國家體育館
在國家奧林匹克公園的三個“國”字頭場館中，它是唯一一座擁有
玻璃幕墻的建筑，而且它的外墻面全部采用了這種形式，這使得國家體育館的幕墻施工面積達(dá)到了27000平方米。同時，國家體育館的建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)計要求又不同于常規(guī)建筑，在這些因素的綜合作用下，國家體育館的幕墻施工成為了一個難題，在方案階段，幾乎沒有人有把握把它做好。
“難度大、難點(diǎn)多”。是概括國家體育館玻璃幕墻施工的特點(diǎn)。
三種幕墻結(jié)構(gòu)形式
國家體育館的外墻不同于一般建筑，在通常情況下大多數(shù)的建筑外墻是垂直于地面的，但國家體育館的外墻除了豎直墻面之外它還存在與地面成斜角室內(nèi)外無結(jié)婚支撐的幾十米高的墻面，這要靠幕墻結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，因此在幕墻的結(jié)構(gòu)上，國家體育館工程也需要創(chuàng)新。
三鑫股份在經(jīng)過一系列的設(shè)計、專家論證、測試之后，最終為實(shí)現(xiàn)國家體育館的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計了三種幕墻結(jié)構(gòu)形式：點(diǎn)爪式幕墻、
不銹鋼吊桿框架式斜立面幕墻，不銹鋼吊桿框架式直立面幕墻。
施工的三大特點(diǎn)
按照設(shè)計師的設(shè)想，國家體育館建成后應(yīng)該是一座極為通透的建筑，因此在幕墻設(shè)計中，設(shè)計師大膽采用了許多前所未有的做法，這些做法也使得施工難度大大增加。
玻璃肋作為橫向受力構(gòu)件。“這是一個很新穎的設(shè)計，不但在國內(nèi)沒有過，即使在世界上也是罕見的。”玻璃在幕墻施工中一般不用作受力構(gòu)件，因為玻璃的韌性差，
強(qiáng)度離散性大，抗風(fēng)性能和水平受力性能以及對環(huán)境變化的適應(yīng)能力都比較差，受力構(gòu)件一般選
金屬材料，如
鋁材等。但隨著科學(xué)的發(fā)展、幕墻設(shè)計水平及
鋼化玻璃加工技術(shù)的逐漸成熟，鋼化玻璃的性能也大為提高，在此次國家體育館的設(shè)計中，設(shè)計師大膽選用了玻璃肋作為橫向大跨度受力構(gòu)件。
采用大面積
玻璃面板。在國家體育館施工中，為了滿足設(shè)計師的設(shè)計要求，三鑫股份選用了大面積的玻璃面板作為幕墻施工材料，單片玻璃的面板主要有兩個規(guī)格：2M×4M、2.3M×4M，這在以前的玻璃幕墻施工中是很少見的，張桂先把這稱作“超常規(guī)的使用”、“有挑戰(zhàn)性的施工”。使用這樣大面積的玻璃面板，使得幕墻施工中，像節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、受力體系，安裝公差等都沒有現(xiàn)行規(guī)范可循，為了解決超規(guī)范的設(shè)計和施工問題，三鑫股份組織了專家進(jìn)行論證，從深化設(shè)計到施工方案，每一個環(huán)節(jié)都經(jīng)過了專家的論證。再根據(jù)專家論證的意見，調(diào)整和修訂方案。
結(jié)構(gòu)安全和玻璃自爆問題是大家最關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在專家論證會上，三鑫股份根據(jù)國家體育館的設(shè)計特點(diǎn)和使用特點(diǎn)提出了怎樣解決玻璃受力和自爆等兩個問題，并提出了兩套解決方案。第一套方案：在斜立面幕墻的外墻面使用
