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15000座网球馆工程通过省结构优质工程验收

时间:2015-04-28发布人:Wuhan Open

2015年4月26日武汉光谷国际网球中心15000座网球馆工程顺利通过省结构优质工程验收,该工程由浙江省一建建设集团有限公司总承包、上海宝冶集团有限公司完成了外围气旋及屋面钢结构和活动屋盖。

2015年4月26日武汉光谷国际网球中心15000座网球馆工程顺利通过省结构优质工程验收,该工程由浙江省一建建设集团有限公司总承包、上海宝冶集团有限公司完成了外围气旋及屋面钢结构和活动屋盖。

一、工程特点

1、工程建设意义重大。该工程自2013年12月28日开工建设以来,作为武汉光谷国际网球中心的总承包方,浙江省一建建设集团有限公司在承接该国产后攻克了多项施工难题,创造了6项的中国“之最”:

 
 46米——中国体育馆第一高度;

 
 54340平方米——体育馆类建筑面积亚洲第一,世界第二;

 
 13073座-国内设置固定座位最多的体育馆;

 
 117米—国内环向预应力单次张拉长度之最;

2、国内开启面积最大的体育馆,武汉光谷国际网球中心15000座场馆的活动屋盖开启面积为60m×70m,最大开启面积(水平投影)为4200㎡;

3、国内第一个采用旋转气旋的大型公共建筑,64根自下而上向外倾斜的立柱既形成“旋风”的造型意象,又充当外幕墙结构的主支架,形成富有张力的空间效果;外围护“旋风”结构采用菱形网格曲线拱结构形式,主体结构型式为下部钢筋混凝土框架、上部空间网格钢结构的超限大跨高层混合结构。

二、工程难点,

1、高大支模体系搭设高度高,重载梁荷载大。

本工程高大支模体系搭设高度18.6米,重载梁截面尺寸1.8米×1.6米,局部预应力扶壁张拉端,截面尺寸3.0米×1.6米,重载梁每米重量9吨,环向长度410米。

为保证高大模板支模体系的施工质量安全,高大支模体系方案经过12次讨论,3次专家论证,最终确定重载梁梁底支撑架采用0.3米×0.6米立杆间距环向搭设。

2、件内置钢骨造型复杂,穿钢骨数量多。

本工程斜梁内置600mm×300mm工字形钢骨,长度29.5米。Y型柱内置1400mm×400mm工字形钢骨,长度25米。2-B轴处内置1400mm×600mm十字型钢骨。穿钢骨最大钢筋直径36毫米,同一截面最多40根。五层环梁,环向预应力遇斜梁钢骨径向截面开孔11处,孔径110毫米。
本工程钢筋、预应力穿钢骨开孔总计6800处。

本工程采用三维建模,结合CAD绘图,将钢骨、预应力、钢筋三者三维空间位置标识出来,深化设计,并进行现场样板试绑,通过实体模型指导后续施工,提前发现问题,从而保证钢筋安装质量。

3、有粘结预应力张拉长度长,预应力筋穿束困难,施工质量要求高。

本工程结构斜梁钢筋间距密,且内置钢骨,对预应力穿束影响较大,采用先穿波纹管,后穿钢绞线的施工工艺;五层环向预应力梁张拉前需进行摩阻试验,施工质量要求高,且由于是环向张拉,钢骨、混凝土构件对预应力张拉影响较大。

4、
固定屋盖结构

固定屋盖平面呈圆形,外圈半径约75m,固定屋盖结构形式为三层、局部两层焊接球网架结构,网架通过下部主体32个抗震球型固定铰支座以及垂直电梯处的四个钢管混凝土格构柱进行支撑,共设48个抗震球型固定铰支座,支撑形式为下弦支撑。

固定屋盖主、次桁架在考虑了构件分段重量、吊装作业半径以及施工工期要求,现将主桁架共分八段、次桁架共分六段
,共设置20个支撑胎架,采用460吨履带吊在场内将地面上分段加工桁架分段吊至支撑胎架上,进行高空整体拼装。在主、次桁架安装完成后,在网环馆场馆外侧采用320吨履带吊进行32榀固定屋盖网架的吊装工作。

气旋结构分为下部钢板气旋和上部不锈钢气旋,气旋底部与1.2米收边曲线拱连接,内侧面通过支撑拉杆与主体结构25.4米环梁以及网架焊接球节点相连。

气旋为扭曲变截面三角形的空间双曲箱体结构,主截面自下往上由666mm渐变为1050mm,扭曲梁之间用钢管格栅相贯成一个整体,钢管也跟随扭曲梁相应的弧度变化进行扭曲。气旋展长的总长近33米。加工最难最大的节点是在檐口转角处,此位置近似于一个90度的转角。

