【摘要】本文對港珠澳大橋澳門口岸管理的幕墻技術進行分析，闡述了強臺風壓地區金屬幕墻的設計構造、原理;還闡述了BIM技術在本工程中的應用，為同類型的幕墻工程的應用提供參考。

　　【關鍵詞】強臺風;開縫鋁板幕墻;BIM技術;屋頂飄帶遮陽棚

　　《港口裝卸》(雙月刊)創辦于1979年11月。2000年前，由武漢交通科技大學主辦、交通部主管;現在由武漢理工大學和中國工程機械學會港口機械分會主辦、教育部主管。

　　1.概述

　　港珠澳大橋澳門口岸管理區項目是舉世矚目的粵港澳三地跨境銜接工程-港珠澳大橋項目的重要配套工程。項目位于珠海拱北南側的珠澳口案人工島上，四面環水，與澳門半島隔水相望，因為工作的原因，筆者非常榮幸參與了本項目的幕墻技術工作。因為它的美麗風采，因為它的獨一無二，雖時過一載，仍值得筆者用文字記錄它的點點滴滴。

　　澳門口岸管理區建筑面積超過60萬m2，主要包括一棟6層樓高的旅檢大樓、出入境車庫，以及市政外圍配套設施，建筑幕墻最大高度：46.476m，幕墻類型主要有玻璃幕墻、鋁板幕墻、鋁合金百葉、格柵玻璃等。本文重點闡述旅檢大樓工程中使用的鋁板幕墻、開縫鋁板幕墻及屋頂鋁板遮陽蓬等系統。

　　2.建筑立面鋁板幕墻的介紹

　　根據本工程建筑設計及構造的要求，外飾面板有鏤空雕花鋁板、實心鋁板兩種，均采用開縫式系統的做法。所謂“開縫式鋁板幕墻系統”，是指在鋁板板塊的接縫處采用不打膠的工藝，通過開縫讓鋁板背后的空氣層能夠順暢的流通，可以起到良好的絕熱及吸聲效果，且在空氣層流通的過程中可以將冷凝水揮發掉。由于接縫處采用不打膠的工藝，減少了鋁板的表面污染，使鋁板表面保持長期清潔。常規采用打膠做法的鋁板幕墻，如果鋁板安裝或精度不足導致縫隙大小不一，可以采用打假膠縫的做法進行彌補，而不打膠的開縫鋁板幕墻只有通過提高安裝精度或設置更多的可調節構件來彌補，本工程中，我們在構造設計上考慮鋁板可三維調節性，確保鋁板安裝精度高。幕墻構造節點做法如圖3所示。

　　本系統構造特點如下：

　　2.1 因工程地處海島，工程環境復雜，大級別臺風頻發，且海邊腐蝕性特別強，在設計中要重點考慮幕墻安全性、耐久性、美觀性，因此在幕墻系統選材上留有一定的富余量，確保幕墻系統能抵抗十七級臺風，且幕墻構件盡量選用鋁合金型材，確保構件的耐久性。

　　2.2 因立面效果的要求，鋁板分格為2000mmx2000mm，鋁板規格較大，海島風壓大，局部位置風荷載達到5.5kPa，經計算后實心鋁板采用4.0mm，具有中葡特色的鏤空雕花藝鋁板采用6.0mm鋁板，材質均為30003-H24。鋁板采用四涂三烤的表面處理方式，具有很好的抗腐蝕性能，局部立面圖片如圖4所示。

　　2.3 鋁板面板與附框組合做成小單元板塊的形式，板塊的豎直方向通過掛接方式進行固定，橫向通過鋁板附框之間的插接固定，采用這種方法使鋁板的四邊都有固定，且鋁板單元可以自由伸縮變形，提高了鋁板幕墻的抗風壓能力的同時又避免了鋁板出現“鼓肚子”的情況的發生，如圖5所示。

　　2.4 在橫剖方向，板塊進出位的調節通過M10不銹鋼螺栓與鋁合金“U”底座之間的移動調節;在縱剖方向，通過“L”型底座與不銹鋼螺栓端部鋁合金鋸齒墊塊之間咬合移動調節。

　　2.5 為了使用鋁板的加強及安裝更有保證，鋁板與鋁肋及掛件之間均采用直徑6mm不銹鋼沉頭航空鉚釘進行機械固定，并根據計算確定鉚釘的間隔及大小。其加工工藝流程為：鋁板表面開沉頭孔→航空鉚釘固定→表面打磨→表面噴涂，噴涂完成后，鋁板的外立面效果良好。

　　2.6 因鋁板系統為開縫式，如鋁板通過螺釘直接固定在鋼龍骨上，螺釘處容易耐腐，為避免這種情況的發生，采用在鋼龍骨內預埋鋼錨固套件的加工工藝，鋼錨固套件由圓鋼板與預攻螺紋鋼柱組成，其工藝流程為：鋼龍骨工藝孔加工→鋼錨固套件預埋焊接→鋼錨固套件臨時封口→鋼龍骨熱鍍鋅。待鋼龍骨安裝后，鋁合金底座用帶不銹鋼螺釘與螺紋鋼柱進行固定，有效地避免了因螺釘直接固定在鋼龍骨上而出現腐蝕，鋼錨固套件預埋如圖6所示：

　　3.開縫鋁板及其連接的結構計算介紹

　　本工程的荷載計算遵循國標荷載規范的同時，還要遵循澳門特別行政區第29/2001號行政法規《建筑鋼結構規章(REAE)》、澳門特別行政區第29/2001號行政法規《建筑鋼結構規章(REAE)》。旅檢樓建筑高度為32.0m，風荷載標準值：Wk=4.113kpa，結構計算過程中，分別對鋁板幕墻的主次龍骨、鋁板面板、鋁板加強肋、鋁合金U型底座、鋁合金掛件、M10不銹鋼螺栓組、直徑6mm不銹鋼航空鉚釘等均進行驗算。由于版幅所限，下面僅選取鏤空雕花鋁板的計算進行介紹。

　　鏤空鋁板規格為2000x2000mm，面板厚度t=6mm，金屬面板型號3003-H24，f1=100Mpa。荷載根據澳門政府法令第56/96/M號：《屋宇結構及橋梁結構之安全及荷載規章》進行荷載計算：陣風風速標準值：Vkh=46(Hz/10)0.12 +19 ，Vkh =71.856m.s-1 風壓標準值：Wkh = Vkh2/1632 ，得出：Wkh=3.164kPa，而風荷載標準值：Wk= Wkh(Cpe+Cpi)，建筑物外墻之外風壓系數Cpe及內風壓系數Cpi可通過查表可得分別為：1.0，0.75。代入公式可得：Wk=5.537kPa。分析得出：利用澳門荷載規范計算出來的風壓比根據國標荷載規范約大30%。

　　根據規范《玻璃幕墻工程技術規范》 JGJ 102-2003，計算出幕墻平面分布水平地震作用標準值：qEK =0.134KN.m-2，荷載組合有：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，將相關數據導入ANSYE之workbench軟件中，進行面板的分析。荷載設計值作用下面板的最大應力如圖7。