夾膠玻璃，內(nèi)墻面使用單片玻璃。這樣外墻面的玻璃自爆后由于是夾膠玻璃不會掉落，而內(nèi)墻面玻璃自爆后也會附著在外墻面上，不會掉落。第二套方案：所有的玻璃全部采用半
鋼化夾膠玻璃，這樣玻璃不會自爆，即使受到意外沖擊也只會產(chǎn)生裂紋，不會掉落傷人。
專家對這兩個方案進(jìn)行了論證，雖然第二套方案全部采用半鋼化夾膠玻璃既可降低造價又可以解決玻璃自爆問題。但根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，半鋼化夾膠玻璃不屬于
安全玻璃，而在幕墻施工中，按照國家相關(guān)規(guī)定必須使用安全玻璃。出現(xiàn)這個問題后，專家建議采用第一種方案，因為使用半鋼化夾膠玻璃要修改相關(guān)的行政法規(guī)，程序很多，而第一種方案也可以滿足這一要求。 這樣施工方案基本通過了，但造價卻提高了。
復(fù)雜的結(jié)構(gòu)受力體系，這也是國家體育館幕墻施工的第三個特點(diǎn)。玻璃肋作為橫向受力構(gòu)件、不銹鋼吊桿作為豎向受力構(gòu)件、∏型鋼承擔(dān)系統(tǒng)自重的新型受力體系。在這個新型的受力體系中，每一個桿件的受力情況、玻璃肋的受力情況、節(jié)點(diǎn)的受力情況等，都較此前的受力體系有所不同。而且施工中使用的玻璃
板材的重量很大，輕的單片要有300多公斤，重的有500多公斤，單片受風(fēng)面積達(dá)8平方米，這也對結(jié)構(gòu)受力體系提出了很高的要求。
為了準(zhǔn)確的計算這個新型受力體系的受力狀況，三鑫股份特意從國外購買了一套ANSYS計算軟件，在使用ANSYS軟件計算后，三鑫股份又通過國內(nèi)軟件進(jìn)行了復(fù)核，然后對兩組數(shù)值進(jìn)行對比、分析、修正計算結(jié)構(gòu)。“鑒于結(jié)構(gòu)的特殊性，我們還在檢測中心進(jìn)行了1:1的模擬受力試驗，主要包括風(fēng)壓、氣密、受力、防水等性能，以驗證理論計算的準(zhǔn)確性。”
施工中創(chuàng)造新工藝
國家體育館的斜立面幕墻施工是施工中最大的難點(diǎn)。由于幕墻與地面成約80度的斜角，加上大型橫向玻璃肋，使得施工中的材料吊裝、施工人員的施工等較直立面幕墻施工有更大的難度。尤其是在這個工程中，
鋼結(jié)構(gòu)很特殊，在屋頂?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)上根本沒有施工設(shè)備的固定點(diǎn)，“材料都沒有辦法運(yùn)輸，就更不用說進(jìn)行施工安裝
玻璃板材了。”
在國家體育館幕墻施工開始前，三鑫股份曾邀請北京地區(qū)的一些鋼結(jié)構(gòu)專家和
其他幕墻施工企業(yè)的技術(shù)人員為施工出謀劃策，但沒有想出解決辦法。最后三鑫股份調(diào)用了總公司的技術(shù)力量經(jīng)過現(xiàn)場的多次勘查、試驗，確定了在鋼結(jié)構(gòu)屋頂上焊接固定點(diǎn)，在固定點(diǎn)固定吊籃，供工人施工使用的方案。由于玻璃板材的體積大、加上骨架重量有的達(dá)到了1噸，所以在施工時除了要在室內(nèi)有工人負(fù)責(zé)穩(wěn)定在吊裝過程中的玻璃板材外，在室外同樣要有工人同時進(jìn)行施工。由于幕墻是傾斜的，所以室外的腳手架是斜面形式的，在腳手架的底層它的寬度達(dá)到了6米，隨著高度的升高腳手架的面積逐漸縮小，最終形成了一個斜面。這樣斜立面的幕墻就被吊籃和腳手架形成的兩個成平行斜面的施工平面夾在了中間，施工吊籃可以循著軌道上下移動，室外的工人也可以在腳手架上自由移動位置，這樣施工的人員調(diào)配問題就解決了。
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