當前位置: 成功“閉環(huán)”！山東省首個6萬座專業(yè)足球場屋蓋鋼結(jié)構(gòu)合龍
10月21日，隨著最后一榀百噸鋼桁架精準入位,中建八局承建的黃河體育中心專業(yè)足球場項目屋蓋鋼結(jié)構(gòu)成功合龍,標志著項目屋蓋鋼結(jié)構(gòu)主桁架施工階段圓滿收官,即將進入索、膜結(jié)構(gòu)施工階段.
黃河體育中心專業(yè)足球場項目位于濟南市新舊動能轉(zhuǎn)換起步區(qū)，總建筑面積19.7萬平方米，采用國際足聯(lián)FIFA最新標準，是山東省首個6萬座專業(yè)足球場，也是黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展重大戰(zhàn)略工程。
項目屋蓋結(jié)構(gòu)由鋼結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)和金屬屋面組成，鋼結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外環(huán)桁架、星型拱桁架挑檐桁架等88榀桁架以及單層網(wǎng)殼組成，單榀鋼桁架重約200噸，需要在60米高空完成拼裝焊接，外輪廓平面近似直徑280米的正圓，中心開口平面為長軸176.5米、短軸156.5米的橢圓。
項目鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量約3.1萬噸，僅靠36根排架柱支撐下部，與混凝土結(jié)構(gòu)相連形成大跨度、大懸挑空間結(jié)構(gòu)，最大懸挑長度達45米，為國內(nèi)體育場館類鋼結(jié)構(gòu)之最。
屋蓋鋼結(jié)構(gòu)吊重大、懸挑大，施工時間跨越夏秋冬三季，溫度變化會形成巨大誤差累積，但施工誤差要求必須小于5毫米，因此合龍段施工難度為目前國內(nèi)之最。鋼結(jié)構(gòu)拼裝完成后，支撐胎架分級卸載產(chǎn)生的變形量是國內(nèi)同類場館之最，百噸鋼構(gòu)該如何精準的“穿針引線”，對項目團隊提出了不小的挑戰(zhàn)。
項目聯(lián)合重慶大學(xué)周緒紅院士團隊共同研發(fā)“大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)全過程一體化數(shù)字建造技術(shù)”對吊裝段進行激光掃描和視覺重建，基于點云數(shù)據(jù)智能處理算法自動生成多尺度尺寸檢測報告，并提前進行相鄰節(jié)段的虛擬預(yù)拼裝，為后續(xù)節(jié)段的動態(tài)糾偏提供數(shù)據(jù)支撐。
創(chuàng)新性提出雙拼格構(gòu)柱方案、異形曲面桁架拼裝等技術(shù)，采用智慧焊接機器人自動生成焊接、行走程序?qū)附訁?shù)進行實時調(diào)整，進一步降低施工誤差；總結(jié)“日照非均勻溫度效應(yīng)下屋蓋鋼結(jié)構(gòu)合龍控制技術(shù)”，實時模擬動態(tài)日照作用，掌握受日照輻射、環(huán)境氣溫影響屋面產(chǎn)生非均勻的溫度變形規(guī)律，精準選擇合龍時機保證合龍精度和結(jié)構(gòu)安全。
屋蓋鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的索、膜結(jié)構(gòu)由CFRP-鋼索組合索桁架和大面積單層PTFE覆膜構(gòu)成，是國內(nèi)首例在專業(yè)足球場大規(guī)模應(yīng)用高透光率PTFE網(wǎng)格膜材料，創(chuàng)新融合了大懸挑屋蓋剛性體系異性索膜柔性體系等諸多大跨空間結(jié)構(gòu)元素，是目前國內(nèi)施工最為復(fù)雜的專業(yè)足球場之一，在兼顧功能、美觀與采光性能的同時，具有“剛?cè)岵苯Y(jié)構(gòu)受力特征。
項目強化校企合作攻克大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)體系難題，研發(fā)國內(nèi)首例CFRP索輪輻式索桁架體系，透光率世界最高、抗拉強度國內(nèi)最大，配合先進的通風(fēng)控溫控濕系統(tǒng)以及透明膜結(jié)構(gòu)光照系統(tǒng)，可培育世界頂級足球場專業(yè)草坪。助力“強省會”建設(shè)再提速，打造黃河流域體育新名片，黃河體育中心專業(yè)足球場項目作為濟南市起步先行建設(shè)的文化地標，建成后將以足球為起點、黃河為紐帶，進一步提升體育相關(guān)產(chǎn)業(yè)能級，助力濟南由“泉城時代”邁進“黃河時代”。
