B体育上海体育场工程安装外,其余均在地面制成单元整体吊装。为了保证施工阶段结构的稳定和安全,根据制造、 起重工艺和设备能力,确定了在预埋钢管安装完毕后,柱帽与外环梁先行流水吊装,悬挑桁架 中、内环梁按节间综合吊装的总体施工流程。 设计合理的节点安装形式,不仅是确保工程质量的关键,也是提高工效,缩短工期的关 键。针对工程中大量的管管相贯节点以及管板节点和管球节点,形式多样且施焊要求高的特 点,我们对安装节点的功能作如下分析:即满足结构施工阶段和永久阶段的受力要求,可承受 调整结构在施工过程中因温度、结构变形等各种因素造成的累积误差,方便构件吊装时的临时 定位,确保焊接质量和闭合跨的顺利吊装。在节点设计过程中创造性地把焊缝分为临时固定焊 缝和永久焊缝两类,既利于吊装过程中的快速定位,又使永久焊缝的施焊有充裕的时间和较好 的操作条件。 为了简化复杂曲面三维座标的工程测量,我们以四个圆心点和三十二个悬挑桁架梢部(A 轴)设计投影点为基础,以一个平面控制网和三十二个径向竖平面组成测量控制系统,即以平 面代曲面,来达到精确、快速的测量定位。并选用高精度全站仪,采用简便有效的吊装单元校 正工艺和逐级趋近的精度控制方法,消除累积误差,环闭误差以及砼结构不均匀沉降、位移对 钢结构安装的影响。 在安装特长悬挑桁架采用多机同步作业,空中吊点置换等一系列吊装新工艺,解决世界第 一悬挑桁架的安装。 悬挑桁架共有32榀,为双幅式平面桁架,其弦杆为X457钢管,腹杆亦为钢管,采用相贯节 点焊接连接,在场内就地制作,组成整榀,最大悬挑桁架长73.5米,重达80吨(世界第一)。 由于悬挑桁架的安装是在砼看台结构完成之后,最大吊装半径达50米,最大起重高度70米,给 安装到位带来极大困难,因此,安装过程中有14榀悬挑桁架采取多机空中接力的方法来实现悬 挑桁架的高空就位。11、14、44、47轴及其对称轴为双机抬吊,抬吊时,一台300吨吊机在场 内,桁架斜吊到看台板上,场外300吨吊机接付臂,将付臂伸入场内,把桁架的根部吊起,完成 吊点空中转换,而后将桁架安装到位。 2、5、8轴及其对称轴的悬挑桁架为一台在场内的300吨吊机与一台在西区宾馆至顶K轴上的 门式起重机在机械的配合下,空中接力抬吊到位。其过程为:300吨吊机将悬挑桁架吊到看 台板上方门式起重机工作半径内,由门式起重机起吊桁架根部,在梢部由100吨与80吨吊机承 吊,然后300吨吊机松钩,卸去吊索具,形成门式起重机与100吨、80吨吊机抬吊状态;300吨吊 点移至梢部,卸去100吨、80吨吊机吊构,形成300号吊机和门式起重机抬吊状态;300吨吊机和 门式起重机起钩,使悬挑桁架高于西区砼结构屋面,门式起重机和300吨吊机同时变幅,使悬挑 桁架临时搁置在G轴柱子上;门式起重机吊点负梢部再移动一个节距,双机再同时变幅使得桁架 在门式起重机腹中通过,与柱帽连接。 体育场屋面覆盖材料采用新颖、轻质的SHERFILL建筑 膜,它是由玻璃纤维布涂覆合成树脂构成,色白,呈半透明状。大型体育设施采用这种膜结构 在国内尚属首例。膜结构由膜结构支架,飞索飞杆和膜面组成,以节间为单元设置整张膜面, 并根据节间的长度设置1-3飞索飞杆。通过液压千斤顶顶升飞杆,从而张紧膜面,形成一个个 锥状伞面,既利排水,又美观别致。整个体育场共分32个单元,计有32个大小不等膜面。最大 尺寸达28米×70米,重2吨;飞索飞杆每组重约3吨,飞杆约9-11米。由于飞索飞杆和膜面均为 凌空安装,所以给施工带来不少新的难题。 其一,飞索飞杆的安装方法,美方是通过上端4根索悬挂飞杆,待膜面铺毕后,用紧绳器拨 升下端飞索和飞杆到位,再顶升。我们改为上下索均一次装毕,由下索固定支座和飞杆,通过 支座和飞杆之间加设的倒链进行预顶顶升,大大简化了操作。 其二,最大膜面长达70余米,原美方要求设置多个卷扬机来牵引,不仅操作复杂,同步要 求也难以达到,我们利用300吨吊机,以10米长的巴杆作铁扁担,通过8只导向滑轮和绳索牵 引,仅用20分钟即可完成最大膜面的铺设。 第三,设计了电动悬挂吊篮,以卷场机为动力,易于搬移和垂直上下,满足膜面施工时不 同作业位置要求,确保施工安全和高效。
