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沈陽奧林匹克體育中心體育場施工紀實

作者：建筑鋼結構網    
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的主拱、環拱和南北桁架組成，氣勢恢宏，造型典雅。
    　　據該工程的總包方中建一局公司項目經理張丙成介紹，該主拱全長360米，是目前國內最大的管桁架結構之一，其單管最大直徑達1.524米，創全國鋼管機械成型和機械煨彎之最。“除此之外，還有五個‘最’：所有預制看臺板底下沒有一層現澆板，完全靠架構框架支撐來抵御地震力，這是全國首創；梁板結構的長度為13米的預制看臺板為全國首創；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米的看臺混凝土結構未設變形縫；以所有的基礎梁連接在一起形成剛性網片來承受四個鋼結構主拱墩的水平推力，每個主拱墩水平推力約3600噸，為全國首創；對項目進行安全預評價，這在全國也是首創。”
    　　張丙成說，完成如此大體量、高難度、配套設施齊全的體育場工程，中建一局的建設者們只用了16個月的時間，而與沈陽奧體中心同樣規模的大型體育場館一般需要3年的時間建設。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點，以達到體育工藝對建筑、結構、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。”張丙成說。
    　　項目部對于沈陽奧體中心項目中所涉及到的田徑場、足球場及專項服務設施等都是從頭抓起，從嚴要求，對與之相配套的各類人員附屬用房也是高標準、高質量地規劃和落實。
    　　為確保工程能如期保質保量地完工，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。

    土質復雜，基礎施工難度大

    　　開工伊始，項目部就遇到了難題。沈陽奧體中心工程基礎為樁基礎，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）砂土層和粉質砂土夾層，采用常規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。
    　　經充分考慮現場情況，并與設計、勘察單位、業主及監理公司共同協商，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構屋面是以授予勝利者的王冠為概念所設計成的。跨度360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）。”張丙成介紹道。該系統的主要優點在于整個系統采用浮動結構設計，其無穿孔、無穿刺的隱蔽式安裝設計在構造上比傳統的金屬屋面系統更能保證屋面的防水性。屋面板的每一個模數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生的變形及應力，增加了屋面板的使用壽命。
    　　在主拱下弦與主拱向內場懸挑部分、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”字形結構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構荷載，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建筑“王冠”造型的要求，點連接玻璃幕墻技術正好讓建筑能營造一個更立體、更深層次的空間，以實現三維效果。通過各種穩定的不完整結構、扣件、爪件、鋼索、玻璃等材料的有機組合，一方面來實現它的主體外圍護結構的目的，另一方面讓人們產生視覺不穩定，或奇險的效果。由于點式玻璃技術可以把結構系統設計得很纖細，所以它的深、中、淺層次可以有機地調整、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拱玻璃幕墻為半球形曲面，共約4240平方米，片數為1080片，附著在東西鋼結構環拱上。
    　　由于此部分幕墻工程必須在鋼結構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，要根據現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整；根據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，節儉辦奧運

    　　由于工期緊，必須進行多工種交叉作業。在主體結構施工階段，看臺板的吊裝與結構施工相交叉，鋼結構吊裝與土建施工相交叉，鋼結構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量有影響，對此，中建一局奧體中心項目經理張丙成表示，奧體中心建設從打地基開始，選用的每一種材料都經過了沈陽奧體中心建設指揮部和建設方的精心選擇，沒有任何減少工序、偷工減料的情況出現，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，但它的工程質量絕對不會打折，它可以與國內一流的大型體育場館相媲美。”張丙成說。

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