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沈陽奧林匹克體育中心體育場施工紀實

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:26:15 [收藏]


    沈陽市因2008年北京奧運會風光了一回，因為足球比賽的分賽場設(shè)在了那里。這就意味著沈陽不僅因其被來自世界各國的運動員和觀眾所熟知，還因其如同水晶皇冠般精美絕綸的造型而被世人牢記。
    　　沈陽奧林匹克體育中心體育場（以下簡稱沈陽奧體中心）的主體色調(diào)為銀白色，外觀如同一頂水晶皇冠，兩邊各覆蓋3片橄欖枝。整個罩棚屋面由東西兩側(cè)的主拱、環(huán)拱和南北桁架組成，氣勢恢宏，造型典雅。
    　　據(jù)該工程的總包方中建一局公司項目經(jīng)理張丙成介紹，該主拱全長360米，是目前國內(nèi)最大的管桁架結(jié)構(gòu)之一，其單管最大直徑達1.524米，創(chuàng)全國鋼管機械成型和機械煨彎之最。“除此之外，還有五個‘最’：所有預(yù)制看臺板底下沒有一層現(xiàn)澆板，完全靠架構(gòu)框架支撐來抵御地震力，這是全國首創(chuàng)；梁板結(jié)構(gòu)的長度為13米的預(yù)制看臺板為全國首創(chuàng)；施工中采取分段澆搗辦法，解決了混凝土的收縮變形，使得周長900米的看臺混凝土結(jié)構(gòu)未設(shè)變形縫；以所有的基礎(chǔ)梁連接在一起形成剛性網(wǎng)片來承受四個鋼結(jié)構(gòu)主拱墩的水平推力，每個主拱墩水平推力約3600噸，為全國首創(chuàng)；對項目進行安全預(yù)評價，這在全國也是首創(chuàng)。”
    　　張丙成說，完成如此大體量、高難度、配套設(shè)施齊全的體育場工程，中建一局的建設(shè)者們只用了16個月的時間，而與沈陽奧體中心同樣規(guī)模的大型體育場館一般需要3年的時間建設(shè)。難怪北京奧組委體育部部長張吉龍在考察沈陽奧體中心時說“這是一個奇跡”。

    一次性投入資金3500萬元

    　　“體育工藝是整個體育場中心的靈魂，對場地平整度和坡度尺寸精確度、照明、聲響、LED顯示屏、計時計分等均有極高的要求。本項目的各項施工都是以滿足體育工藝要求為基本出發(fā)點，以達到體育工藝對建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、材料、燈光照明、聲響、智能、計時計分等各方面的高要求，達到國家、國際一流體育場的驗收標準?！睆埍烧f。
    　　項目部對于沈陽奧體中心項目中所涉及到的田徑場、足球場及專項服務(wù)設(shè)施等都是從頭抓起，從嚴要求，對與之相配套的各類人員附屬用房也是高標準、高質(zhì)量地規(guī)劃和落實。
    　　為確保工程能如期保質(zhì)保量地完工，項目部投入項目管理人員94人，勞動力2500余人，一次性投入資金3500萬元，保證了人力和物力的順利供應(yīng)。

    土質(zhì)復(fù)雜，基礎(chǔ)施工難度大

    　　開工伊始，項目部就遇到了難題。沈陽奧體中心工程基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，共有工程樁1038根，樁端持力層為圓礫層。由于該工程占地面積大，地基土層復(fù)雜，在人工挖孔樁的施工開始后,在地表下1.5米～5米的深度范圍存在大面積中（細）砂土層和粉質(zhì)砂土夾層，采用常規(guī)人工挖孔樁無法正常成孔，且施工速度非常慢，嚴重影響工期。
    　　經(jīng)充分考慮現(xiàn)場情況，并與設(shè)計、勘察單位、業(yè)主及監(jiān)理公司共同協(xié)商，項目部決定部分直徑為800毫米、1000毫米、1200毫米的工程樁采用振動沉管護壁挖孔灌注樁、水泥沉管護壁挖孔灌注樁（孔壁注漿、孔底注漿或孔底旋噴）的施工工藝進行施工；將原直徑為2000毫米、2800毫米、3000毫米的人工挖孔灌注樁，采用螺旋鉆孔灌注樁護壁施工，形成螺旋鉆孔護壁組合樁，同時考慮護壁樁與挖孔樁共同作用，將2000毫米直徑減小為1700毫米，將2800毫米直徑樁減小為2400毫米，解決了施工難題。



    造型“水晶王冠”

