新建体育中心项目幕墙工程施工技术探讨

甘秀秀

天元建设集团有限公司

山东省临沂市 276000

摘 要：幕墙作为建筑的外围护结构，已被广泛应用到建筑的外墙设计当中。本文通过分析幕墙的设计原则，提出深圳大运会主体育场幕墙的设计方案，对幕墙设计和施工过程中的重点、难点进行简要探讨。

关键词：体育场；幕墙；施工

一、工程概况及设计原则

深圳大运会主体育场工程建筑总面积为135,869.20 平方米，共有座位6万多个。空间结构地下一层到地上 五层，主要部分是钢筋砼框架加钢结构，建筑物最高为51.30米。体育场屋面的材料为浅绿色聚碳酸酯板，立体面为玻璃幕墙，采用浅绿色双钢化夹胶玻璃，总面积约7.8万平方米。外围护结构工程系统由玻璃面板、聚碳材料板和支承结构主体组成，相对于普通材料而言具有很强的位置移动能力，只是外部影响因素直接作用于结构上的荷载和作用，这种作用力是不分担受力来源的。屋面幕墙主要的设计原则可从以下两个方面来分析：一是从幕墙的主体结构设计方面来分析；二是从幕墙的构造方面因素来分析，对本屋盖幕墙结构设计应遵循如下原则[1]：

（1）幕墙主要结构部分应该悬挂在主体结构之上。斜幕墙体和玻璃结构屋顶可以悬挂或支承在主体结构建筑之上。幕墙应按围护结构设计。

（2）幕墙与其外部衔接部分应有充分的承载力度和主体部分的位置移动能力，避免在人为外力作用、地震和温度等自然外力影响下产生破坏。

（3）幕墙结构在设计的过程当中不具备抗震性能， 在强风等自然因素的影响下，幕墙结构玻璃不应该受到影响，且连接部分应该有足够的位置能力使幕墙不遭受损害，不脱落。幕墙的构造设计直接关系到幕墙使用功能水平的高低，同时也关系到幕墙外观美学的设计。在进行幕墙构造设计的过程中，除了满足建筑师对建筑的审美要求外，还应完全符合建筑幕墙本身的使用功能[2]。因此，在对幕墙主体进行构造设计时，应注意如下设计原则：

（1）幕墙主体结构和连接结构的面板与边框结构所形成的空间地带应按照等压原理进行设计，使空间地带的气体压力与外部的气体压力相同，能够有效地防止外部压力过高将水压入空间地带，从而提高了幕墙结构的密闭性。

（2）对可能产生水渗透的地段应采用外堵及引导排水进行设计，并预留泄水管道，对可能产生凝水的部位也预留泄水管道。

（3）板材与边框连结地段必须用硅酮密封胶进行覆盖密封，密封处理需满足弹性要求并保持幕墙外部形状的美观。

（4）由于幕墙的位置移动和外界气温的变化，幕墙主体及各连接部分会因之间相互摩擦而产生噪音，影响建筑物的使用质量，所以应在产生摩擦的地段设置垫片，有效减少因为摩擦而产生的各种噪音。

（5）避免不同电位的金属材料直接接触。各种五金件、连接件在设计、安装过程中用绝缘膜或垫片有效地分隔不同电位的金属，防止不同金属相接触产生电化学反应。

二、主体育场幕墙设计

主体育场为单层折面空间网格结构，平面形状为椭圆形，平面尺寸285m×270m，屋面为浅绿色聚碳酸酯板，总面积大约为5万平方米，厚度为8mm～12mm， 体育场立体面为玻璃幕墙，面积约3.4万平方米，采用最小厚度8+1.52PVB+8浅绿色双钢化夹胶玻璃。钢屋盖主体部分为铸钢圆管及焊接圆管组合而成，直径为Φ700mm～Φ1400mm，次杆件为焊接箱形截面，节点采用焊接和铸钢两种组合。

