上海中心大厦擦窗机系统.docx

图1 M1、M2层剖面视图上海中心大厦擦窗机系统Extra-high building gondola system of Shanghai Center Tower谢建琳，蒯文龙XIE Jian-lin, KUAI Wen-long（上海普英特高层设备有限公司，上海 201108）上海中心大厦位于浦东的陆家嘴功能区，上海中心项目面积 433 954m2，建筑主体为 118 层， 结构高度为 580m, 总高为 632m，建成后将可取 代附近的上海环球金融中心，成为上海第一高楼。放各种机电设备，擦窗机设于每区的顶层 M2 层，M2 层的外幕墙设有 一切 口（环形槽 ），外 幕墙内侧设有一隔音墙( 简称内墙），擦窗机便 在内墙与外幕墙所形成 的空间内运行（图 1）。 针对上海中心大厦外幕 墙造型特殊的特点，设 计方案时必须考虑以下 问题：配重系统受到 空间的限制，其重量有 限，所以擦窗机的后轮 压就不可避免地出现反拔力，此时设计擦窗机的行走系统的反勾轮时， 需考虑到它的安全性及稳定性，同样由于反拔力 的影响，对擦窗机的轨道系统提出了相应的技术 要求；由于考虑到整体建筑的美观效果，外 幕墙的切口尺寸有限，但切口的尺寸直接影响到 擦窗机的大臂能否旋转到外幕墙外面，这是非常 至关重要的尺寸，在设计擦窗机的整机高度时， 需要考虑到大臂上下面离切口的上下端都需要有1建筑概况上海中心大厦主体分为 9 个区，各区之间的高度差约 75m，18 区的外形轮廓大致相同，外 轮廓呈三角形形式，随着高度的增加外幕墙外观 呈螺旋式上升，建筑表面的 V 型切口由底部直接 贯穿至顶部；9 区（塔冠）部分的外形轮廓与其 它区相比无太大区别，其楼面结构与 V 型切口一 样，呈螺旋式上升形状；外幕墙与内幕墙之间形 成内庭，内庭的高度大约为 70m, 每区内庭可分 为三个“月牙形”区域，在每个月牙形空间区域 里面每层均有若干组用于支撑外幕墙玻璃的“轮 辐”。2各区域擦窗机系统设计2.118区擦窗机系统2.1.1背景分析在 18 区的楼层中，每区的最上面 2 层为机 电层，分别为 M1 层和 M2 层，机电层专门用于存62 2012(07) CONSTRUCTION MECHANIZATION 摘 要 上海中心大厦幕墙项目具有高、柔、扭、偏、空五大特点，是目前国内高度最高、难度最大的项目。作为幕墙维护的擦窗机而言，其技术及施工难度不容忽视，尤其是塔冠擦窗机系统以及中庭 的擦窗机系统，其轨道安装要求精度高，施工难度大。本文介绍了大厦 18 区擦窗机、塔冠擦窗 机和中庭擦窗机的环境背景和擦窗机系统方案。 关键词 擦窗机；外幕墙；中庭；内幕墙；环境背景图2 18区擦窗机1轨道系统；2行走系统；3底架；4卷扬升降系统；5主回转系统；6配重系统；7大臂；9玻璃提升装置；10平台；11臂头图3 塔冠建筑效果图图4 塔冠擦窗机1行走系统；2自动调平装置；3卷扬升降系统；4主回转系统；5臂头产品技术 Product . Technology足够空间余量，但大臂的高度尺寸也需在其满足强度的前提下控制；因整体轮廓呈螺旋形式， 因此每一层的外幕墙轮廓都不一样，为更方便快 捷地对外幕墙维护，可以把臂头设计成可移动形 式，以改变其有效臂长；上海中心的总体高度 有 632m，根据欧洲标准 prEN1808:1999 7.7.1 规定：当擦窗机工作高度超过 40m 时，应采用统 一约束系统。1 8 区擦窗机平台必须设置稳固 系统。2.1.2 擦窗机介绍（图2）而且其楼面一样呈螺旋式的结构。虽 然整体楼面造型呈 螺旋式，但俯视图 并非标准圆形，因 此，也意味着该擦 窗机的轨道也将随 着楼面的变化而变 化，螺旋式轨道， 需要保证轨道整体 圆弧的顺畅，不能 出现死角，这对轨道的安装是很大的考验。