为确保气旋的加工和现场安装精度,加工厂与安装现场共用同一个空间坐标体系。进行坐标转换后用于加工与安装。从源头上控制了工厂与现场之间的精度对接。

气旋的箱体钢板通过光谱区域分析软件,采用辊曲成型,再上胎架组拼。加工场共设置制6-8副整体胎架,每副整体胎架设有22个胎架,胎架间距为1.6米,在胎架每侧各安装一块定位板,位置设在与幕墙节点及联系管重合处,从源头控制外观成型及整体的曲率弧度,保证64根三角形变截面扭曲梁空间气旋加工截面尺寸、扭曲角度的一致性。

加工完成后,根据现场吊装需要共分为三段,第一段和第二段长度为17米,第三段长度为8米,确保现场安装顺利进行。

气旋现场安装分别采用一台260吨和一台150吨履带吊双机抬吊。安装过程中采用全站仪对每根气旋高空安装位置进行精确定位,确保气旋上部安装位置的正确,下部与直径1.2米的曲线拱完美相交,为一步幕墙结构的安装打下良好的基础。

5、活动屋盖结构

活动屋盖位于固定屋盖中间部分,结构顶部标高45.557m,开启面积为60m×70m,采用平行移动的开启方式。活动屋盖结构采用预应力拱形桁架结构。由两层四单元双向开启结构组成,即上层屋盖两个单元、下层屋盖两个单元。

活动屋盖轨道及行走机械布置在轨道桁架上弦表面。行走机械采用单轮双轨设计,活动屋盖荷载通过台车传到固定屋盖。轨道采用2根箱型梁作为轨道梁,轨道梁通过支撑钢板及短立柱固定于轨道桁架的上弦横杆。

活动屋盖施工总体思路:在活动屋盖全开状态下,在活动屋盖储存仓顶部设置一定数量支撑塔架,将上、下层屋盖结构分块在地面拼装后吊装,高空合拢,然后张拉预应力,同时将台车设备安装到位后将结构卸载落位到台车法兰上,分阶段进行设备调试。

首先在固定屋盖次桁架上弦杆处安装下层活动屋盖临时支撑,下层活动屋盖分四片进行吊装,高空对接、补档,下层活动屋盖预应力安装、张拉,跨中临时支撑卸载;在下层活动屋面临时支撑相同位置安装上层活动屋盖临时支撑,上层活动屋盖分四片进行吊装,高空对接、补档
,上层屋盖预应力安装、张拉,跨中支撑卸载,拆除跨中支撑;安装台车设备,拆除两端支撑,活动屋盖整体结构落位到台车上,进行固定屋盖外围气旋支撑卸载、固定屋盖次桁架支撑卸载、固定屋盖主桁架支撑卸载。

6、结构健康监测

为保证15000座网球馆在施工过程与运营状态的安全性,施工过程中对主体结构、固定屋盖、活动屋面在不同施工阶段、不同受力情况下的结构应力、变形,预应力梁的孔道摩阻力进行了有效监测。在主体结构设置应变、应力监测点共计380个,变形监测点12个,固定屋盖、活动屋盖结构设置应变、应力监测点共计240个。通过施工过程中定期的结构健康监测,本场馆结构的应力、变形均在规范允许范围内。

7、玻璃幕墙

檐口双曲铝板设计、施工及材料加工难度都非常大,铝龙骨双曲弯弧加工、安装定位难度极大,铝板全部为菱形、三角形异性双曲铝板,每块铝板的尺寸均不一致,加工及安装难度非常大。双曲铝板与立面玻璃的胶缝要求平滑过渡,对双曲铝板的定位安装要求极高。

环梁不锈钢板全部为不规则的双曲板,加工放样难度非常大。气旋和圆管以及上、下玻璃的槽口全部穿透了不锈钢环梁表皮,给不锈钢板的放样和测量带来极大的挑战。

8.预制混凝土看台板

预制清水混凝土看台板施工要求高、预制构件分块多、预埋工程量大、工期紧。本工程是正圆形网球馆,曲率大,基础找平、接缝位置高差、接缝处理、环向顺直要求较高。预制构件分块多,达4600块,约3500立方米。看台板预制需要预留通风、电气、弱电等开孔13600个;所有工程量需在100天内完成,每天最少完成57块,工期紧张。

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