近日,上海首个室内场地自行车馆——由上海建工一建集团承建的上海自行车馆在崇明建成。建成后的上海自行车馆,不仅将作为上海自行车队训练场地和国家自行车南方训练基地,而且也使上海拥有了能满足承办世界锦标赛等国际A类赛事要求的自行车比赛场馆,成为上海提升城市影响力和建设全球著名体育城市的重要一环。
坐落于崇明区陈家镇的上海自行车馆,占地面积为6.5万平方米,总建筑面积3.1万平方米,包含自行车馆、小轮车馆、配套用房、室外泥地竞速场地等。其中,自行车馆共分三层,一层为各类功能用房,二层为250米标准木制赛道,三层为可容纳3000名观众的看台。
场馆造型格外吸引眼球。主体建筑从结构原型、建筑外观等多方面重构“自行车车轮”的意象,诠释自行车运动的速度感;立面采用双曲内凹曲面的造型,形成富有韵律感的整体形象,诠释芦苇的意象。屋盖的轮辐式悬索结构兼具速度与韵律之美。
01 路线优化,确保三种结构形式有序施工 相比于常规的钢结构场馆,上海自行车馆是钢结构、PC结构、混凝土结构三者综合体建筑,场馆内存在一层结构楼板、二层、三层及夹层。钢结构跨度过大,吊装重量大,而且钢结构施工过程中需搭设支撑架,一层结构板将影响支撑架的搭设。
为确保项目施工的有序推进,经项目团队对施工方案的推演和讨论,确定了优先施工钢结构的技术路线。在基础施工完成后,对基础进行回填土方增加保护措施情况下,优先施工钢结构,使钢结构可以无影响施工,利用立柱与斜柱相互组成的等边三角形作为施工进出口,满足了土建施工机械及材料运输进出的要求,从而有效避免了混凝土结构与钢结构施工的矛盾。 02 匠心独具,构筑轮辐式索桁钢结构之美 上海自行车馆钢结构采用轮辐式索桁钢结构,结构外圈投影面为一个椭圆,内圈投影面为正圆形,长轴为128.6米,短轴为102.8米,由内环钢结构、屋面结构、外立面结构组成。
对于外立面结构,其中柱顶索夹节点和外圈柱间节点分别由5根和7根钢管钢管交汇组成。如若采取常规的焊接施工方式,柱顶索夹节点和外圈柱间节点存在多杆件相贯过密,现场焊接焊缝质量难以保障,外形难以确保美观。因此,为有效解决焊缝叠加带来的质量隐患,将柱顶索夹节点和外圈七杆件相贯节点深化为铸钢节点。
03 善建巧做,呈现白色花瓣状外观 上海自行车馆屋面采用轮幅式悬索结构体系,屋面由中心圆(投影面为正圆)及主体圆(投影面为椭圆)两大部位组成,为增进建筑灵动立体感,主体圆表现为高低起伏的放射锯齿形,形如自行车轮毂。主体圆与中心圆不在一个水平面上,施工中必须确保正圆(中心圆)与橢圆(主体圆)的平滑过渡、无缝衔接,使空间想象与实际效果得到淋漓尽致的展现。同时,屋面加设防水铝板开启窗,并创造性的将穿孔压型底板放置在屋面檩条的下方,既起到屋顶防水隔音层承托面的作用,又能达到室内吸音和装饰效果。
屋面外圈形似自行车的轮毂圈,立面造型形态各异,内外锥形扇形双曲弧面组成了酷似盛开的白色花瓣,采用铝板、玻璃材料面板虚实材质,通过微妙的转折连接组成花冠造型,使建筑语言得到了充分表现。 而自行车馆外墙系统,包括室外穿孔铝板、内墙水泥纤维板、内墙玻璃窗及铝板排气窗等,其中穿孔铝板幕墙面积约为15000平方米。其结构系统为氟碳喷涂的异形弯弧圆管,通过支撑杆件焊接在原主体结构上;为保证外立面幕墙造型光滑,室外钢柱倒锥型双曲面穿孔铝板作为面层,同时表面根据建筑设计效果要求进行排孔。 根据设计要求,外立面钢结构呈倒锥形结构,整体往外倾斜。穿孔铝板安装分为4个面,正面
因此,项目部采用登高车施工方式,登高车具备灵活多变的特性,既能保证穿孔铝板施工的,也可以根据现场施工需求随时进行调整,在安装快速及节约成本的同时,也确保了不影响外室内各参建单位的正常施工。
在施工过程中,针对这种异形屋面和幕墙结构,项目部细致分析诸多关键技术,通过三维激光扫描机及三维建模分析模拟了自行车馆在施工过程中的各种工况,并将其作为指导现场异形屋面和幕墙结构及面板安装的依据;结合激光三维扫描技术及全站仪跟踪监测,实时进行屋面和幕墙二次结构施工及面层安装有效控制,提高了施工过程的可控性,保障了项目的顺利实施。
04 运用BIM,解决复杂管线系统施工难题
项目包含强电系统、给排水系统、通风与空调系统、消防系统、太阳能系统、泛光照明系统、变配电系统、电梯系统、弱电系统等诸多专业分包,管线复杂,协调难度大。通过采用BIM管线综合技术,项目团队积极组织参建各方开展专项协调会,协调各专业管线布置,设置综合支吊架,并统一进行深化,组织规划各专业施工顺序及流向,满足净高需求。
项目主场馆为椭圆形,根据设计图纸,空调供回水总管、消防总管以及桥架的各类管线走向不规则,配件较多且工序较为复杂。经项目讨论研究,消防总管上采用专用波纹管来代替传统固定角度的弯头配件,可以在一定范围内自由控制弯头角度,在保证管道严密性的前提下,满足消防验收规范的同时,规避了传统弯头配件角度固定带来的限制。在通风系统上,将BIM技术和现场测量相结合,弯头、变径配件等采用工厂预制,现场仅需安装,节省了材料、劳动力,同时也大大加快了施工进度。本项目作为大型体育场馆,屋盖为钢结构,区别于传统钢筋混凝土结构建筑,在顶层的机电管线上方并无楼板,且可用于承重的钢梁间距为8-9米,远远超过规范要求的支架间距小于3米的规定,同时,顶层管线位于挑空区域,高度17.5米,施工危险系数高,难度大。
项目部编制专项施工方案,用抱箍+斜拉的模式进行风管支架设置支架上部与钢梁连接采用抱箍形式,钢梁上下两端使用2根10#槽钢,侧部用10#通丝拉紧,抱箍下部采用10毫米钢板焊接在钢梁下方的槽钢上,并在钢板上焊接一个吊耳,抱箍上部采用10毫米钢板焊接在槽钢两端,通过钢丝绳与风管的抱箍连接。同时通过BIM技术进行三维模拟,确定合适的抱箍支架设置位置。并且高空作业使用采用专用的登高车,使用前对工人进行培训并取得操作证,由专人操作完成风管安装工作。
上海一建对标国际顶级自行车赛事标准和要求,成功出品上海自行车馆,这里也将迎来2026年场地自行车世界锦标赛。上海一建也将继续秉持“上海一建,勇攀第一”的核心价值观,为建设体育强国再立新功! |