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(山西省第五建筑工程公司,山西 太原 030013)
山西體育中心體育館工程是山西省重點工程,位于太原市晉源區(qū),是一個能滿足籃球、排球、乒乓球、羽毛球、體操、摔跤等國際單項比賽的大型場館,建筑面積37 220 m2,總投資3.1億元,可容納觀眾8 102人。該工程是一項多功能、多設(shè)備、多專業(yè)、組織協(xié)調(diào)要求高、技術(shù)難度大的復(fù)雜工程,在兩年多的施工中采用了許多新技術(shù)、新工藝和新材料,克服了施工過程中的許多難點,獲得了市優(yōu)良工程、省優(yōu)良工程、太行杯和汾水杯獎等稱號。
該工程基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,主體結(jié)構(gòu)為型鋼混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu),與游泳館和自行車館相接,上部屋蓋為多重弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)+空腹桁架+魚腹式桁架組合體系,屋蓋總長520 m,寬120 m,主桁架最大跨度90 m,上弦最高點標(biāo)高29.68 m,總質(zhì)量2 610 t。屋面為鋁鎂錳合金直立鎖邊保溫板,外墻采用蜂窩鋁板和玻璃組合式幕墻。該工程結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特,多重弦支網(wǎng)殼空間異形鋼結(jié)構(gòu)體系實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)“拱”與“索”的有效結(jié)合,為國內(nèi)外首創(chuàng),獲國家發(fā)明專利和2012年中國建筑創(chuàng)作獎?!按罂缍榷嘀叵抑ЬW(wǎng)殼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力高空張拉施工工法”被評為山西省省級工法?,F(xiàn)將該工程應(yīng)用新技術(shù)的情況介紹如下,供參考。
對裂縫成因進(jìn)行分析并進(jìn)行預(yù)防控制處理,提高了結(jié)構(gòu)的強度與耐久性。該體育館混凝土總用量為26 000 m3,采用商品混凝土泵送施工,施工中采取了一系列的防治裂縫措施,特別是混凝土斜圓柱及各層樓板部位的裂縫防治,取得了較好的效果。
應(yīng)用自密實混凝土技術(shù)解決了鋼管混凝土柱內(nèi)密實度不足、離析等缺陷,與傳統(tǒng)的逐段澆搗法相比,具有良好的綜合效益。
高強高性能混凝土易于澆筑,振搗時不離析,可提高混凝土耐久性、抗?jié)B性、密實性及韌性,延長混凝土的壽命,確保工程質(zhì)量。
應(yīng)用清水混凝土技術(shù)省去了二次抹灰工序,避免了大面積抹灰容易出現(xiàn)的空鼓、脫落,施工質(zhì)量好,不僅節(jié)約材料,而且節(jié)省工期,有良好的綜合效益。
輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)具有輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,同時由于混凝土的存在而提高了結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性,并增強了結(jié)構(gòu)的防火性能。
(1)屋蓋桁架在場館外進(jìn)行吊裝。該工程結(jié)構(gòu)新穎,其支撐設(shè)計、桁架安裝過程節(jié)點選擇、桿件應(yīng)力與應(yīng)變控制、主桁架高空拼裝和58 m超長桁架吊裝技術(shù),均需進(jìn)行嚴(yán)密的驗算。
(2)預(yù)應(yīng)力拉索施工難度大、精度要求高,場館136根拉索施加預(yù)應(yīng)力分多次進(jìn)行,檢測工作量大、難度高。
采用酚醛鋁箔復(fù)合板,以酚醛泡沫板與鋁箔復(fù)合制成夾芯板,現(xiàn)場按設(shè)計規(guī)格尺寸加工成型,一次吊裝,無需再加保溫層,便于維修。在實際應(yīng)用中,提高了工效,降低了成本。
螺旋風(fēng)管的制造高度自動化,生產(chǎn)速度快,由于其支架、吊架需用量少,安裝工作量少,所以螺旋風(fēng)管的總成本較低。而且采用無法蘭連接,泄漏量少,有很好的社會效益。
綜合利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和現(xiàn)代圖形顯示技術(shù),將各部分子系統(tǒng)集成,實現(xiàn)了分散控制,集中管理。