3、西1、西5、西7等形态差异较大混凝土中采用J8DX-1大体积混凝土计算机循环测温仪,利 用现代化手段保证混凝土的中心温度和表面温差小于25℃,指导养护和保温措施,以保证基础 混凝土不出现裂缝。裂缝控制达到要求。 2、粗直径钢筋连接技术 上海体育场工程所用钢筋规格繁多,直径最大的钢筋为直径40, 钢筋既粗又长,又加上设计要求所有环向钢筋不能采用绑扎接头。因此,本工程在保证同一截 面钢筋穿刺要求的前提下,采用粗钢筋锥螺纹连接新技术,经专业单位钢筋接头强度测试,结 果表明所用锥螺纹连接的钢筋接头各项指标均达到设计要求。 工程中基础承台、立柱、斜柱、主梁等部位的粗直钢筋均采用锥螺纹接头连接,以钢筋直 径分类采用接头数分别为直径20,5629只;直径22,29264只;直径25,83405只;直径28, 4791只;直径32,14499只,直径40,22934只,共计167323只。通过钢筋连接技术,大大加快 了施工速度,经监理单位的抽查认证,质量稳定可靠,且有较高的经济效益。经测算,共计节约 各类钢筋908.623吨。 3、预应力混凝土技术 上海体育场看台板计2854块,长、宽、高结构形式均不同,采用预 制方式,即IV级钢预应力钢筋,先张法施工。 +6.400m高架疏散平台东区共计20根径向梁,梁长20m ,采用预应力后张法施工,预应力 钢束7根7股直径j15.24钢铰线股钢铰线、建筑防水工程新技术 工程地下室呈环状,基础承台面标高为-5.600m,环圈中外圈周 长约为1100m,内圈周长约为550m。地下室内外圈外板墙采用氯化聚乙烯一橡胶共混卷材,共计 面积为12000平方米。 体育场整个看台板接缝,西区宾馆屋面及+6.400mm高架疏散平台面均采用氯化聚乙烯- 橡胶共混卷材防水,共计面积约85000平方米。防水工程从施工完毕至今已有一年多的时间,经 过跟踪观察,效果良好,无由于防水工程的原因造成明显渗水现象。 5、现代管理技术与计算机的应用 以空间斜向结构为主的体育场工程中,应用现代管理技 术与计算机来控制整个结构的测量定位。 (1)采用全球定位系统GPS技术建立控制网,控制网的控制点采用钢质强制归心站,其相 对精度可达1/500000。 (2)采用日本索佳SET2C二型全站仪,按四等导线测量要求,极坐标定轴线B体育官网,精度达到设 计要求。同时,与计算机联机处理数据,保证了施工进度和数据的正确可靠。 (3)根据结构中斜柱与空间环梁,看台斜梁的相互关系,计算出水平投影的平面坐标,计 算时采用PC-E500小型计算机,坐标成果储存在计算机内,并直接验算各轴线交点坐标反算 值。经过施工实践与上海测绘院的复验,定位精度达到了设计要求,实际距离与设计距离的相 对精度达到了1/60000,小于设计要求的1/10000。 (4)计算机技术还用于施工网络计划,工程预算,计划统计,材料统计等方面,较好地解 决了工程项目管理中的实际问题,提高了管理水平,满足了施工中快速、高效的要求。 6、新型模板与脚手架应用技术 本工程结构整个顶部呈马鞍状,故32根主立柱的标高(指 顶部标高)不尽相同,最低的大斜柱标高为+26.929米,最高的标高为+52.429米(均指在 拐点处的标高)。且大斜柱随标高的增高截面尺寸越来越大,斜柱最大尺寸达2000×10530毫 米,其水平投影斜出量达25.6000米。主立柱施工的难度在于选用合理的模板体系。 (1)主立柱模板选用经过多方案的选择比较,决定采用劲性构架支撑体系。方案的思路为 每一节主立柱劲性构架既作为钢筋的靠山,又作为模板的固定支撑,并能以劲性构架的正确就 位来控制斜立柱的倾角。同时,每一节主立柱的受力,变形等能够满足设计及施工要求,无需
