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廣州亞運場館鋼結(jié)構(gòu)施工新技術探秘

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時間：2010-08-31 19:42:31 [收藏]

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        藍白相間的雙螺旋結(jié)構(gòu)游泳跳水館，外形神似客家土樓的網(wǎng)球中心……廣州亞運新建場館亮相，博得一片叫好聲。糅合了當代設計理念、融建筑科技于一體的亞運工程建設項目是一座舞臺，也是一扇窗口。亞運工程是對施工企業(yè)管理能力、技術水平的一項檢驗，正如奧運會、世博會的場館建設一樣，推動了我國建筑業(yè)施工水平的提高。

        據(jù)了解，廣州亞運會共設置了53個比賽場館和19個訓練場館，形成五大亞運場館群，其中有12個新建場館。亞運會工程屬于大型復雜項目群，建筑物結(jié)構(gòu)新穎，造型奇特，施工難度大。場館具有獨特的主體結(jié)構(gòu)和外觀造型設計，總結(jié)其中新技術的應用具有重要意義。

        亞運綜合體育館工程、網(wǎng)球中心工程、南沙體育館工程施工采用了多項新技術。其中，“變曲率大面積飾面清水混凝土墻模板技術”、“雙層輪輻式空間張弦結(jié)構(gòu)鋼屋架預應力技術”均已通過有關科技成果鑒定，分別達到了國內(nèi)領先水平和國內(nèi)先進水平，以這兩項技術為核心技術編寫的施工工法獲評為2009年廣東省級工法。

        亞運城綜合體育館??鋼結(jié)構(gòu)施工、清水混凝土墻模板技術

        廣州亞運城綜合體育館工程的亮點是其鋼結(jié)構(gòu)施工，應用雙曲環(huán)形空間桁架制作與安裝的技術。場館由綜合館、體操館、歷史博物館及空中漫步廊組成，總建筑面積約2.2126平方米。外形以“飄逸彩帶”方案作為建筑設計理念，以飄逸的造型象征亞運友誼紐帶，以亞運和平之舟的寓意強調(diào)與珠江水系的密切交融，表達了詩意般的嶺南山水意向。

        場館主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋蓋體系采用空間組合鋼結(jié)構(gòu)桁架，空間組合桁架最大跨度為99米。綜合體育館工程總用鋼量達到1.1萬多噸，構(gòu)件數(shù)量達2萬余件，結(jié)構(gòu)節(jié)點復雜，構(gòu)件類型多，有管桁架、箱型桁架、鑄鋼節(jié)點、H型桁架等。鋼結(jié)構(gòu)的造型也是比較復雜的。體操館鋼結(jié)構(gòu)造型似海龜狀。綜合館造型形如海豚，鋼屋蓋體系由鋼柱外圍管柱、內(nèi)部勁性柱和主次鋼架組成。整個工程體量大、結(jié)構(gòu)復雜、精度要求高。雙曲環(huán)形空間桁架制作與安裝，在卸載過程中會引起結(jié)構(gòu)剛度變化，產(chǎn)生內(nèi)重力變化分配。工程采用數(shù)字模擬技術，將計算機與傳統(tǒng)制作工藝有機結(jié)合，解決了雙曲環(huán)形空間桁架制作與安裝精度要求高的施工難題。

        亞運城綜合體育館另一個創(chuàng)新是應用大面積飾面清水混凝土墻模板技術。該場館飾面清水混凝土墻的特點是清水混凝土墻結(jié)合建筑物外圍形狀的變化，由多個不同曲度的弧線墻段與直墻段組成。設計要求達到清水混凝土墻的效果。怎么樣解決這個難題？項目部根據(jù)變曲度大面積飾面混凝土墻的施工特點，自行創(chuàng)新設計了一套有針對性的組合剛架弧形模板支撐體系，同時制定有效的措施，解決了變曲度大面積飾面清水混凝土墻垂直度及曲率的控制、鋼筋保護層和墻體厚度的控制、飾面清水混凝土澆注振搗及防漏漿、大面積飾面清水混凝土墻裂縫控制等技術難題。

        南沙體育館??雙層輪輻式空間張弦結(jié)構(gòu)鋼屋架的國內(nèi)首次應用

        雙層輪輻式空間張弦結(jié)構(gòu)鋼屋架，國內(nèi)尚未有應用的案例，其預應力施工也沒有成功的經(jīng)驗可借鑒。南沙體育館總建筑面積30265平方米，建筑總高度29米，設觀眾席8000多個，采用混凝土框架及鋼結(jié)構(gòu)相組合的結(jié)構(gòu)形式?；A采用預應力管樁，首層及看臺采用混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面系統(tǒng)為預應力索鋼結(jié)構(gòu)，外圍護結(jié)構(gòu)主要采用隱框、點式玻璃幕墻。

        雙層輪輻式空間張弦結(jié)構(gòu)是近幾年發(fā)展起來的一種新型大跨度預應力鋼屋架結(jié)構(gòu)形式，鋼屋架由外、內(nèi)兩層直徑為98米、41.6米的環(huán)狀張弦結(jié)構(gòu)疊加而成。鋼屋架在預應力施加之前，剛度不夠，是一個不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，必須搭設臨時支撐體系對鋼屋架固定。最后，項目部經(jīng)過多次論證，采用了對外層分4批、對內(nèi)層分2批，每批同時張拉9根鋼索的方案，取得了來之不易的成功。

        像這樣的施工新技術不勝枚舉：亞運會網(wǎng)球中心工程采用了雙圓弧空間組合造型斜柱施工技術、新型墻體材料聚苯板顆粒保溫砂漿施工技術、空氣源熱泵供熱水技術。亞運跳水館采用高鎖邊鋁鎂錳這種新工藝作外幕墻；鋼結(jié)構(gòu)施工采用整體吊裝法，安全快捷。

        亞運場館建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，由于場館建設涉及建筑、結(jié)構(gòu)、體育工藝等專業(yè)知識，需要多方面的專業(yè)融合和宏觀把握，在實際的操作過程中遇到的困難也數(shù)不勝數(shù)。大規(guī)模場館建設是對施工技術的考驗，也推動了我國建筑業(yè)的技術革新。
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