消防管道、鍍鋅管道采用內(nèi)外涂塑管道卡箍連接,管徑>DN100的管道共計1 500 m,管徑>DN100的鍍鋅鋼管共計1 800 m。采用這種連接技術(shù)連接可靠,使用年限內(nèi)免維護(hù),維修拆卸方便;有效地解決了大管徑管道套絲連接的困難,且可防止因套絲破壞鍍鋅層和保護(hù)層的問題;同時具有施工方便快捷、安裝效率高、施工工期短、人工費較低的優(yōu)點。
PHC樁預(yù)應(yīng)力高強混凝土樁樁身強度高,樁身質(zhì)量穩(wěn)定可靠,穿透力強,便于施工。靜壓施工時,施工現(xiàn)場簡潔,無污染、無噪聲,能保證文明施工。
體育館主體結(jié)構(gòu)鋼筋層次多、密度大,特別是在支座處的鋼筋更為擁擠,施工難度大。經(jīng)對各種鋼筋連接方式進(jìn)行比較,決定采用機械連接技術(shù)施工。采用機械連接可全天候作業(yè),氣候條件影響小,約1.5~2.0 min即可完成一個接頭。若采用電弧焊接,一個接頭約需10 min,施工效率低,不能確保工期。經(jīng)綜合比較,決定對Φ22 mm以上的鋼筋采用平螺紋連接,現(xiàn)場對鋼筋端頭加粗,加工成直螺紋。采用這一方法除了能保證工期外,與焊接接頭相比,結(jié)構(gòu)鋼筋排列擁擠的程度得到降低,易于進(jìn)行混凝土澆筑。
虹吸雨水排水系統(tǒng)管道安裝要求的空間小;懸吊管沒有坡度,可為管道安裝提供方便,節(jié)約建筑空間;檢查井連接管和埋地管少,地下工程量?。挥捎诹魉俅螅苁瓜到y(tǒng)保持較好的自清作用。
在智能化系統(tǒng)中,采用了樓宇設(shè)備自動控制系統(tǒng)(BAS)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、保安巡更系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)(PDS)、系統(tǒng)集成技術(shù)。
在該項目中應(yīng)用了工程量自動計算技術(shù)、工程項目管理信息化實施集成應(yīng)用及基礎(chǔ)信息規(guī)范分類編碼技術(shù)、項目多方協(xié)同管理信息化技術(shù)、廣聯(lián)達(dá)預(yù)結(jié)算計算軟件、CAD軟件、夢龍軟件。
(1)新型模板及腳手架應(yīng)用技術(shù)。包括:清水混凝土模板技術(shù)、早拆模板施工技術(shù)、碗扣式腳手架應(yīng)用技術(shù)。
(2)建筑節(jié)能和環(huán)保應(yīng)用技術(shù)。包括:工業(yè)廢渣砌塊應(yīng)用技術(shù)、外墻自保溫體系施工技術(shù)。
(3)建筑防水技術(shù)。包括:防水卷材機械固定施工技術(shù)、水泥基防水涂料施工技術(shù)。
(4)施工過程監(jiān)測和控制技術(shù)。包括:弧形平面測量系統(tǒng)、超傾斜型鋼混凝土斜圓柱定位控制技術(shù)、施工現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)控管理及工程遠(yuǎn)程驗收技術(shù)、大體積混凝土溫度監(jiān)測和控制。
(5)木絲吸音板新型環(huán)保材料應(yīng)用技術(shù)。木絲吸音板完全不同于傳統(tǒng)密度板的成型工藝,杜絕了危害人體健康的甲醛。
(6)異形直立鎖邊金屬屋面。該屋面能有效地分解大溫差在屋面形成的應(yīng)力,即使超長板塊也有足夠的脹縮空間,而不會使結(jié)構(gòu)擠壓或張拉變形。
(7)超細(xì)無機吸聲棉噴涂技術(shù)。既保證了保溫、吸音隔聲的效果,又具有良好的防火性能,還保證了良好的視覺效果。
(8)大型LED吊斗屏安裝技術(shù)。
(9)籃球比賽專用環(huán)保木地板。可保證在運動過程中地板尺寸的穩(wěn)定性及牢固性,并起到自動補強的作用。而且具有吸音功能,隔音效果好。
(10)主體育館的觀眾席和比賽場,在國內(nèi)首次采用了座椅下送風(fēng)的置換通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。
山西體育中心體育館自竣工以來使用正常,運行良好。施工中新技術(shù)、新工藝、新材料、新機具的應(yīng)用,符合節(jié)材、節(jié)能、提高質(zhì)量、增進(jìn)效益的原則,并能提高建筑施工企業(yè)的整體技術(shù)素質(zhì)和施工生產(chǎn)能力,加速科技成果的轉(zhuǎn)化,起到降低施工成本、減少浪費、保證工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度的作用。