再加设支撑体系。而劲性构架方案的成立是建立在能自立的基础上。该方案的采用,不仅 保证斜柱与空间梁等的正确连接及外形尺寸,同样也便于测量工作的开展。对上部钢结构屋盖 劲性钢管的锚固(锚固长度为10、12米两种),也达到了简化施工的作用,即利用劲性构架构 格柱空隙插入钢屋盖劲性钢管。另外,利用劲性构架支模体系,对斜柱空心部位内模的支撑也 变得更为容易,且能降低成本(经初步计算可节约200多万元左右)。当然,劲性构架的采用也 给施工带来了一些困难,如由于单榀构格柱自重较大,需要利用高吊就位,且吊装难度较大 等。 (2)构架形式: ①由于本工程内外侧倾角不同,东西区层高不同,西区劲性构架每节长度取为3.8米,东 南北区则取为3.4米,上下二节劲性构架采用对接形式,用同型号的角铁进行焊接。 ②劲性构架设置在内模板向内100毫米处,在斜柱四角设置四只格构大立柱,分别与地面呈 64°、71°,在侧模中间设置一道格构柱与地面夹角为67.5°。 ③施工至一定高度后,中间格构柱由一组改为二组,上部与劲性构架锚固处,构架截面也 将发生变化。 (3)支模工艺 大斜柱的内、外模板经放大样后,采用九夹板拼装成大模板。对拉螺杆采用16H和20H型螺 杆。柱模拆除后,应将对拉螺杆的锥状螺帽拧出,派专人分二次进行修补至混凝土面平。支模 前,模板均应涂刷脱模剂一道。 大斜柱侧、顶模待混凝土浇捣五天之后方可拆除,拆模时按支模的反方向顺序进行,拆除 模板中应注意对模板的保护。 7、超大型钢屋盖及进口膜结构技术 体育场工程屋面建筑造型新颖,整个空间结构东低西高,南北对称,高低起伏,呈马鞍状 曲面。主体建筑东西向跨度为288.4米,南北向跨度为274.4米,高70.6米。屋盖采用钢结 构,最大外环梁长27.89米,宽9.76米,高10.78米,重46.65吨;最大悬挑桁架长度达 73.5米重量达80吨,安装高度达70.6米,为世界同类建筑之最。屋面采用全膜面,面积达 3600平方米,这在国内绝无仅有,在国际上亦不多见。 体育场屋盖特大悬挑钢结构体系气势恢宏,空间尺寸复杂多变。屋盖主体由不同规格的钢 管通过相贯节点、板式节点和球节点连接组成的32榀悬挑双幅式桁架及64榀内、外环梁和27榀 中环梁构成,主体钢结构总重量近5000吨。屋盖面层选用SHEERFILL建筑膜;屋面排水系统采用 不锈钢天沟,总长为3公里;内外环梁的屋面及墙面围护均采用彩色压型钢板,面积约25000平 方米,主体钢结构与彩色压型钢板之间的过渡结构屋为钢结构,重1200吨。 体育场平面轴线以多中心呈辐射状发散布置,每榀悬挑桁架安装标高各不相同,测量定位 要求高;须在看台结构完工后施工,机械只能在跨外开行,大大增加了吊装难度;整个结构呈 环状封闭,累积误差难以调整;构件分工厂和现场制作,现场制作又分场内和场外,大部分构 件无法进行预拼装,增加了高空对接拼装难度;管材节点全位置焊接要求高。 上海体育场屋盖安装工程主体钢结构分为32个节点,环状布置,屋面呈马鞍形高低起伏, 西侧檐口最高(+70.6米),南北两侧最代,落差近40米。由于边设计边施工,加上工艺复 杂,工序繁多,施工组织难度极大,而从柱帽、外环梁到悬挑桁架、内环梁、中环梁;及过渡 层,彩色压型板等、天沟排水系统的制作、安装,油漆、防水喷涂到膜面结构的安装等整个屋 面安装工程工期仅为十个月。为确保工程项目保质按期完成,在综合如构件重量,安Fra Baidu bibliotek半径, 安装过程中的结构稳定及抗风载能力等各方面因素,将主体结构分为竖向构件(预埋钢管、钢 柱帽),径向构件(悬挑桁架)和环向构件(外环梁、中环梁、内环梁)。除预埋钢管为散件
