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作者：
江苏省装饰幕墙工程有限公司 刘长龙、周东
重庆江北国际机场扩建指挥部 张柏云
江苏合发集团有限责任公司 李亚明
2.索网体系及幕墙系统设计
2.1 索幕墙系统分区方案
T3A航站楼建筑平面呈“X”型，东西长约750米，南北宽约1060米，屋面最高处约48.0米。“X”型中部为中央大厅（E区），中央大厅角端为A、B、C、D四个指廊，总建筑面积逾53.7万平方米。航站楼在伸缩缝位置以S15/W10、S4/E10、N13/W19、N2/E19为界，将T3A航站楼被分为A、B、C、D、E五个区。
航站楼立面主要采用竖向单索点支承玻璃幕墙及单层索网点支承玻璃幕墙系统。其中，南立面A区W5b～S15轴，南立面E区S15～S4轴，南立面B区S4～E5b轴，北立面E区N2～N13轴，四个区间的大跨度玻璃幕墙为单层索网点支承玻璃幕墙（FS1.1、FS1.2、FS1.3系统），其余立面大跨度幕墙采用竖向单索点支承玻璃幕墙（FS1.4系统），如图54所示。
图54 单索幕墙系统布置图
2.2 中央大厅陆侧单层索网点支承玻璃幕墙（FS-1.1）
中央大厅陆侧大厅单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.1）位于主楼南立面S15～S4轴区间，层间铝板腰线以上至屋面檐口吊顶处止（图55）。
图55 FS-1.1系统分区示意图
中央大厅陆侧单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.1），相对于常规构件式幕墙或单元式幕墙，单层索网幕墙的结构支撑构件主要采用钢结构及预应力不锈钢拉索，更适用于大跨度公共建筑项目中的幕墙形式，因不锈钢拉索截面小，且紧贴于玻璃内表面，其建筑效果更为为通透、简洁。
中央大厅陆侧单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.1），幕墙整体结构框架采用钢结构支撑，钢结构框架主要包含顶部箱型钢梁、钢桁架抗风柱、箱型边柱、横向圆形钢梁及钢结构门架等，幕墙钢框架与屋面球形网架通过碳钢摆臂连接，来适应并满足主体网架结构X、Y、Z不同方向变形及水平荷载传递的要求。单层索网结构体系布置在幕墙整体结构框架内，玻璃面板承受的水平荷载通过不锈钢驳接爪件由预应力不锈钢拉索传递给幕墙支承钢结构，拉索预张力及承受荷载时产生的拉力主要由幕墙钢结构及底部主体混凝土结构承担。面板采用中空钢化LOW-E夹胶玻璃，满足结构安全、节能保温及建筑立面装饰效果的各项要求（图56）。
图56 FS-1.1系统白、夜实景效果
2.2.1 FS-1.1系统立面与结构布置
FS-1.1系统左起主体结构伸缩缝S15轴，右至S4轴，平面长度376.53m，幕墙最高点标高36.767米，最低点标高-1.300米，幕墙竖向最大跨度约38米（图57）。
图57 FS-1.1系统立面效果
FS-1.1系统玻璃分格呈横向矩形分格，横向分格与主体轴线对应，为主体大轴线间均分12等分，横向分格尺寸约为2852.4mm，竖向分格尺寸除靠近-1.300米标高位置的两层分格为2400mm外，其余均为2000mm，顶层玻璃分格根据屋面形状为竖向变尺寸的梯形或三角形分格形式。玻璃采用平板玻璃拟合建筑平面方向的弧形效果（图58）。
图58 FS-1.1系统立面人视效果
FS-1.1系统竖向幕墙抗风柱采用片式钢桁架的形式，位于幕墙室内侧且等距布置，横向布置间距为17130mm；抗风柱位置与主体建筑分轴线对应，而与大轴线交错居中布置（图59）。索网结构采用横向拉索加竖向拉索组合的单层索网形式，拉索布置与玻璃分格对应，位于玻璃分缝的室内侧，竖索位于横竖与玻璃之间（图60）。
图59 FS-1.1系统幕墙支承钢结构布置图
图60 FS-1.1系统支承体系布置图