    　　克服了基礎(chǔ)施工的難題后，“水晶王冠”的施工卻更加棘手。沈陽奧體中心罩棚鋼結(jié)構(gòu)屋面是以授予勝利者的王冠為概念所設(shè)計成的?？缍?60米的大型屋頂，其幾何外形取自直徑約為433米的球體，空間形體近似一塊兩端著地且傾斜放置的西瓜皮，兩著地點水平距離360米，正中最寬處水平投影尺寸111米，最高點距地約82.625米。整個屋面系統(tǒng)由金屬屋面、陽光板屋面及點式玻璃屋面三部分組成。
    　　“本工程東西屋面為金屬屋面，共39244.34平方米,采用直立雙鎖邊咬合方式（即雙鎖系統(tǒng)）。”張丙成介紹道。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點在于整個系統(tǒng)采用浮動結(jié)構(gòu)設(shè)計，其無穿孔、無穿刺的隱蔽式安裝設(shè)計在構(gòu)造上比傳統(tǒng)的金屬屋面系統(tǒng)更能保證屋面的防水性。屋面板的每一個模數(shù)單元均為水槽形狀壓制成型，各單元之間相互搭接緊扣，屋面板鋪設(shè)完畢后用專用鎖邊機機械化鎖閉接口，將屋面面板和固定座完全咬合固定，使面板成為一個整體，不論雨水是否漫過金屬屋面板肋，都不會漏水。
    　　據(jù)介紹，金屬屋面在板長方向采用通長無接頭整板，有效解決了普通彩鋼板在接頭處漏水的通病。成形的鋁板在其長度方向可形成最小半徑為32m的弧面，依靠板的自然彎曲性能很好地滿足建筑外形的曲面要求。面板與固定支架間采用可滑動連接，有效地消除了金屬板因溫差產(chǎn)生的變形及應(yīng)力，增加了屋面板的使用壽命。
    　　在主拱下弦與主拱向內(nèi)場懸挑部分、南北平行弦桁架下半部，采用陽光板屋面共19140.32平方米。該屋面為25毫米厚“米”字形結(jié)構(gòu)三層中空聚碳酸脂板，具有獨特的強度、剛度、硬度、韌性及抗破裂的綜合性能。通過陽光板的采用，提高了屋面采光率，使光線變得更柔和，有效地減輕了主體結(jié)構(gòu)荷載，保證了屋面的安全性。
    　　在南北平行弦桁架上半部以及四個拱墩的角部，采用點式玻璃屋面共7992.8平方米。南北平行弦桁架上半部屋面要求體現(xiàn)建筑“王冠”造型的要求，點連接玻璃幕墻技術(shù)正好讓建筑能營造一個更立體、更深層次的空間，以實現(xiàn)三維效果。通過各種穩(wěn)定的不完整結(jié)構(gòu)、扣件、爪件、鋼索、玻璃等材料的有機組合，一方面來實現(xiàn)它的主體外圍護結(jié)構(gòu)的目的，另一方面讓人們產(chǎn)生視覺不穩(wěn)定，或奇險的效果。由于點式玻璃技術(shù)可以把結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計得很纖細，所以它的深、中、淺層次可以有機地調(diào)整、融合，讓人的幻覺空間更加豐富多彩，通過透明的玻璃，把建筑物的室內(nèi)外空間融為一體。

    1080片玻璃
    沒有一片是完全相同的

    　　沈陽奧體中心東西環(huán)拱玻璃幕墻為半球形曲面，共約4240平方米，片數(shù)為1080片，附著在東西鋼結(jié)構(gòu)環(huán)拱上。
    　　由于此部分幕墻工程必須在鋼結(jié)構(gòu)施工完成后方能施工，所以在工期上不得不進行冬季施工，必須提前加工玻璃，這就給施工帶來了極大的難度。施工時，要根據(jù)現(xiàn)場測量放線首先在電腦中建玻璃的空間立體模型，然后根據(jù)模型提出玻璃尺寸（所安裝的1080片玻璃沒有一片是完全相同的），然后再模擬現(xiàn)場施工，將玻璃“安裝”到立體模型上；將模型放大后，找出四個角中不在同一平面上的玻璃進行調(diào)整；根據(jù)玻璃的空間立體模型，畫出自平衡架的立體模型,計算出自平衡索桁架的安裝尺寸圖紙，本工程所安裝232榀自平衡索架沒有一組完全相同；根據(jù)模型空間定位點安裝自平衡架，采用自制點位控制裝置，對自平衡索桁架固定駁接件點位進行控制校正，才能保證玻璃能順利安裝。

    避免浪費，節(jié)儉辦奧運

    　　由于工期緊，必須進行多工種交叉作業(yè)。在主體結(jié)構(gòu)施工階段，看臺板的吊裝與結(jié)構(gòu)施工相交叉，鋼結(jié)構(gòu)吊裝與土建施工相交叉，鋼結(jié)構(gòu)吊裝與看臺板吊裝相交叉；在裝修階段，各標段裝修相交叉，各裝修工序之間交叉，機電安裝與裝飾施工相交叉，機電調(diào)試與裝修施工相交叉；市政施工階段，市政施工與外裝修相交叉。
    　　為了最大限度地消除和避免半成品、成品在施工過程中的污染和損壞，以便降低成本，提高成品一次合格率、一次成優(yōu)率的目的，項目建立了成品保護小組對各工序制定詳細的成品保護方案和措施，并進行方案交底；以合同、協(xié)議等形式明確各單位對成品的交接和保護責任，確定主要施工單位為主要的成品保護責任單位，建立了嚴格的獎罰制度，在很大程度上避免了材料浪費，達到了節(jié)儉辦奧運的目的。
    　　在一般情況下需要3年時間建成的工程，沈陽奧體中心只用了1年零4個月。有人懷疑這樣是否會對工程質(zhì)量有影響，對此，中建一局奧體中心項目經(jīng)理張丙成表示，奧體中心建設(shè)從打地基開始，選用的每一種材料都經(jīng)過了沈陽奧體中心建設(shè)指揮部和建設(shè)方的精心選擇，沒有任何減少工序、偷工減料的情況出現(xiàn)，所有工程驗收全部通過就是一個很好的證明。
    　　“雖然奧體中心的工期減半，但它的工程質(zhì)量絕對不會打折，它可以與國內(nèi)一流的大型體育場館相媲美?！睆埍烧f。

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