[福建]奥林匹克体育中心金属屋面施工交流汇报PPT

1、福州海峡奥林匹克体育中心 金属屋面施工交流汇报,（2015年12月）,1,2,3,工程概况,主要问题与对策,施工注意事项,ONTENTS,C,内容大纲,项目基本信息,项目简介,福州海峡奥林匹克体育中心是2015年首届青运会赛事主场馆及开、闭幕式场馆。分为“一场三馆”，体育场为海贝造型，三馆造型取意于游泳运动员出水的姿态。 项目总占地面积73.3公顷；其中体育场占地面积：约6.15万总建筑面积：约12万；为6万座的特级特大型体育建筑。,1、总体设计原则,屋面概况,立面美观，满足建筑要求 结构安全、可靠 构造性能（防水、吸音、隔热）合理 屋面板排布满足要求,2、屋面整体介绍,屋面概况,体育场屋面系

2、统由檩条、压型穿孔铝底板、保温棉、防水透气层、不锈钢支座、铝镁锰合金屋面板等组成。 体育场立面金属维护系统采用穿孔铝单板，穿孔率由上至下依次为：15%、25%、35%、45%。,3、体育场-建筑效果,屋面概况,天沟,屋脊,内檐口收边,山墙,铝镁锰屋面,墙面穿孔铝单板,4、体育馆-建筑效果,屋面概况,天 窗,外环天沟,檐口铝单板,太阳能板,装饰蜂窝板,备用玻璃,5、游泳馆-建筑效果,屋面概况,天 窗,天沟,幕墙,太阳能板,装饰蜂窝板,备用玻璃,6、网球馆-建筑效果,屋面概况,天 窗,太阳能板,装饰蜂窝板,备用玻璃,三角形天窗,内檐口收边,7、体育场-构造层次,屋面构造,屋面系统构造层次设计从下至

3、上依次为： 钢网架结构-主檩条-底板层（穿孔压型铝板）-防尘层（无纺布） -吸音层（玻璃棉）-次檩层（C300*80）-支撑层（钢丝网） -防水透气层（防水透气膜）-防水层（直立锁边屋面板）,8、体育馆-构造层次,屋面构造,屋面系统构造层次设计从下至上依次为： 钢网架结构-主檩条-底板层（穿孔压型铝板）-吸音层（玻璃棉板）-次檩层（C220*70）-支撑层（钢承板）-隔气层（隔气膜）-保温层（岩棉板）-隔声层（隔声毡）-防水层（直立锁边屋面板）-装饰层（蜂窝铝板）,1,2,3,工程概况,主要问题与对策,施工注意事项,ONTENTS,C,内容大纲,1、屋面抗风要求高,问题与对策,问题：本工程位于

4、沿海台风多发地区，屋面板的抗风要求高；,屋面风压分布图,1、屋面抗风要求高,问题与对策,适当的进行檩条加密 由于该建筑位于沿海台风多发地区，屋面板次檩条间距1500mm，不能满足本工程屋面板抗风要求，最大负风压值达到5.46Kpa ；因此需要对檩条需要加密，并按照加密后的檩条做屋面板抗风揭实验。,1、屋面抗风要求高,问题与对策,进行屋面抗风揭试验 金属屋面抗风揭试验是深化设计的前提及设计院对深化图纸进行审核的主要依据。,锁边机锁边,防风夹示意,抗风揭试验报告,1、屋面抗风要求高,问题与对策,面板固定节点优化 分析：采用螺钉穿透式的屋面板，螺钉帽与屋面板的接触面积很小，在遭遇大风时，屋面板由于反

5、复承受正负风压，钉孔处产生应力集中导致撕裂，虽然螺钉仍然留在檩条上，但屋面板却已被吹飞。 对策：采用不锈钢滑移支座，将面板通过支座用自攻螺钉固定于屋面次檩条上，每个支座打3颗自攻钉，然后用电动立边咬合机将相邻板块立边与支座锁在一起。,1、屋面抗风要求高,问题与对策,增设防风夹 结合风洞实验报告书和抗风揭实验相关数据，在每条天沟两侧屋面板增设两道抗风夹，屋脊处每个支座处设置防风夹，满足屋面整体抗台风要求。,该区域增设防风夹,每条天沟两侧屋面板增设两道抗风夹,2、屋面板及底板排布,问题与对策,问题：由于该建筑造型复杂，屋面呈双扭造型，易出现三维弯板、腰鼓板等板型，屋面板及底板排布方案难度大。,2、