中央大厅幕墙钢抗风柱边柱及邻近边柱位置的幕墙抗风柱，采用与片式钢桁架不同的箱型截面单钢管的形式，与陆侧指廊部位FS-1.3系统索网钢结构形式一致，保持了指廊立面幕墙与中央大厅陆侧立面幕墙在伸缩缝交界位置幕墙效果的延续性（图61）。
图61边部伸缩缝位置效果与实景对比
2.2.2 FS-1.1系统材料配置
面材：10+2.28PVB+10mm+12A+12中空钢化夹胶双银Low-e玻璃，室外片透明夹胶钢化双银LOW-E，室内片透明钢化（室外朝室内向玻璃第四面双银LOW-E镀膜）；
不锈钢爪件：300系列S316不锈钢四点驳接爪组件，浮头式；
钢底座及连接套管：φ70X8碳钢连接套管，φ120碳钢连接底座，Q345B钢，表面氟碳喷涂处理；
不锈钢拉索：横、竖拉索均为φ40mm，不锈钢S316材质；
幕墙抗风柱：片式钢架结构，竖向外弦杆为焊接方管600×450×30，内弦杆为2-φ203×20；横向撑杆及斜杆为φ299×30；钢桁架拱高2000mm，根部单支点，Q345B钢（图62）。
图62幕墙抗风柱效果与实物对比
幕墙抗风边柱：伸缩缝处幕墙钢柱采用焊接箱型截面钢管，截面为900×50；伸缩缝相邻分格抗风柱选用焊接矩形钢管，截面为800×450×35，Q345B钢（图63）；
图63变形缝位置幕墙抗风柱效果与实物对比
顶部箱梁：1200×600×40×40焊接箱型钢梁，Q345B钢；
中部横梁：φ457×30圆管，圆管中心标高为15.5m，Q345B钢。
2.2.3 FS-1.1系统结构设计
FS-1.1中央大厅陆侧单层索网点支承玻璃幕墙系统结构由钢框架、不锈钢拉索、不锈钢点支承装置及玻璃面板组成，荷载主要传递路径为：玻璃面板→不锈钢点支承装置→不锈钢拉索→幕墙钢结构→底部混凝土结构及屋面钢结构网架，其中不锈钢拉索的索力主要由幕墙钢结构及底部混凝土结构承担，幕墙钢结构与屋面钢结构网架间采用碳钢摆臂构件连接，仅传递幕墙的水平荷载，并满足幕墙整体与屋面网架整体的相对变形位移的需求（图64、65）。
图64 FS-1.1系统整体计算模型
图65 FS-1.1系统整体钢结构布置模型
根据有限元模型结构分析，FS-1.1系统中央大厅陆侧单层索网点式玻璃幕墙系统最大变形335mm（图66），幕墙系统各构件相对位移如表2所示。
图66 FS-1.1系统索网变形图
表2 FS-1.1系统幕墙构件位移表
在各组合工况下不锈钢拉索索力如图67、68、69所示，其中横索最大索力为401KN，竖索最大索力为363KN。
图67 FS-1.1系统索力图
图68 FS-1.1系统钢结构主弯矩包络图
图69 FS-1.1系统应力比示意图
单层索网结构是通过对不锈钢拉索施加巨大预张力后使得拉索获得刚性，从而获得承载能力的一种结构体系，故其对主体结构边界约束节点位置反力较大，FS-1.1幕墙系统对底部混凝土及顶部屋面钢网架的反力如表3所示。
表3 FS-1.1系统主体结构反力表
2.2.4 FS-1.1系统节点构造
1) 拉索与玻璃连接节点
FS-1.1系统采用横索加竖索的单层不锈钢索网构造，部分横索、竖索距离较近的采用不锈钢驳接爪进行连接，索中心距离大于175mm的采用可调钢管连接套管进行连接；不锈钢驳接爪与玻璃面板间采用浮头式不锈钢驳接头组件进行连接，驳接头采用可转动球头构造，既能满足平板玻璃为拟合建筑平面曲线产生的玻璃安装夹角的要求，又能实现玻璃在水平荷载作用下的转动变形，同时满足建筑及结构不同要求；玻璃分缝宽度15mm，并采用黑色耐候密封胶封堵，满足水密及气密性能的要求（图70）。
图70 横索、竖索节点效果与实际对比
2) 玻璃与抗风柱连接节点
幕墙抗风柱与玻璃连接节点主要有两种形式：一是横索在抗风柱前端穿过，固定座上部有不锈钢压块压住拉索；二是拉索在抗风柱前端分开，拉索由索头通过耳板与幕墙抗风柱连接，此处也是横索施工张拉点。
横向不锈钢拉索穿过焊接在幕墙抗风柱上的不锈钢固定座，不锈钢压块将横索固定在固定座上，固定座前端连接不锈钢驳接爪与玻璃（图71）。
图71 横索与幕墙抗风柱节点效果与实际对比（1）
