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廣州亞運場館鋼結構施工新技術探秘

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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構游泳跳水館，外形神似客家土樓的網球中心……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，推動了我國建筑業施工水平的提高。

        據了解，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，建筑物結構新穎，造型奇特，施工難度大。場館具有獨特的主體結構和外觀造型設計，總結其中新技術的應用具有重要意義。

        亞運綜合體育館工程、網球中心工程、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構鋼屋架預應力技術”均已通過有關科技成果鑒定，分別達到了國內領先水平和國內先進水平，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??鋼結構施工、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構施工，應用雙曲環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。

        場館主體為現澆鋼筋混凝土框架結構，屋蓋體系采用空間組合鋼結構桁架，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，構件數量達2萬余件，結構節點復雜，構件類型多，有管桁架、箱型桁架、鑄鋼節點、H型桁架等。鋼結構的造型也是比較復雜的。體操館鋼結構造型似海龜狀。綜合館造型形如海豚，鋼屋蓋體系由鋼柱外圍管柱、內部勁性柱和主次鋼架組成。整個工程體量大、結構復雜、精度要求高。雙曲環形空間桁架制作與安裝，在卸載過程中會引起結構剛度變化，產生內重力變化分配。工程采用數字模擬技術，將計算機與傳統制作工藝有機結合，解決了雙曲環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？項目部根據變曲度大面積飾面混凝土墻的施工特點，自行創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構鋼屋架的國內首次應用

        雙層輪輻式空間張弦結構鋼屋架，國內尚未有應用的案例，其預應力施工也沒有成功的經驗可借鑒。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構相組合的結構形式。基礎采用預應力管樁，首層及看臺采用混凝土框架結構，屋面系統為預應力索鋼結構，外圍護結構主要采用隱框、點式玻璃幕墻。

        雙層輪輻式空間張弦結構是近幾年發展起來的一種新型大跨度預應力鋼屋架結構形式，鋼屋架由外、內兩層直徑為98米、41.6米的環狀張弦結構疊加而成。鋼屋架在預應力施加之前，剛度不夠，是一個不穩定的結構，必須搭設臨時支撐體系對鋼屋架固定。最后，項目部經過多次論證，采用了對外層分4批、對內層分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；鋼結構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工程，由于場館建設涉及建筑、結構、體育工藝等專業知識，需要多方面的專業融合和宏觀把握，在實際的操作過程中遇到的困難也數不勝數。大規模場館建設是對施工技術的考驗，也推動了我國建筑業的技術革新。
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