2024年9月20日 星期五
凤舞九天:打造体育场馆建设的“凤凰山速度”

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凤舞九天:打造体育场馆建设的“凤凰山速度”

【类别:西南要闻【浏览:517次】【时间:3年前】

从空中俯视,凤凰山体育公园好似四川的盖碗茶,足球场是茶碗,体育馆是茶盖,下部的大平台是茶托。茶盖为天,茶托为地,茶碗则代表着人,天、地、人,和谐统一。今年8月大运会期间,有朋自远方来,品一杯盖碗茶,亦是四川人的待客之道。

技术引领,开创运动场馆先例

成都凤凰山体育公园是2021年世界大学生运动会,2023年亚洲杯的重要赛事场馆。项目占地 43.67 公顷,总建筑面积约45.6万平方米。由一座6万座的专业足球场,一座1.8万座的综合体育馆及其他配套设施组成。

2019年3月,当中建八局项目经理刘火明接到建设凤凰山体育公园的任务时,这个集勘察-设计-施工于一体的EPC工程让他感到压力山大:“短短730天内完成如此体量的运动场馆建设,在全世界都没有先例!”尽管如此,项目团队还是义无反顾地啃起了这块“硬骨头”。

针对EPC项目的特殊要求,如何在保证质量的前提下,确保工期进展?刘火明认为,首先是要缩短设计和施工之间的时间。为此,中建八局联合设计方中建西南院,将设计进度纳入工程总进度计划范畴,对关键线路上的工期节点重点部署,合理制定设计节点计划。

解决设计问题,只是第一步,更为艰巨的任务是施工组织和工序穿插。凤凰山体育公园是大型综合体育场馆,涉及专业多,内容广,工序上的细微变化也将耗费大量精力。为节省工期,项目利用BIM模型进行多专业协同设计与审查,发现并解决主要图纸问题1000余项;在工程实体建造前,通过BIM技术进行数字建造预演以及模拟分析,优化施工工艺及施工组织、解决施工重难点,化解安全风险。经过周密策划,技术引领,项目共缩短工期132天。

2020年11月,凤凰山体育公园BIM应用成功斩获AEC全球工程建设业卓越BIM大赛施工类大型项目冠军,为这盏“盖碗茶”增添了一个闪亮的光环。

国内首创,填补结构技术空白

凤凰山体育公园专业足球场采用的大开口索穹顶结构属全国首例。索穹顶结构最大悬挑跨度64米,南北跨度279米,东西跨度234米,外周设受压网架及环柱,内环桁架南端低北端高,最高点高度为63米。该结构充分发挥了拉索的高强度特性,同时拉索与屋面膜结构相得益彰,结构轻盈高效,充分体现了结构之美与建筑之美。

2020年4月17日,凤凰山体育公园大开口索穹顶结构顺利封顶,在没有经验可以借鉴的情况下,中建八局项目团队一手抓防疫复工,一手抓技术攻关,通过精心组织、合理安排,不但抢回了受疫情影响的17天工期,还提前3天完成了这一节点。

结果符合预期,过程却并不简单。

凤凰山体育公园项目结构复杂,东西对称,南北不对称,呈“北高南低”的态势,因此导致整个索网受力不均匀。为了解决这一难题,项目部采取了“无牵引提升、低空累积安装、分批同步张拉”施工方案,通过设置12组70米高的门式提升架,将内环桁架和索网整体向上提升,提升重量超过1650吨,整个提升过程中通过电脑控制油泵,精准给“力”,缓慢提升。为了进一步确保成功施工,施工前项目部还进行了索网受力模拟分析,进行了缩尺试验以及索夹抗滑移和蠕变试验。

“整个提升过程持续了40天,”刘火明说,“相当于用一个多月时间给足球场戴上一顶1600多吨重的‘王冠’!”

全球最大,为“王冠”贴膜

凤凰山体育公园项目专业足球场屋面采用的膜结构造型新颖,美丽大方,膜材展开面积约为2.7万平米,是目前世界上最大面积单层ETFE膜结构。

足球场屋面膜结构由内环膜、外环膜(主索部分)组成,安装过程中共使用了200片ETFE膜。其中,内环膜附着于内环桁架弦杆上,单张膜片约为15平米,近似于平行四边形;索穹顶结构采用葵花形布置,共设置2道环索,径向设置80道斜拉索,每圈设置40根撑杆。索网膜面以菱形、三角形均分分布,菱形单片面积约为22平米,三角形单片面积约为140平米。

面对这个世界最大面积单层ETFE膜结构,在建造过程中,项目以四川省劳模和工匠人才创新工作室为依托,不断加大技术创新力度,全力推进包含大型曲面ETFE膜结构施工技术在内的数十项关键技术研究。成功形成了多功能索夹、大开口索穹顶结构防解锁的索膜连接构造及施工方法、大型索承式单层ETFE膜结构安装技术、ETFE镀点膜材加工及施工保护措施等多项专利和论文。截至目前,项目累计已完成专利、工法、论文等100余项技术成果,科技创新成果丰硕。

“整个膜结构安装过程中,项目使用的二次钢构件量约为180吨,索节点刚性支托件及膜面收口节点钢构件重量约为150吨,”中建八局凤凰山体育公园项目总工魏爱生说,“贴膜后,将有效改善足球场的透光条件!”

装配机房,智慧高效环保典范

凤凰山体育公园项目的空调机房,整体嵌套于圆形的体育馆中,机房整体呈扇形。加上其他功能区的分割,空调机房是一个7边不规则图形,其中两个面还是弧面。

“在这样的条件下实现装配式安装,是对预制加工能力、BIM深化设计能力和现场调度能力的一次极限考验。”项目安装经理郭金龙表示。

为确保履约,中建八局安装团队在建设前期,就决定采用装配式技术安装空调机房,把现场的一部分困难转移到设计阶段进行解决。从BIM建模到深化模型设计,从三维逆向建模到模型预制加工,经过不断的优化迭代,最终呈现出最优方案。

在最优方案中,由于组件全部采用预制加工,工人只需按照图纸进行组装,工期从传统安装方式的60天缩短至4天。不动用焊机,火花、烟雾、粉尘等污染物也在施工现场销声匿迹;不进行材料切割,施工地面看不到任何废料,材料节约10%。

3台重达16吨的离心式制冷机组,和1台8吨的螺杆式制冷机组,是整个装配式机房的核心设备。总计1020米的预制管道,在狭小的空间里纵横交错,误差被严格控制在3毫米以内,铺展开来,可绕凤凰山体育公园足球场2圈。

截至目前,凤凰山体育公园已进入收尾阶段;预计到3月底,项目进入综合验收阶段;到今年8月,凤凰山体育公园就将以崭新的姿态,迎接世界各国运动健儿。

“成都是一座网红城市,很多建筑令人印象深刻,”刘火明说,“我相信,过不了多久,凤凰山体育公园就将成为新的网红建筑!”


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