横索在幕墙抗风柱分段处连接节点如图72所示，连接节点处设置50mm厚碳钢耳板分别与两侧的不锈钢拉索固定端（调节端）及不锈钢固定座、幕墙抗风柱连接。
图72 横索与幕墙抗风柱节点效果与实际对比（2）
3) 横向钢梁（标高15.7米位置）连接节点
标高15.7米位置的横向圆钢钢梁与抗风柱连接节点如图73所示，横向钢管与幕墙抗风柱采用焊接连接，并在根部位置设置45度的斜向隅撑，以增加抗风柱内弦杆的平面外稳定性；横向钢梁与竖索连接部位，竖索位于钢梁外侧通长布置，玻璃、竖索与横向钢梁间采用不锈钢驳接件及固定底座相连接。
图73 横向钢梁连接节点构造
4) 幕墙顶部连接节点
FS-1.1幕墙系统顶部连接节点如图74所示，玻璃与网架内部封堵铝板间采用200mm长的三元乙丙风琴胶条密封连接，满足水密、气密等密封性能的要求及幕墙与顶部网架结构相对变形位移的要求，
FS-1.1幕墙系统幕墙抗风柱顶部箱型钢梁与主体网架结构球形节点采用碳钢摆臂来进行连接，碳钢摆臂布置数量按主体网架结构球形节点的间距来确定，约每6米设置一道（图75）。碳钢摆臂与耳板轴销连接处采用万向球铰的关节轴承做法（图76），以适应幕墙钢结构、屋面网架结构在幕墙平面内的相对位移变形，同时碳钢摆臂也可以实现幕墙自身平面内、外及主体网架结构在X、Y、Z三个方向的变形，并可将幕墙的水平荷载有效传递给主体网架结构球形节点。
图74幕墙顶部连接节点
图75 碳钢摆臂布置示意
图76 碳钢摆臂构造示意图
5) 幕墙底部连接节点
FS-1.1幕墙系统底部竖向拉索与地面连接节点如图77所示，不锈钢竖索的调节端位于拉索底部，与结构预埋件间采用耳板连接，玻璃底部入槽连接固定。
图77 幕墙底部竖向拉索与地面连接节点
FS-1.1幕墙系统幕墙抗风柱底部连接节点如图78所示，抗风柱底部采用铰接，连接销轴采用直径120mm的45号碳钢销轴，耳板采用2+3组合形式。
图78 幕墙抗风柱底部连接节点
2.3 中央大厅空侧单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.2）
中央大厅空侧单层索网点式玻璃幕墙系统(FS-1.2)位于北立面N2轴～N6b轴区间，标高7.5m以上至檐口吊顶；北立面N6b轴～N13轴区间，标高10.3m以上至檐口吊顶（图79）。
图79 FS-1.2系统分区位置示意图
中央大厅空侧单层索网点支承玻璃幕墙系统(FS-1.2)与FS-1.1系统一样，采用了单层索网点支承玻璃幕墙的形式。结构框架采用钢结构支撑，钢结构框架主要包含顶部箱型钢梁、箱型钢管抗风柱、箱型钢管边柱等，单层索网结构的拉索预张力主要由幕墙钢结构及底部主体混凝土结构承受，幕墙钢框架与屋面球形网架通过碳钢摆臂连接，满足结构变形及水平荷载传递的要求（图80）。
图80 FS-1.2系统空侧室内效果
2.3.1 幕墙立面形式
中央大厅空侧单层索网点支承玻璃幕墙系统(FS-1.2)位于N2轴～N13轴，平面长度375.5m，幕墙最高点标高30.079米，最低点标高7.500米，幕墙竖向最大跨度约22.581米（图81）。
图81 FS-1.2系统立面效果
FS-1.2幕墙系统幕墙抗风柱采用单根箱型截面钢方管的形式，位于幕墙室内侧且等距布置，抗风柱位置与主体建筑轴线对应，横向布置间距约为17069mm（图82）。
图82 FS-1.2幕墙系统钢结构布置图
FS-1.2幕墙系统玻璃分格呈横向矩形分格，横向分格与主体轴线对应，为主体大轴线间均分12等分，横向分格尺寸约为2845mm，竖向分格尺寸为2000mm，顶层玻璃分格根据屋面形状为竖向变尺寸的梯形或三角形分格形式。玻璃采用平板玻璃拟合建筑平面方向的弧形效果。FS-1.2幕墙系统采用横向拉索加竖向拉索组合的单层索网形式，拉索布置与玻璃分格对应，位于玻璃分缝的室内侧，竖索位于横竖与玻璃之间（图83）。
图83 FS-1.2幕墙系统拉索布置图
2.3.2 材料配置
