随着建筑技术进步，建筑主体高度越来越高，其结构形式也复杂多变；而幕墙结构作为建筑主体的外围护结构，也随着建筑本身结构的复杂性施工难度越来越大^[1]。在现场施工过程中，幕墙通常采用脚手架或吊篮作为施工平台，在特殊建筑结构形式和工期紧的前提下，该类施工措施暴露出操作不灵活、搭设周期长等缺点^[2]，无法满足工程实际需要。

成都凤凰山露天音乐广场（二期）工程位于成都市金牛区凤凰山片区，三环路以北、北星大道以东、熊猫大道以南规划用地范围内。主舞台效果如图1所示。

主舞台建筑面积11 529m²，其中主体面积11 232m²，建筑高度49.76m。主舞台幕墙系统面积约14 400m²，主要工程内容包括大圆柱形直立横隐竖明玻璃幕墙系统+铝合金格栅约1 600m²、大悬挑檐廊下部安装倒四棱锥造型铝单板和双曲弧形檐口铝单板幕墙约3 800m²、吸声系统约4 000m²、铝板双曲檐口造型系统约5 000m²等。

主舞台立面幕墙结构特点为：下部平面为椭圆弧形双钢化中空玻璃幕墙，约1 600m²；中空玻璃以上大悬挑檐廊下部为倒四棱锥造型铝单板，整个系统为开放式通透系统，其面积约3 800m²，有1 743块四边长度不同、菱形大小不一的单元板块铝单板造型；顶部为双曲弧形檐口板共计388m长，约5 000m²，主舞台立面幕墙结构如图2所示。

1）倒挂错位四棱锥形外凸铝单板立面是主舞台立面工程的重点和难点，该结构、形状及设计尚无相应工程借鉴。

2）四棱锥体造型数量大，每个椎体由2个不同的半椎体构成，安装倍数增加，使其安装进度迟缓，工期延长，工效降低。

3）受双曲屋面造型影响，悬挑檐口呈不规则渐变，所有四棱锥体和檐口板尺寸弧度不同，安装难度较大。

4）建筑主体立面中间高两边低，平面椭圆弧形双钢化中空玻璃幕墙高49.6m，结构造型复杂，普通施工措施无法满足施工要求。

根据工程特点和工期要求，对主舞台立面幕墙进行以下3种施工方案讨论。

1）本工程立面幕墙呈圆弧状（长，高），且为外倾斜面，若采用脚手架则搭设量较大，安装及拆除耗时长，影响工期。

2）为满足其构造要求，脚手架需向外侧面延伸25m以上，工地现场其他分部分项工程将受影响。

3）脚手架最大高度将达到52m，严重超限，施工风险较大。

4）脚手架施工搭设面积高达8万m³以上，需用管材及配件量较大，搭设单价80元/m³，造价将达650万以上。

1）本工程幕墙施工范围主体结构为管桁架结构，无法正常搭设吊篮施加配重，只能采用捆绑方式连接，存在安全隐患；主桁架横向间距9m，施工规范要求吊篮篮体长度不得超过6m，其附着点位将有很大一部分无法附着于主桁架上，存在安全隐患。

2）该主体结构从剖面分析为反“7”字形，如图3所示，若采用吊篮施工，施工范围覆盖面积较小需频繁移动，施工效率极低，安全风险非常大。

3）屋檐收口部分铝板高出整个钢结构且该部位施工面积较大，若采用吊篮施工，此区域将无法覆盖，需另寻施工方案。

1）采用该方案既可解决常规高空车不能满足最顶部结构安装的问题，又节省租用大型高空车的费用。

2）安全性能高操作平台四周有护栏，整个设备由车载发动机提供动力，无需电源，安全绳为独立的安全带捆绑装置，减少机械用电危险。整个系统带有自适应浮动装置、故障自诊技术、防撞感应装置、液压自动调平等技术应用，不仅提高安全性，而且大幅提高作业效率。

3）操作灵活在高空车能覆盖的范围内可绕开阻挡物进行施工。

本着工程施工安全性、合理性、经济性相结合原则，最终将施工措施方案确定为：钢平台+自行式38～43m的8台高空车，局部使用脚手架方案。

根据地勘报告、钢结构自身所需承载力及高空车置放受力进行建模计算，确定钢结构所用型材及结构形式，再进行局部验算，最后确定并出具详细的施工图纸和加工图纸。

为满足工程施工，钢平台主要承载力来自高空车，而其上总荷载大小直接影响钢平台结构材料选型和整体框架设计^[3,4]，必须经过严谨的分析计算。

根据现场条件和高空车作业高度，钢平台搭设高度至少要满足18m，分3层设置，每层高6m；其结构外形根据主舞台外形轮廓设置为曲线形，搭设长度至少保证平台最边缘高空车的作业范围能满足安装需求，搭设长度为123m，宽12m，钢平台结构模型如图4所示。

