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大连梭鱼湾足球场 索结构完工

2022-05-04
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5月1日劳动节这一天,大连梭鱼湾足球场项目,屋面索结构施工如期完成,距离完美竣工又向前迈进了坚实的一大步。

大连梭鱼湾足球场 索结构完工
索结构是足球场屋顶的骨架,它像伞骨一样将屋顶膜结构支撑起来,包含上环索提升、撑杆安装、拉索提升、交叉索施工等环节。施工难度极大、精度需求极高,是项目关键线路节点,直接影响后续屋面膜结构、体育工艺等分项工程施工。
项目的罩棚索结构设计为轮辐式上斜交下径向柔性双层索网体系,是国内首次设计采用。整体提升重量达到2600吨,最大索直径达到125毫米,整体索内力值超过40000吨,提升重量和施工难度均为世界之最。
最终,项目采用的索材料全部为国产高钒密闭索和光纤智慧索,在国内同类项目里为首次批量应用。提升工艺也是国内首创的地面拼装、整体高空同步提升和张拉的施工设计理念。
大连梭鱼湾足球场 索结构完工
为了保证提升“一步到位”,项目团队借助全过程施工仿真模拟系统进行仿真计算,逐步摸索得出需要对每根索施加预应力的大小,选择出合适的张拉千斤顶等施工机具。提升过程中,每提升一个阶段,项目团队都要对索进行形态分析,进一步优化方案,提高施工质量的同时加快了施工进度。
大连梭鱼湾足球场 索结构完工
足球场屋盖结构采用轮辐式上斜交下径向柔性双层索网体系,结构采用双层索网布置,索结构跨度253m,索结构厚度19.5m,上层为斜交索网索直径φ110mm,下层为径向布置索网索直径φ120mm,上环为4根直径φ100mm,下环为8根直径φ125mm,上下层索网在交点位置通过竖向的撑杆相连,索结构外环支承与刚性压环梁结构,上斜索最大长度达到了80m,索体均为Galfan密封索。
上斜索夹根据结构分为5圈,分别为U2、U3、U4、U5、U6。索夹节点设计复杂,角度多,生产制造过程中的难度大。为了确保每个铸件的质量,技术团队通过铸造模拟分析,使产品更安全可靠。
大连梭鱼湾足球场 索结构完工
U2、U3、U4上斜索夹84套    U5、U6上斜索夹56套
本项目索力监测方案采用连接螺杆应力监测及光纤光栅智慧拉索,在国内同类项目里为首次批量应用。
连接螺杆用于调节索的长度,索承力的时候连接螺杆直接承受拉力,其表面应变与索力成线性关系。每根索在连接螺杆处设置4个应变传感器,按90度均匀分布在被测截面上,通过计算可获得连接螺杆的受力大小和主应力方向,从而达到监测索力的目的。
在密封索体表面Z形丝上预制凹槽,槽内内嵌封装光纤布拉格光栅,制成智能拉索的光纤光栅索力传感器。考虑到测量应变需要一定的对称性,实际将使用双开槽拉索,即在一根拉索上选取对称的2根Z形丝预留槽位。
大连梭鱼湾专业足球场是钢结构、索结构、膜结构、金属幕墙结构等各类结构形式组成的复杂建筑体系。项目的罩棚体系为PTFE张拉膜+ETFE气枕膜,覆盖面积约4万平方米,由252块膜单元形成。
外幕墙采用平行交叉索网支承单层ETFE膜,覆盖面积约3.7万平方米,由20余种蓝色组成。设计、施工难度均处国内膜结构前列。其中,坚宜佳φ55、φ40、φ30 Galfan拉索、φ40钢拉杆、3万多套点支碳钢驳接头被应用其中。
大连梭鱼湾足球场 索结构完工

该项目总建设用地面积为18.5万平方米,总建筑面积13.6万平方米,座位为6.3万座屋盖罩棚为索桁架结构,平面投影外轮廓为四心圆。结构跨度253米,在国内同类结构中跨度最大。

屋面为双层索网结构,上层索斜向布置,每根斜索与其他另外5根斜向索交叉,交叉点通过索夹连接,新颖独特的结构形式对位形的控制和索夹的安装时机提出了极高的要求。另外,该项目拉索的规格大,索的内力大,总的提升荷载在国内同类型体育场中最大。
此外,大连所处的地理位置又使得项目关键的提升阶段面临着冬季施工和大风施工的挑战。针对项目的重、难点,最终确定引入附加索和张拉的方式解决提升过程中受力过大的问题,最大限度的保证施工的安全。
项目于2020年10月开工建设,计划2022年12月建成验收并开始试运行,拟定于2023年4月举办测试赛,于2023年6月至7月正式承办亚洲杯。
大连梭鱼湾足球场 索结构完工
本文转载自公众号:
中建八局东北公司、坚朗五金、北京市建筑工程研究院

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