面材：10+2.28PVB+10mm+12A+12中空钢化夹胶双银LOW-E玻璃，室外片透明夹胶钢化双银Low-e，室内片透明钢化（室外朝室内向玻璃第四面双银LOW-E镀膜）；
不锈钢爪件：300系列S316不锈钢四点驳接爪组件，浮头式；
钢底座及连接套管：φ70X8碳钢连接套管，φ120碳钢连接底座，Q345B钢，表面氟碳喷涂处理；
不锈钢拉索：横竖索均为φ42拉索，不锈钢S316材质；
幕墙抗风柱：焊接矩形钢管，截面为800×450×35，Q345B钢；
边柱：焊接矩形钢管，截面为900×50，Q345B钢；
顶部箱梁：1200×600×40×40焊接箱型钢梁，Q345B钢。
2.3.3 结构设计
中央大厅空侧单层索网点支承玻璃幕墙系统(FS-1.2)结构由钢框架、不锈钢拉索、不锈钢驳接爪及玻璃面板组成，荷载主要传递路径为：玻璃面板→不锈钢驳接爪→不锈钢拉索→幕墙钢结构、底部混凝土结构及屋面钢结构网架，其中不锈钢拉索的索力主要由幕墙钢结构及底部混凝土结构承担，幕墙钢结构与屋面钢结构网架间采用碳钢摆臂构件连接，仅传递幕墙的水平荷载，并满足幕墙整体与屋面网架整体的相对变形位移的需求（图84）。
图84 FS-1.2系统整体计算模型
根据有限元模型结构分析，FS-1.2空侧大厅单层索网点式玻璃幕墙系统最大变形300mm（图85），幕墙系统各构件相对位移如表4所示。
图85 FS-1.2系统索网变形图
表4 FS-1.2系统幕墙构件位移表
在各组合工况下不锈钢拉索索力如图86所示，其中横索最大索力为285KN，竖索最大索力为352KN，单层索网结构是通过对不锈钢拉索施加巨大预张力厚使得拉索获得刚性，从而获得承载能力的一种结构体系，故其对主体结构边界约束节点位置反力较大，FS-1.2幕墙系统对底部混凝土及顶部屋面钢网架的反力如表5所示。
表5 FS-1.2系统主体结构反力表
图86 FS-1.2系统钢结构应力比示意
2.3.4 FS-1.2系统节点构造
FS-1.2索网系统的节点构造基本与FS-1.1系统类似，部分特殊构造节点如下：
1) 竖索连接节点
索网竖索底部采用固定端做法，减小索头尺寸，优化室内效果，拉索固定端与结构梁侧边采用耳板连接（图87）；竖索顶部采用调节端做法，调节端采用钢支座+半球铰的连接构造，以实现拉索张拉及索头承载变形的要求（图88）。
图87 竖索底部节点构造
图88 竖索顶部节点构造
2) 伸缩缝处边柱连接节点
FS-1.2幕墙系统伸缩缝处边柱承受拉索的横向拉力，为了减小边柱对底部主结构的荷载传递，柱底采用铰支座来放松柱底弯矩，其柱底支座承受面内水平向荷载达1012KN，底部连接支座采用1+2的耳板轴销连接，且支座承载方向平行于横索，与中柱柱底支座的耳板方向垂直。同时为了适应风荷载方向的转动变形，柱底支座也采用了万向球铰的关节轴承构造（图89）。
图89 伸缩缝边柱连接构造
2.4 陆侧指廊单层索网点式玻璃幕墙系统（FS-1.3）
陆侧指廊单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.3）位于主楼南立面W5b轴～S15轴区间，标高10.3m以上至檐口吊顶；南立面S4轴～E5b轴区间，标高7.5m以上至檐口吊顶（图90）。
图90 FS-1.3幕墙系统立面分布示意图
陆侧指廊单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.3）与FS-1.2空侧大厅索网幕墙形式基本一致。幕墙结构框架采用钢结构支撑，钢结构框架主要包含顶部箱型钢梁、箱型钢管抗风柱、箱型钢管边柱等，单层索网结构的拉索预张力主要由幕墙钢结构及底部主体混凝土结构承受，幕墙钢框架与屋面球形网架通过碳钢摆臂连接，满足结构变形及水平荷载传递的要求。
2.4.1 幕墙立面形式
陆侧指廊单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.3）在建筑立面上主要分成两段，对称布置：第一段为W5b轴～S15轴区间立面，平面长度153.68m，幕墙最高点标高29.408米，最低点标高10.300米，幕墙竖向最大跨度约19.1米（选此段说明）；第二段为S4轴～E5b轴区间立面，平面长度153.83m，幕墙最高点标高29.409米，最低点标高7.500米，幕墙竖向最大跨度约21.9米（图91）。