为满足结构受力要求，钢平台结构采用典型的框架栓接形式。考虑整体施工安全因素，钢平台四周制作安全防护栏杆，2个侧面设置上人楼梯。整个钢结构平台形成稳定且满足施工要求的安全承重体系，钢平台结构构成如图5所示。

整个钢平台采用3D3S进行仿真分析，平台恒荷载为3.00kN/㎡（钢结构自重软件自动统计）；施工活荷载为5.00kN/㎡；楼面高空作业车8台，每台重200kN；基本风压0.30kN/m²；结构重要性系数1.00；抗震设防烈度7度；场地类别为二类；地面粗糙度B类。主要载荷设置如表1所示，表1中X₁、X₂为实际荷载作用起始位置到小节点的距离，荷载组合工况如表2所示。

通过分析计算后得出：平台构件最大强度应力比为0.92；最大组合位移4.7mm；最大弯矩94.7kN·m；最大z向挠度15.2mm。由此可得出，钢平台设计能保证施工作业需求。

钢结构平台实施步骤：钢结构平台设计→钢部件加工→现场基础、预埋件施工→钢部件拼装→防腐处理→吊运高空车并固定。

钢平台主要施工工艺：测量点位→基础土建施工→地脚螺栓预埋→钢构件工厂加工→现场螺栓拼装钢构件→满焊连接→步梯安装→安装防护栏→涂刷防锈漆→清理→验收。根据场地及安装环境，钢平台主要以主舞台中轴线对称布置，以满足施工要求，钢结构平台平面布置如图6所示。

整个钢平台施工采用散拼法。钢构件采用2台50t汽车式起重机进行吊装，钢柱采用单机旋转法吊装，连系梁及其他构件采用人工悬拉，钢梁扶正翻身起板采用两点起板法，为确保吊装安全和避免吊机停转次数，整个钢平台吊装按规定行进路线先后顺序进行安装。吊装时，按照框架柱→横梁→连系支撑→顶层平台梁→铺板的顺序进行吊装，以保证钢平台的安装精度，减少安装累计误差^[5]。吊装过程注意事项如下。

1）吊装框架柱过程中应同时进行框架柱的校正和横梁拼装工作。装横梁的同时，每跨之间的连系支撑杆同时在框架柱和横梁校正之后安装，与钢架形成稳定体系。

2）所有钢构件在吊装前应根据BIM模型仔细核验构件重心、质量，并在构件上明确标注；吊装时应保证吊钩与构件重心中心线在同一铅垂线上^[6]。

钢结构平台搭设完成后，使用100t起重机分别将8台约20t的自行式高空车依次吊至钢平台既定位置，高空车布置如图7所示；在进行高空作业时，必须保证人员安全性。使用HN400×200高500mm限位桩，底部与钢板焊接固定对高空车进行限位，高空车固定如图8所示。

1）钢平台上满铺20mm厚钢板，板面设φ12螺纹钢防滑条，四周临空设置1.2m高护栏以保证平台工人安全。

2）两端低于24m以下无钢平台部位搭设双排装饰脚手架+水平安全防护平台，根据施工规范要求搭设双排脚手架，顶部铺设钢管、木跳板（或竹跳板）、硬质木工板组成安全防护平台，便于立体同步施工。施工措施剖面如图9所示。

1）拆除顺序为保证安全，钢平台拆除顺序与钢平台安装顺序相反，顺序如下：拆除平台钢板（含栏杆）→拆除12～18m钢管斜撑→拆除3层横梁→拆除2层横梁→拆除上节柱→拆除1层横梁→拆除下节柱→拆除钢楼梯。

2）注意事项钢梁拆除顺序横向纵向依次拆除，同时保持钢柱稳定性，有剪刀架的最后拆除。钢楼梯的拆除从3层逐步往1层拆除。本工程节点采用栓焊连接，每次拆除前先用气割焊接部分，保留螺栓连接，起重机挂好吊具时才能拧开高强螺栓，高空作业人员必须系好安全带，安全带应挂在稳定的构件上。

成都凤凰山露天音乐广场主舞台幕墙结构设计独特，外观造型独树一帜，其大跨度双曲面的造型给施工带来很大挑战，通过分析得出以下结论。

1）通过比较常规大型场馆类建筑幕墙施工方式，提出钢平台+高空车的新型幕墙支架施工体系。

2）本工程采用大跨度曲线钢平台结构，结构体系稳定，可形成有效的空间结构效应，充分发挥高空车性能，提高工作效率，降低成本，保障施工进度。

3）该方案工艺简单，安全有保障，施工质量易控制，对于结构复杂、跨度大、建筑结构高的幕墙工程具有一定借鉴价值。