上海八万育场(现名:上海体育场)位于上海天钥桥路西南面,中山南二路北面,斜 土路南面,上海游泳馆东面。上海八万育场占地面积约19万平方米,建筑面积17万平方 米,观众容量约6万名。体育场结构为地下一层,面积3.5万平方米。呈环状基础承台厚1.5 米,坑底标高-7.35米,局部深-9.35米。上部结构为框架结构,东面为16000平方米的体育 俱乐部,西面为体育场主看台和拥有360套标准客房十二层的宾馆,看台上还设有100套包厢。 体育场底层为直径240米作圆的环状建筑。环状建筑的外圈还有一圈以直径为304米作圆的高架 人行通道。八万育场的内圈看台为半开放式结构,看台上的遮盖为悬挑钢梁组成的重达 5000吨的钢屋盖,上覆膜结构。整个结构顶部是马鞍状,西部主建筑高度为71.5米。中间为九 道1.22米塑胶跑道及105米×68米足球场。 体育场工程项目的施工技术难点是: 1、体育场的地下室是一外圈周长为1150米,面积达7.5万立方米,整块底板不设后浇带和 沉降缝,只将砼底板分成十四块进行浇捣,相邻块的浇捣间隔15天时间。要达到设计提出避免 有害裂缝,减少无害裂缝要求。 2、上海八万育场整个建筑径向轴线根,环向轴线以H轴为主轴,H轴上布置96根斜 柱,其中32跟斜柱为主立柱,主立柱内倾角为64°,外倾角为71°,上宽下窄。±0.000处立 柱截面b×h=2000×3000mm,该立柱随着标高的不断增高截面越来越大,2轴和95轴的立柱总高 度达62.5米左右,拐点处高度为52.5米,截面最大尺寸b×h=2000×10530mm,整根立柱在± 0.000以上的混凝土方量约为485立方米,重约1200吨。 3、立柱的顶部设置钢结构屋盖,总重5000吨,最大悬挑73.5米,钢屋盖锚固钢管伸入混 凝土立柱长度分别为10米和12米,钢屋盖的外挑长度为亚洲之最。钢结构网状屋盖上将覆盖美 国进口的SHERFILL膜结构3600平方米作为遮盖。本工程的膜结构为国内首次采用,覆盖面积为 亚洲之最。 4、贯穿于整个工程的三维测量过程。 本工程由上海市建筑设计研究院设计,由上海市第 八建筑工程公司承建土结构施工。工程从一九九四年九月开工,结构于一九九六年七月封顶, 一九九七年十月全面竣工。建成后的八万育场首先作为第八届全国运动会的主会场,也是 上海新三年大变样的标志性工程。 二、应用新技术情况 : 1、商品混凝土应用 整个工程全部采用商品混凝土。应用量达127041平方米,其中地下室 为79433平方米,上部结构为47608平方米。在体育场结构施工的各个阶段,我们根据结构的不 同特点和气候条件,采用不同技术指标的商品混凝土。 在地下室结构施工中,我们针对整个建筑物不设沉降缝和收缩缝,底板混凝土分成十四块 浇捣,相邻块的混凝土浇捣间隔15天以上的技术特点。在混凝土的配合比上采取了利用混凝土 R60强度,合理的级配和水灰比;较低标号的水泥和低水化热的水泥;掺用15%以上的磨细粉煤 灰和性能过关的减速水剂;以及符合质量要求的砂、石骨料;采用合理的收头、养护及保温措 施;同时在现场施工中严格商品混凝土的质量,由专人控制商品混凝土的塌落度,同时还要求 在混凝土中严禁加水。 在上部结构施工中,我们除了在高度较高,又是斜向结构的部位采用串筒落料以防商品混 凝土离析及螺纹管导向振捣以保证混凝土的密性等技术措施外,还根据工期紧迫的特点,在部 分部位采取了混凝土三天强度达到C30的特殊级配。 在地下室大体积混凝土施工中,除了采用合理的内外温差控制措施外。我们还在东1、东