图91 FS-1.3系统W5b～S15轴立面图
FS-1.3幕墙系统竖向幕墙抗风柱采用单根箱型钢方管的形式，位于幕墙室内侧且等距布置，抗风柱位置与主体建筑轴线对应，横向布置间距约为17088mm（图92）。
图92 FS-1.3系统竖向幕墙抗风柱布置示意图
FS-1.3幕墙系统采用横向拉索加竖向拉索组合的单层索网形式，拉索布置与玻璃分格对应，位于玻璃分缝的室内侧，竖索位于横竖与玻璃之间（图93）。
图93 FS-1.3系统索网布置示意图
FS-1.3幕墙系统玻璃分格呈横向矩形分格，横向分格与主体轴线对应，为主体大轴线间均分12等分，横向分格尺寸约为2846mm，竖向分格尺寸为2000mm，顶层玻璃分格根据屋面形状为竖向变尺寸的梯形或三角形分格形式。玻璃采用平板玻璃拟合建筑平面方向的弧形效果（图94）。
图94 FS-1.3系统人视效果
2.4.2 材料配置
面材：10+2.28PVB+10mm+12A+12中空钢化夹胶双银LOW-E玻璃，室外片透明夹胶钢化双银Low-e，室内片透明钢化（室外朝室内向玻璃第四面双银LOW-E镀膜）；
不锈钢爪件：300系列S316不锈钢四点驳接爪组件，浮头式；
钢底座及连接套管：φ70X8碳钢连接套管，φ120碳钢连接底座，Q345B钢，表面氟碳喷涂处理；
不锈钢拉索：横竖索均为φ42拉索，不锈钢S316材质；
抗风柱：焊接矩形钢管，截面为800×450×35，Q345B钢；
边柱：焊接矩形钢管，截面为900×50，Q345B钢；
顶部箱梁：1200×500×40×40焊接箱型钢梁，邻近FS-1.1系统的单跨选用1200×600×40×40焊接箱型钢梁，Q345B钢。
2.4.3 结构设计
陆侧指廊单层索网点支承玻璃幕墙系统（FS-1.3）结构由钢框架、不锈钢拉索、不锈钢驳接系统及玻璃面板组成，荷载主要传递路径为：玻璃面板→不锈钢点爪→不锈钢拉索→幕墙钢结构、底部混凝土结构及屋面钢结构网架，其中不锈钢拉索的索力主要由幕墙钢结构及底部混凝土结构承担，幕墙钢结构与屋面钢结构网架间采用碳钢摆臂构件连接，仅传递幕墙的水平荷载，并满足幕墙整体与屋面网架整体的相对变形位移的需求（图95）。
图95 FS-1.3系统整体计算模型示意图
根据有限元模型结构分析，FS-1.3陆侧指廊单层索网点式玻璃幕墙系统最大变形315mm（图96），幕墙系统各构件相对位移如表6所示。
图96 FS-1.3系统索网变形图
表6 FS-1.3系统幕墙构件位移表
在各组合工况下不锈钢拉索索力如图97所示，其中横索最大索力为379KN，竖索最大索力为362KN，FS-1.3幕墙系统钢结构应力比如图98所示。
图97 FS-1.3系统索力图
图98 FS-1.3系统钢结构应力比示意图
单层索网结构是通过对不锈钢拉索施加巨大预张力厚使得拉索获得刚性，从而获得承载能力的一种结构体系，故其对主体结构边界约束节点位置反力较大，FS-1.3幕墙系统对底部混凝土及顶部屋面钢网架的反力如表7所示。
表7 FS-1.3系统主体结构反力表
2.5 指廊竖向单索点支承玻璃幕墙系统（FS-1.4）
指廊竖向单索点支承玻璃幕墙系统（FS-1.4）位于南立面W1～W5b轴区间，标高10.3m以上至檐口吊顶；E5b～E1轴区间，标高7.5m以上至檐口吊顶；北立面E32～E31a轴，标高3.5m以上至檐口吊顶；E31a～N2轴，标高7.5m以上至檐口吊顶；N13～W31a轴，标高10.3m以上至檐口吊顶；W31a～W32轴，标高6.3m以上至檐口吊顶；西立面W32～W1轴，标高6.3m以上至檐口吊顶；东立面E1～E32轴，标高3.5m以上至檐口吊顶（图99）。
图99 FS-1.4系统立面分布示意图