6、屋面板及底板排布,问题与对策,屋面板布置原则 屋面板排布原则上垂直于屋脊部位的钢结构上弦，首先根据屋面板排布需要布置屋面主、次檩条，待檩条布置完成后，铺设屋面板，并且屋面板铺设按照纵向方向迎水面大肋在上，小肋在下的原则。,2、屋面板及底板排布,问题与对策,屋面板排布原则 根据主体育场结构特点将罩棚分为34榀屋面单元，主要划分形式为从中间往两端进行编号。,2、屋面板及底板排布,问题与对策,单榀屋面板布置 根据主体育场结构特点将每榀屋面分为约8个区域，每个区域由弯弧板、扇板、腰鼓板等多种板型组合而成。,3、异型板的加工制作,问题与对策,问题：由于该建筑双扭造型，且屋脊弯弧最小半径要求为1000mm

7、，受板材及设备的局限性，导致每块屋面板都是空间扭曲板，存在大量的弯弧板、扇板、腰鼓板等多种板型，异型板加工制作损耗率大。,3、异型板的加工制作,问题与对策,工厂及现场制作样板 针对复杂造型的屋面施工，推荐通过现场制作样板的办法，可以综合检验下深化设计、加工制作、屋面安装等方法是否合理可行。,工厂1：1模型 现场样板试验,3、异型板的加工制作,问题与对策,设备工艺革新 对传统的弯弧设备进工艺革新，在理论上实现了1000-1500m的弯弧板的制作。 由于该造型复杂，每个钢结构上弦节点均有扇形板过渡，扇形板用量很大,所以导致屋面板损耗很大，经过估算，损耗率在20%左右。 最终，经与业主、设计单位协商

8、确认，本工程最终弯弧半径按1200mm实施。,3、异型板的加工制作,问题与对策,降低异型板制作损耗率关键举措 1、调整弯弧半径，优选扇形弯弧板材料,材料延伸率满足弯弧半径要求,结论： 1、弯弧半径10001500mm，面板的延伸率需在4.36.5； 2、针对各生产厂家提供的材料进行化学成分评估，最终选定了延伸率为4%的西南铝板材；,3、异型板的加工制作,问题与对策,降低异型板制作损耗率关键举措 2、革新弯弧设备，精确弯弧起止点 传统弯弧设备要求弯弧以手工为主，且弯弧过程为一次弯弧到位，起弧点和终弧点均人工放线估测，准确性无法完全保证。革新后的弯弧设备在原传统设备基础上增加了数控面板，可以精确定

9、位扇形弯弧板的起弧点和终弧点，降低损耗率。,弯弧设备图,弯弧数控面板图,3、异型板的加工制作,问题与对策,对于所有的扇形弯弧板采取分边分步弯弧，即先弯公扣边再弯母扣边，公母扣两边各分6次弯弧，弯弧的各项尺寸、角度以及起弯和终弯点均在弯弧设备中由人工输入确定，实行全机器控制弯弧，降低弯弧损耗率。,降低异型板制作损耗率关键举措 3、优化弯弧工艺，实行分边分步弯弧、“先公再母”,分边分步多道弯弧工艺流程图,弯弧机弯弧工作图,3、异型板的加工制作,问题与对策,现场加工制作 1、采用现场压型生产方式，其生产设备仅为一个6米长的集装箱，所以能够非常方便灵活地搬运和移动； 2、在工地现场根据工程的实际需要生

10、产任意长度的屋面板，不受运输条件限制，使得屋面板在纵向没有搭接，从而减少漏水的可能性； 3、面板高空直接输送适用于单条较长面板； 4、考虑温度变形，单条面板长度不宜过长；,扇形板出板机,直形板出板机,YX-25-840底板压型设备,4、檩条系统的安装,问题与对策,天沟节点处檩条的安装 需充分考虑屋面天沟排水要求，深化时主次檩条不宜在同一平面。否则，主檩条在天沟处需做开孔处理。,4、檩条系统的安装,问题与对策,屋脊处檩条的安装 为保证屋面造型，在屋脊弯弧半径较小处，主檩条需要做断开处理。,屋脊部位主檩断开示意图,5、天沟系统的安装,问题与对策,问题：本工程天沟数量较多，并且每条天沟从上至下都是螺

11、旋状，天沟截面形式设计也是本工程的难点，将会直接影响屋面的防水性能。 对策：除上述主檩需在天沟断开情况外，还需注意以下几点： 1、提前与虹吸排水厂家进行协商，确认天沟集水井的规格及位置，确保天沟排水系统能够满足设计需求； 2、 提前与艺术灯光厂家进行协商，满足其空间、角度等需求。 3、不锈钢天沟距离过长时应设置收缩缝，防止拉裂；,天沟安装完成效果图,天沟龙骨安装效果图,6、天窗系统的安装,问题与对策,屋面天窗深化设计 问题：天窗系统是金属屋面漏水隐患最为严重的部位； 对策：深化设计及施工时应着重考虑以下几个问题： 1、电动开启天窗会涉及到消防联动，应及早的进行协调。同时，由于电动推杆较重，必要