同样对设备而言，由于 轨道的螺旋式结构，而且擦窗机斜爬的角度也并 不是固定值，所以该擦窗机运行系统也将与常规 机器有很大区别。2.2.2 擦窗机介绍1）塔冠擦窗机（图 4）轨道采用圆钢管结构， 其特点是圆钢管可以任意方向弯曲，加工起来比 较方便，最主要的优点是现场安装轨道的难度也 不是很大。1）擦窗机的轨道为特制 H 型轨道，擦窗机存在很大的反拔力，考虑到反拔力对轨道翼缘产 生的应力，以及整机高度受到限制，标准的 H 型 钢、工字钢已不适用于该擦窗机。2）18 区设有 7 台固定臂式擦窗 机（1、2 区共用1 台），这保证了整个大厦的外幕墙的清洗 周期。3）擦窗机的升降系统为卷扬型，卷扬型升降 系统有着安全可靠的特点，保证了整机的安全性 能。4）擦窗机平台的四周设有橡胶条及橡胶靠墙 轮，可以保证平台与外幕墙玻璃进行软接触。5）防风销座作为“约束系统”可完全避免它 对建筑带来外观影响，也能很好的对平台起到稳 固作用，尤其是 V 型口处。2.2 塔冠擦窗机系统2.2.1 背景分析塔冠位于整个大厦的最顶端区 域，从标高 +596m+632m 的 位 置，其整体的外形如下图 3 所示，其外幕墙轮廓与 18 区一样，呈螺旋式，2）擦窗机采用卷扬型升降系统，安全可靠。3）擦窗机的行走设有行走超速保护装置和自 动调平装置，增大了整机的安全性能。4）考虑到变化的曲线运行轨迹，故无法采用 常规的齿条传动，同时设备自重较重，也不易采 用摩擦驱动，故采用牵引式驱动，即在最高点设 备一个牵引起升机构。632012(07)建筑机械化图5 普通层平面图Product . Technology 产品技术2.319区中庭擦窗机系统2.3.1 背景分析上海中心大厦有双幕墙系统，分别为外幕墙 和内幕墙，两者所形成的空间，称之为中庭，中 庭的最底面，为各区的首层，也称之为观光层； 中庭的最顶端，为各区 M1 层楼板的底面，每区 中庭的高度大约 70m。在中庭的空间内，有大量 用以支撑外幕墙的轮辐，而且还设有装饰用的灯 带（图 5）。2）自爬升式吊篮配备斜拉索。在中庭的底层即每区的首层设置斜拉索固定装置，斜拉索另一 端固定在轨道内部运行装置上，这样使得自爬升 式吊篮可以沿着斜拉索运行，以避开每层轮辐的 干扰。3）在 M2 层的楼板上预留好人孔，工作人员 可以直接到达轨道的上方，这对轨道系统的维护 以及自爬升式吊篮钢丝绳的拆卸和运行小车的拆 卸都提供了很大的便利。4）工作完后，将自爬升式吊篮和运行小车分 别存放至于各自所在区的库房。3结语上海中心大厦是高难度高标准工程，无论是 其所处位置还是双层幕墙的特点，都使其从立项 之初便备受关注。上海中心幕墙项目具有高、柔、 扭、偏、空五大特点，是目前国内高度最高、难 度最大的项目。同样作为幕墙维护的擦窗机而言， 其技术及施工难度不容忽视，尤其是塔冠擦窗机 系统以及中庭的擦窗机系统，其轨道安装要求精 度高，施工难度大，这对擦窗机而言，是一个很 大的挑战。目前上海中心大厦工程正在如火如荼 的建设当中，各区的擦窗机轨道也正在制作和安如前面所述，中庭内有大量的轮辐及灯带，而且每层轮辐的位置也是呈螺旋式扭转排列，擦 窗机若在此空间内工作，其必然需要避开轮辐和 灯带的干扰，因每层轮辐的螺旋式布置，使得擦 窗机平台不能够直接竖直升降。2.3.2 擦窗机介绍1）中庭擦窗机系统采用单轨系统配自爬升式 吊篮，轨道悬挂在每区 M1 层的底面，轨道底面 与装饰吊顶齐平，这样不影响建筑的美观。装调试，擦窗机系统预计在 2014 年竣工。（编辑张海霞）中图分类号TU976+.42文献标识码B文章编号1001-1366(2012)07-0062-03收稿日期2012-04-2564 2012(07) CONSTRUC