指廊竖向单索点支承玻璃幕墙系统（FS-1.4）主要采用竖向单索点式玻璃幕墙的形式，相对于常规构件式幕墙、单元式幕墙及索杆桁架点式幕墙，竖向单索幕墙的结构支撑构件主要采用钢结构及单根预应力不锈钢拉索，更适用于大跨度公共建筑项目中的幕墙形式，因不锈钢拉索截面小，且紧贴于玻璃内表面，其建筑幕墙效果极为通透、简洁（图100）。
图100 FS-1.4系统竖向单索幕墙实景
指廊竖向单索点支承玻璃幕墙系统（FS-1.4）整体幕墙结构框架采用钢结构支撑，钢结构框架主要包含顶部箱型钢梁、竖向矩形钢柱等，单索结构的拉索预张力主要由幕墙钢结构及底部主体混凝土结构承受，幕墙钢框架与屋面球形网架通过碳钢摆臂连接，满足结构变形及水平荷载传递的要求。玻璃面板通过不锈钢四点驳接爪件与预应力不锈钢拉索连接，面板采用中空钢化LOW-E夹胶玻璃，满足结构安全、节能保温及建筑立面装饰效果的各项要求（图101）。
图101 FS-1.4系统竖向单索幕墙局部实景
2.5.1 幕墙立面形式
FS-1.4指廊竖向单索点支承玻璃幕墙系统，幕墙最高点标高23.388米，东侧FS-1.4系统立面最低点标高为10.300米，西侧FS-1.4系统立面最低点标高为7.500米，幕墙竖向最大跨度约为15.9米（图102）。
图102 FS-1.4系统局部立面图
FS-1.4系统竖向钢柱采用矩形单管的形式，位于幕墙室内侧且等距布置，横向布置间距为18米。抗风柱位置与主体建筑分轴线对应（图103）。
图103 FS-1.4系统抗风柱布置图
FS-1.4系统玻璃分格呈横向矩形分格，横向分格与主体轴线对应，为主体大轴线间均分12等分，横向分格尺寸约为3mm，竖向分格尺寸均为2000mm，顶层玻璃分格根据屋面形状为竖向变尺寸的梯形或三角形分格形式。玻璃采用平板玻璃拟合建筑平面方向的弧形效果。FS-1.4系统采用竖向单索结构形式，竖索布置与玻璃竖分格对应，位于玻璃分缝的室内侧（图104）。
图104 FS-1.4系统竖向拉索布置图
2.5.2 材料配置
面材：10+2.28PVB+10mm+12A+12中空钢化夹胶双银LOW-E玻璃，室外片透明夹胶钢化双银Low-e，室内片透明钢化（室外朝室内向玻璃第四面双银LOW-E镀膜）；
嵌缝材料：黑色硅酮耐候密封胶；
不锈钢爪件：300系列S316不锈钢四点驳接爪组件，浮头式；
钢底座及连接套管：φ70X8碳钢连接套管，φ120碳钢连接底座，Q345B钢，表面氟碳喷涂处理；
不锈钢拉索：为φ40、φ42、φ45mm直径的竖向拉索，不锈钢S316材质；
钢柱：邻近FS-1.3系统的伸缩缝处方管截面为900×50，其余伸缩缝及转角处的抗风柱方管截面为700×40、600×30，非伸缩缝及转角处的抗风柱矩管截面为700×500×40、600×400×30，Q345B钢；
顶部箱梁：1000×500×40×30、1000×500×30×30焊接箱型钢梁，Q345B钢；
顶部风琴胶条：EPDM胶条，黑色。
2.5.3 结构设计
FS-1.4指廊竖向单索点支承玻璃幕墙系统结构由钢框架、不锈钢竖索、不锈钢点爪及玻璃面板组成，荷载主要传递路径为：玻璃面板→不锈钢点爪→不锈钢竖索→幕墙钢结构、底部混凝土结构及屋面钢结构网架，其中不锈钢竖索的索力主要由幕墙钢结构及底部混凝土结构承担，幕墙钢结构与屋面钢结构网架间采用碳钢摆臂构件连接，仅传递幕墙的水平荷载，并满足幕墙整体与屋面网架整体的相对变形位移的需求（图105）。
图105 FS-1.4系统局部计算模型示意图
根据有限元模型结构分析，FS-1.4系统最大变形253mm（图106），幕墙系统各构件相对位移如表8所示。
图106 FS-1.4系统单索及钢结构变形图
表8 FS-1.4系统幕墙构件位移表
在各组合工况下不锈钢拉索索力如图107所示，其中竖索最大索力为491KN，钢结构应力比如图108所示。
图107 FS-1.4系统索力图
图108 FS-1.4系统钢结构应力比示意图
单索结构是通过对不锈钢拉索施加巨大预张力厚使得拉索获得刚性，从而获得承载能力的一种结构体系，故其对主体结构边界约束节点位置反力较大，FS-1.4幕墙系统结构对底部混凝土及顶部屋面钢网架的反力如表9所示。