12、的时候可以通过开模对铝合金型材进行加固； 2、天窗玻璃一般分为明玻和暗玻，为更好的保证天窗防水效果，推荐采用明玻； 3、考虑单片玻璃较重且会发生自爆，可适当的在屋面留下几块备用玻璃；,6、天窗系统的安装,问题与对策,屋面天窗的施工,7、铝蜂窝板的安装,问题与对策,问题：业主考虑照价因素，计划将20mm厚蜂窝板降为12mm厚； 对策：通过风洞试验报告及计算分析，维持原蜂窝板厚度不变；,12mm厚，挠度强度无法满足要求,20mm厚，挠度强度可以满足要求,7、铝蜂窝板的安装,问题与对策,装饰铝蜂窝板的安装,铝镁锰合金屋面板安装完成,铝合金转接件的安装,蜂窝板龙骨的安装,蜂窝板的安装,8、穿孔铝单板的

13、安装,问题与对策,问题：由于建筑造型的需要，每块铝板分格尺寸均不一样，无法保证铝单板规格尺寸的精确性，铝单板的加工制作难度极大。,8、穿孔铝单板的安装,问题与对策,对策：为确保建筑造型，铝板龙骨安装完成后，需要现场复核龙骨尺寸（二次深化），对偏差尺寸进行调整后，再进行铝板的制作成型，以便准确进行铝单板下料、安装。,穿孔铝板深化详图,穿孔铝板编号图,现场尺寸复测,8、穿孔铝单板的安装,问题与对策,墙面穿孔铝单板的安装,墙面穿孔铝单板龙骨的安装,墙面穿孔铝单板的安装,墙面穿孔铝单板安装完成示意图,1,2,3,工程概况,主要问题与对策,施工注意事项,ONTENTS,C,内容大纲,注意事项,抗风揭试验

14、是针对金属屋面所采用的各种材料（包括表面材料、基层材料、固定件、次檩条）以及整个屋面系统的整体可靠性、可行性的体系类试验。基于大多数地方风压并不会特别大，只有局部地方风压会相对较大，可考虑对局部风压较大的地方进行加固处理。 常用的加固方式如下： 1）适当的缩减次檩间距，对次檩数量进行加密； 2）增设抗风夹，增加局部抗风能力； 3）选取合适的厚度和宽度； 目前，我国屋面板厚度普遍偏薄，常用板材厚度不小于0.9 mm，甚至还有用厚度为0.7 mm的工程，而欧洲等地常用厚度均不小于1.0 mm，而且大多数公共建筑屋面常用厚度不小于1.2 mm。厚度减小，其锁边咬合强度也会自然降低。由于带材宽度应同板

15、型相匹配，如果宽度负偏差较大，卡在梅花头上的圆弧段可能长度不够，难以保证锁边咬合强度。,1、抗风揭注意事项,2、深化设计注意事项,注意事项,1、为保证建筑整体造型及室内装饰效果要求，其底板需进行弯弧加工，每一段弯弧由两块分段的底板在下弦顶搭接而成，能够较好的隐藏拼接缝，保证整体美观。 2、由于金属屋面在整体施工过程中，会存在误差不断累积。同时，由于蜂窝板龙骨的安装精度一般也会存在较大的偏差。因此，蜂窝板在下料制作前，需要根据现场蜂窝板龙骨安装完成后的数据进行复测，并按复测后的数据进行加工制作，即蜂窝板需要进行二次深化设计。 3、深化设计时，需要充分考虑金属屋面板长度，避免屋面板长度过长，而导致

16、的热胀冷缩变形量过大。可以通过与设计沟通，增设一两道天沟，使金属屋面板在长度方向上进行适当的断开，降低热胀冷缩变形量。 4、屋面深化设计时，需充分考虑屋面板的排版方式及相对应的加工制造难易程度。,注意事项,尽早的与其他单位进行协调 1、虹吸单位：应及时复核屋面虹吸排水计算，避免因为虹吸排水能力不足而导致的雨水内灌； 2、排烟天窗：屋面排烟天窗的电动推杆一般是由专业单位进行安装，且需与消防联动。为避免电动天窗推杆与结构或天窗造成冲突，应在屋面天窗施工前充分考虑该部分施工内容； 3、幕墙单位：由于金属屋面与幕墙存在着外围一整圈的交界面，应提早与其划清交界面，并确定好交接面的具体做法； 4、艺术灯光：由于艺术灯光单位介入较晚，应尽早