屋盖结构由20个形状相接近的屋盖元素组成，屋盖整体的悬挑长度在不同的结构部分分别为51.8m～68.4m， 结构为双对称结构，屋盖结构包括马鞍形状的外部结构及内圈，外圈的高差为12m，内部的高度差为8.6m。每个屋盖元素都是由十三个幕墙三角形个体单元合并而成，每个屋盖元素的立体结构面积由六块面积较大的三角形玻璃构成，屋盖最外层为七块面积较大的三角形聚碳酸酯板，每个幕墙的三角形结构单元都是由十六个大小相同的玻璃面板结构小单元和聚碳酸酯面板结构小单元组成。浅绿色聚碳酸酯板的厚度分别为8mm、10mm、12mm三种，玻璃采用8+1.52PVB+8浅绿色双钢化夹胶玻璃。

三、幕墙设计及重点、难点

（1）屋面防水节点及原则

屋面防水系统的构成主要考虑两个方面的内容，即室外排水及室内防水[3]。对于幕墙结构之外的排水，屋盖结构马鞍形内圈位置较高标高的水流向位置较低标高处， 之后流向屋盖结构马鞍形外圈的结构盘内，通过内设的排水通道将结构盘的积水排出，在斜立面上的积水，通过斜向排水通道排到重力排水通道。有效避免了马鞍结构内部的雨水及幕墙清洗用水的无规则散落而造成建筑内积水。三角形板块之间由于造型不同，形成不同角度的阴角及阳角，采用铝板密封；两个边檩的内侧采用铝单板装饰密封，两侧攻钢钉连接及施打密封胶，内侧设有批水板，渗透水通过批水板排到托水盘内集中排出，完全保证幕墙的防水性能，在批水板的底端用胶钉固定保温棉，提高幕墙主体结构和其他连接结构的整体保温功能。在对铝合金线条进行安装时，在保持幕墙外形不变的前提下，主要考虑铝合金线条的防水性能。在安装的过程中T形支座的顶端开机丝孔固定通长U形槽，外扣铝合金扣板，能够提高施工质量。在设计排烟窗防水节结构时，屋盖结构马鞍形的外部及内部的锥顶位置均设有三角形通风口，每个外圈锥顶设有十二个通风口，总体上共两百四十个通风口。

（2）对造型的适应性

对造型的适应性主要体现在尖顶线条的焊接，铝板的交汇，三角形板块的变形，型材龙骨的焊接，连接支座的调节等[4]。设计中主要考虑以下几点：

（a）尖顶线条的设计。由于造型复杂多变，钢架的误差较大，尖顶几个线条要组合成一点，难度大且不容易施工，设计中考虑其角度和拼装的要求，把几个线条在工厂根据相关角度和尺寸先焊接成一个整体，再进行现场整体安装，之后再装标准的线条，这样就可以满足形体交差面及交角多的要求。（b）尖顶线条处的铝板设计。尖顶线条交汇处的铝板，由于角度变化较大，交接处理不好容易发生漏水现象。因此线条夹角内的铝板设计成一个完整个体减少了连接而产生胶缝，方便安装施工，提高幕墙的防水性能。（c）六点交角的型材设计。型材在六点的交角地段或三角形边上的交角，会使得型材的交角接缝很难处理，难以保证变形的要求和接缝的密实，容易使整体结构漏水。因此在设计的过程当中六点交接地段或三角形边上的交角部分必须采用铸铝设计，将其设计成半径为300mm的水槽，与各种类型材料的龙骨，采用U形套芯连接，之后在U形连接件附近打上密封胶，保证龙骨间防水要求。

结语

建筑幕墙在工程建筑应用日趋广泛，幕墙技术的发展也十分迅速，通过实践证明，只有把握好幕墙设计施工中的重点和难点，对幕墙的施工质量进行有效控制， 做好幕墙建设的监理工作，幕墙工程的质量就能达到工程的需求。

参考文献：

韩玲，肖明哲.建筑幕墙施工质量问题探讨[J].中国新技术产品，2010（17）.

于万洪.浅谈现代建筑幕墙施工技术关键[J].黑龙江科技信息，2011（8）.

张芹主编.建筑幕墙技术手册[M].山东科学技术出版社， 2003（11）.