表9 FS-1.4系统主体结构反力表
2.5.4 节点构造
1) 拉索、玻璃与点支承装置连接节点
FS-1.4系统采用竖向单索构造，不锈钢驳接爪与玻璃面板间采用浮头式不锈钢驳接头组件进行连接，驳接头采用可转动球头构造，既能满足平板玻璃为拟合建筑平面板曲线产生的玻璃安装夹角的要求，又能实现玻璃在水平荷载作用下的转动变形，同时满足建筑及结构不同要求；玻璃分缝宽度15mm，并采用黑色耐候密封胶封堵，满足水密及气密性能的要求（图109）。
图109 FS-1.4系统拉索与玻璃面板连接节点
2) 幕墙底部连接节点
FS-1.4幕墙底部拉索与地面连接节点如图110所示，不锈钢竖索的固定端位于拉索底部，与结构预埋件间采用耳板连接，玻璃底部入槽连接固定。
图110 FS-1.4幕墙底部拉索与地面连接节点
3.试验与检测
为检验设计成果是否安全可靠，幕墙各项物理性能指标是否满足要求，在广东省建筑科学研究院及广东坚朗公司实验室，分别进行了单索幕墙物理性能试验、拉索破坏试验、不锈钢丝拉断试验。
3.1 单索幕墙物理性能试验
由于当时全国范围内只有广东省建科院幕墙物理性能检测箱体的规格尺寸满足工程需要，T3A航站楼单索幕墙物理性能试验在广州进行，各项物理性能指标满足设计要求。四性检测结束后，又进行了安全测试，单层索网结构体系及玻璃面板，未见损坏（图111）。
试验基本数据：
a.试验地点：广东省建筑科学研究院；
b.试件规格：18米×22米；
c.玻璃规格尺寸：2000mm×3000mm，66块；
d.拉索规格：φ42、φ45mm；
e.试验内容：抗风压、空气渗漏性能、雨水渗漏性能、平面变形性能。
图111 单层索网幕墙物理性能试验
3.2 拉索破坏试验
选取工程中使用的φ40、φ42、φ45mm三种规格不锈钢拉索，在坚朗公司实验室，进行了拉索破坏试验（图112）。
图112 拉索拉力试验
按照设计拉力值对试件进行拉力测试，未出现断丝、拉索从索头拉出等情况，随后进行了破坏试验，在不锈钢拉索破坏的情况下，拉索从索头拉出3-5mm，未出现明显拉出，或拉索与索头锚固失效的情况（图113）。
图113 拉索破坏试验后状态
4.施工张拉
选取最具代表性的中央大厅（E区）陆侧索网幕墙简要介绍施工张拉过程。
单索预张力的实现，是索网强度得到保证的前提条件。考虑到T3A航站楼单索幕墙体量大，且工程重要性特殊。在项目招标阶段，幕墙设计单位就向建设单位提出，单索的预张力张拉，必须具备预应力专业施工贰级及以上资质（当时无壹级资质）。幕墙设计单位会同建设单位、幕墙施工单位，最终选择东南大学预应力中心承担了单索的施工张拉工作，委托重庆大学进行了索力的监督和监测工作。
考虑项目重要性，幕墙设计团队在自身进行结构计算和验算的基础上，委托了东南大学国家预应力中心冯健教授团队采用sap2000软件通过整体建模进行了复核和验算，计算结果基本一致。基于此，考虑到T3A航站楼单索的预张力较大，给出了单索预张力张拉误差±15%的施工控制值。
4.1 施工张拉工具的选择
由于单索的预张力较大，采用手动张拉装置几乎无实现可能，必须采用液压千斤顶机械张拉方法，且应该根据单索张拉位置、拉索与支承结构的节点构造关系来确定张拉机具（图114）。
图114 单索施工张拉机具
4.2 施工张拉顺序
单索施工张拉前，应完成以下工作：(1).完成测量放线工作，以便进行横索、竖索及幕墙抗风柱上固定支座的安装；(2).完成横索、竖索的挂索工作，为下一步粗张拉做好准备；(3).完成横索、竖索的粗张拉工作，初始张力宜取20KN为宜；(4).宜待金属屋面工程施工安装完毕后再进行正式施工张拉，尽量避免屋面荷载通过球形网架传递给单索支承钢结构，对其内力产生影响。
4.2.1 竖索施工张拉顺序
由于中央大厅（E区）陆侧单索沿中轴线存在对称关系，可把相邻幕墙抗风柱间的竖索确定为一张拉区间，竖向拉索张拉先从中轴线所在张拉区间最中间的竖索开始，然后相邻两边张拉区间中间竖索同时对称进行张拉，依此类推，直到竖向拉索张拉完毕（图115）。
