨边处理，磨轮目数应不低于200目以上。
安装过程中对实施冷弯技术的玻璃实行过程中应力检测，确保安装工艺满足玻璃安全要求。安装完毕的玻璃应进行抽样应力检测(图27)，确保玻璃应力在安全使用范围内。
第三部分、实验样板验证
为了更好的验证冷弯技术理论，针对本项目分别进行了多项实验论证。在工厂实验室分别进行多组，多种规格玻璃进行冷弯模拟实验，实验结果证明样品实验满足理论结果要求(图28)。
图27玻璃应力检测
图28玻璃工厂冷弯实验
根据大鸟屋面建筑BIM模型分析数据，样板选择在30-120mm翘曲值范围，严格按照冷弯工艺和安装要求制作实体样本(如图3.5.8)。样板制作完成后经过一年的全天候测试，玻璃样板未发生破裂和自爆的情况。
a.玻璃冷弯现场安装 过程 b 现场试验样板
四、大鸟型屋面的排水设计要点
大鸟屋面面积总面积共35710平方米,其中玻璃屋面面积22561 平方米，铝百叶13149 平方米。由于大鸟屋面是异型屋面体系，屋面标高呈山丘状布置，标高从56米到46米形成不规律性变化。在屋面防水设计过程中依据《建筑给排水设计规范》和《室外排水设计规范》进行设计，屋面排水采用有组织内排水系统，屋面最大排水坡度为24%，最小排水坡度为3%。雨水经过在屋面按排水路径设置的300毫米不锈钢高挡水堰实现有组织排水，雨水经挡水堰(图32、图33)挡水后排入深500毫米，宽1000毫米的截水沟(图34)，并汇集至2000×1500×1000(H)毫米的集水坑。最后通过虹吸雨水系统排出，接自集水坑的雨水管沿钢结构V型撑设置。大鸟屋面采用虹吸排水系统，设计重现期为50年。
大鸟屋面整体排水路线布置(如图4.1.1、图4.1.2)，红色箭头代表屋面排水路线，红色锯齿状线为屋面300毫米高挡水板(如图4.1.3、图4.1.4)，蓝色线条为屋面集水沟与集水井。300毫米高挡水堰板沿标高45.8米到标高45.2米位置斜向布置，形成有组织挡水围堰。
图30 屋面整体排水布置图
图31 屋面整体排水路径详图
大鸟屋面檐口收边设计采用圆弧铝合金（词条“合金”由行业大百科提供）单板组成(如图4.1.5)，曲面铝板沿建筑边缘线呈流线状布置，形成完美的建筑曲线。
图33截水沟节点
图34屋面铝板收边节点
五、大鸟屋面玻璃幕墙施工设计要点
1、大鸟形屋面测量放线
由于大鸟形屋面是半层薄壳钢结构体系(图35)，是整体连贯的流线型双曲面，施工现场工况复杂。整个屋面共144000个测量数据 、10000多个异形网格、6947块尺寸不一的玻璃板块钢结构施工偏差和自身柔性变形对幕墙的使用安全产生较大影响。
如何保证钢结构的定位准确至关重要。本工程运用全BIM技术对屋面体系进行建模，测量放线利用BIM模型来复核大鸟形屋面钢结构，并反馈测量数据至BIM模型并实时修证，依据最终BIM模型进行现场大鸟形屋面测量放线工作，测量时，所有控制点均由BIM模型取出。同时测量数据直接输入BIM模型进行核对及分析。整个过程通过BIM模型实现数据化控制及管理，以保证本工程的测量定位质量。
图35 屋面钢结构测量放线
2、大鸟形屋面分区对称施工设计要求
由于大鸟形屋面造型新颖，其幕墙面积达35800余平米，施工面大，在实际施工过程中不可能一次性展开施工，施工过程中依据大鸟形屋面造型及其钢结构分区将本项目划分为两个大施工区域，同时细化为十个小施工区域，十个分区分别为1区、2区、3A区、3B区、4A区、4B区、
5A区、5B区、6区、7区(图36);在施工过程中进行对称分区施工，以确保屋面钢结构受力均衡。
图36 屋面施工区域分布图
3、大鸟形屋面幕墙安装设计要点
大鸟形屋面安装时，分为两个主要阶段：第一阶段是T形件及龙骨等支撑结构阶段(图37); 第二阶段是玻璃面板、铝合金格珊安装及注胶阶段(如图38、图39)。
图37 屋面铝龙骨示意图
图38 屋面钢龙骨示意图
转接件安装在整体分格定线后，根据施工图纸以及测量的支撑定位点将已经加工完成的钢制转接 件焊接在网架上，并依照水平分格线进行调整，待调整完毕后就可满焊固定。
龙骨体系施工安装时根据钢梁上的中心线确定龙骨的中心位置，根据相邻2个交叉点的标高数据确定龙骨的高度，施工时通过水准仪进行检测和施工，确保龙骨施工的精度，调整好龙骨位置后进行龙骨固定。
因为本项目大鸟形屋面造型为曲面操行，在玻璃板块的实际安装过程中不会呈水平状态，玻璃分格之间存在高差，需现场通过冷弯技术进行安装调整。现场利用不锈钢矩形球铰玻璃夹板通过加长螺栓对玻璃板块进行加压，将玻璃板块压至安装位置，利用安装玻璃压块固定玻璃面板，玻璃面板固定后卸下不锈钢矩形球铰玻璃夹板安装。
图39屋面玻璃安装节点
在安装过程中同一平面的玻璃平整度要控制在3mm以内，嵌缝的宽度误差也控制在2mm以内。玻璃板块安装调整完成后，玻璃幕墙四周之间的缝隙，内外表面用密封胶连接密封，保证接缝严密不漏水，该工序是防雨水渗漏和空气渗透的关键工序。
图40 大鸟型屋面施工过程照片
五、结语
由于本工程是世界上最大面积的单层薄壳结构采光顶，也是苏州市的地标性建筑，无论从建筑形体还是建筑结构形式和大面积冷弯玻璃的应用都是史无前例的。该项目无论在设计、加工、现场施工上都遇到前所未有的技术难题。
创新幕墙技术为实现现代地标建筑的设计理想奠定了技术基础，不断探索和实践的工匠精神为建筑艺术之美和建筑空间效果的完美呈现提供了无限可能，随着苏州中心广场项目“未来之翼”幕墙工程的逐步推进，异形玻璃幕墙、曲面幕墙、双曲面幕墙等高难度幕墙种类以及复杂幕墙系统施工在内的众多技术难题正在被一一颠覆和破解，当难题不再，建筑才能真正展现其自由之美，“未来之翼”也将惊艳展翅亮相苏州金鸡湖畔。
随着这座世界独一无二采光顶建筑的顺利落成，这座举世闻名的建筑也将开创世界幕墙史上一个新的奇迹。
参考文献
[1]崔旭峰、杜复亮.浅谈曲面玻璃幕墙实现新方法---冷弯玻璃成型方法[J].才智,2012,(7):52-52.
[2]尹时平.新型冷弯成弧玻璃幕墙工艺在工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,(33):242-242.
[3]黄拥军.曲面建筑幕墙弹性成型法研究[J].上海建材,2009,(3):11-12.
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