a.张拉区间跨中竖索张拉
b.张拉区间其他竖索张拉顺序
图115 竖索施工张拉顺序
4.2.2 横索施工张拉顺序
由于中央大厅（E区）陆侧在标高15.700位置处设置有钢管横梁，将横索在建筑立面上以钢管横梁为界分为上、下两个张拉区间。在横索施工张拉时综合支撑结构变形、预张力损失、对主体结构传递荷载的均匀性等各种因素，水平索张拉顺序为（图116）：
(1).“从中间往两边同步对称张拉”是横索施工张拉的基本原则；
(2).同一建筑标高横索，应连续、同步进行施工张拉；坚决禁止一段或分段的施工张拉方法与措施；
(3).以标高15.700位置处设置的钢管横梁为界，上、下两个横索张拉区应按照上述施工张拉顺序同步对称进行。
(4).以建筑标高15.700位置处设置的钢管横梁为对称轴，实现上、下两个张拉区间的不同建筑标高的水平索同步对称进行施工张拉。
a.横索上、下张拉区间中间横索张拉
b.横索上、下张拉区间横索张拉
图116 横索张拉顺序
考虑施工方便、拉索在拉力作用下弹性伸长量的影响，张拉设备中液压千斤顶的行程小于拉索伸长量，因此水平拉索在两个张拉区间内分为一段。水平拉索在幕墙抗风柱接头位置，一端为固定的浇锚端头，另一端为可调节的浇锚段头，且水平拉索可调节张拉端在幕墙抗风柱上顶针布置（图117）。
图117 横索张拉机具
4.2.3 拉索张拉其它注意事项
(1).应注意不锈钢夹具在拉索上的安装位置。横索粗张拉结束后，应该横索与竖向索间的不锈钢夹具进行安装，但安装时注意夹具的安装位置，且应考虑拉索在张拉时弹性伸长对定位位置的影响。由于拉索张拉需要，不能拧紧，防止对拉索的预张力造成损失与影响（图118）。
图118 不锈钢夹具的定位安装
(2).应注意拉索张拉完毕后预张力得以实现的直观表达。不锈钢拉索在组装时，应将张拉端与固定端分开考虑，固定端按照索头锚具的机械尺寸在工厂加工制作好，无需考虑配合精度和安装误差，调节端因为要进行拉索的张拉和调节为了施工方便，应该直观形象的在施工过程中显示出来。为此，采用与各种规格拉索调节端相一致的木制配合测量装置。在拉索调节端施工现场装配组装时，用此测量装置进行不锈钢拉索调节端头装配精度的保证（图119）。
图119 拉索调节端木制配合测量装置
(3).应注意环境温度对拉索预张力的影响。施工时预应力的确定要按施工过程中的气温变化调整预应力，设计人员要给施工人员提供合拢温度与预应力值对照表确保索内应力在温度变化过程中的均衡状态和安全性。
(4).应注意张拉时支承钢结构的变形。在施加预应力的过程中要同时观察边部支承结构的变形情况和稳定性，看是否符合设计要求，发现异常情况要及时处理。
(5).张拉设备在张拉前应进行标定。张拉设备的拉力传感器和索内应力测定仪在使用前应进行标定，保证测出应力指标的可靠性。
(6).应考虑张拉设备装、拆过程中对拉索预张力损失的影响，一般应进行拉索预张力值105%的超张拉。
(7).拉索的预张力施加宜分为四个阶段进行，每个阶段拉索预张力值应分别为目标索力的20%、50%、75%、105%。
六、结束语
重庆江北国际机场东航站区T3A航站楼已于2018年通航并投入使用，T3B航站楼也已经于2020年开工建设，我们有理由相信，T3航站楼的建成并投入使用，必将使重庆成为插上翅膀的城市，助力重庆的腾飞与发展。
刘长龙
正高级工程师，高级经济师，住房和城乡建设部建筑制品与构配件标准化委员会专家，中国建筑装饰协会幕墙工程分会专家组专家、中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙工程分会专家组专家，主编出版专著2部，承担住建部、省级科研课题各1项，作为主要起草人承担国家、行业、江苏省及团体标准、图集12部，在国家核心期刊及行业期刊上发表论文40余编。
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