论文摘要

 

 
咸阳,八百里秦川腹地,是秦汉文化的重要发祥地。咸阳奥体中心提取“青铜之乡,鼎立天下”的设计元素,以“鼎立咸阳”为设计概念,为秦川大地打造一个集实用与艺术于一体的地标建筑。建筑形态取九鼎之形,建筑表皮取将士之甲,二层平台取高台之意,采用“中轴对称,分散布局”的方式,形成“东场西馆”的空间格局。远远望去,整个建筑如高台上耸立的大鼎,恢宏大气、简洁硬朗,绿坡高台、殿堂柱廊、屋面重檐将历史文化、自然环境、使用功能等完美地融为一体。
 
 
咸阳奥体中心位于大西安(咸阳)文体功能区,北邻奥体二路、南邻北塬一路、东邻奥体一路、西邻平福大道,占地面积约53357m2,总建筑面积71646m2。东侧为40000人体育场,西侧为体育馆和游泳馆,通过景观大道、集散广场等将各建筑有机联合在一起,并运用高台绿坡、蜿蜒水系、景观连桥等手法,打造了一个公园式奥体中心(见图1)。体育场结构形式为框架剪力墙结构,檐口高度为50m,地上4层,是咸阳承办2018年第16届省运会的主场馆,也是咸阳迎接2021年第14届全运会的比赛场馆之一(见图2)。
 
 
突破难点 落实重点
 
本工程由陕西建工集团有限公司施工总承包(以下简称“陕建集团”),工程质量目标为“确保长安杯,争创鲁班奖”,绿色施工目标为全国建筑业绿色施工示范工程,安全文明施工目标为陕西省绿色施工示范工程。目前,工程已进入装饰装修阶段,施工重点与难点可用5个字来概括:大、高、繁、异、险。
大。首先,构件截面尺寸大,最大柱截面尺寸为1200mm×1200mm;其次,占地面积达54549m2,场外环形道路周长达1000m;钢结构构件尺寸最大直径达620mm,最大壁厚25mm,罩棚外幕墙板块最大重量达1.2t(见图3)。
高。为满足建筑功能要求,内部空间高大,高支模作业多,东西两侧看台底部最大架体搭设高度为28m,钢结构罩棚临时支撑高度达48m(见图4)。
 
 
繁。本工程涉及专业繁多,共8个专业30多个系统,分包队伍20多家,材料设备2000余种,二次深化设计专业多达13项,交叉作业多。节点区域钢结构焊接量大,焊缝长度约50km,所消耗焊丝长度约2万km,可绕地球半圈。
异。由于建筑功能不同,本工程无标准层,地上4层每层平面设计均不相同。外形设计标新立异,68根圆柱按椭圆形平面整齐排列。主席台设置在2~3层,属异形空间结构,各板块尺寸不一。
险。工程结构形式为平面管桁架组成的空间壳体结构,结构形式复杂,施工难度大,主体钢结构用钢量约6300t,钢结构施工采用地面拼装成块,然后分条分块吊装的方法进行。钢结构吊装难度大,又是重大危险源,为此制定了专项施工方案,采用BIM技术对施工方案进行模拟,组织了施工方案专家评审,确保工程顺利进行,钢结构最大块体吊装重量达42t(见图5)。
 
 
 
精心设计 科学论证
 
罩棚钢结构设计。对于现代体育场而言,罩棚(屋面和立面)不仅要满足不同天气条件下观众的使用舒适度,还往往承担着对当地历史文化的表达和城市地标的打造。本工程钢结构罩棚采用平面管桁架悬臂结构,呈椭圆形,悬挑长度40m,钢构件主要材质为Q345B,Q390B,工程总用钢量约6300t(见图6)。罩棚通过倒三角锥斜杆内支座支承于下部混凝土柱顶部,罩棚桁架向场外延伸并向下弯折支承于柱侧牛腿之上。为保证罩棚的整体稳定性及平面内刚度,沿环向间隔约40m设置了屋面上弦水平支撑体系。墙面结构采用菱形斜向交叉的平面桁架,与立面造型相结合(见图7)。
 
施工方案论证。针对钢结构施工方案,组织专业的理论计算团队运用计算机软件,对各阶段工况进行理论计算研究分析,施工过程中对结构的部分杆件进行应力监测,确保理论与实际结合,同时利用BIM技术对钢结构进行深化设计、碰撞检查及施工过程动态模拟,提高安装效率(见图8)。
焊接质量把控。在质量管理上,项目部开工初期就编制了焊接工艺评定方案,严格按照焊接工艺评定进行焊接。施工前对工人进行焊接交底,确保焊工了解焊接工艺及焊接顺序。施工过程中,做好焊接防风措施及过程监控(见图9)。所有原材进场均进行检验,不合格材料一律不得进场使用,按相关规范要求,严把材料质量关。
 
 
BIM引领 精细管理
 
项目部设立BIM工作站,采用BIM技术辅助施工,包括辅助图纸会审、现场总平面布置、全专业参数化模型搭建、机电管线深化设计及管线碰撞检查、节点深化设计、钢结构模拟吊装、幕墙板块安装模拟等(见图10,11)。
 
质量管理。利用BIM模型辅助进行图纸质量把控,提前发现图纸问题,减少现场修改及返工现象,提高工程质量。面对复杂节点或复杂工艺的施工及检查时,利用模型或模拟动画为现场管理人员提供帮助,提高工程质量的预判及监管能力。
安全管理。利用BIM模型对施工作业面的危险源进行识别,利用公司标准化族库进行现场安全设施的布置,提前规划安全路线,提高项目安全管理水平,实施三维可视化交底,保证施工安全(见图12)。
 
目前,主场馆建设已进入装饰装修、安装收尾阶段,预计将于2018年3月竣工并交付试运行。建成后的咸阳奥体中心,将是一个能够承担国际国内单项比赛和国内综合性运动会的比赛中心、全民健身中心、体育用品集散中心、户外装备配送中心、国民体质监测中心。所有参建者们都殷切期盼着这个“鼎”早日矗立咸阳北塬。
 未来,陕建集团也将一如既往地坚持省内省外并重、国内国外并举的经营方针,超前策划,真抓实干,快速推进,高效完成,向称霸陕西、称雄全国、驰骋国际,打造“千亿陕建”的宏伟目标阔步迈进。
 
文/陕西建工第五建设集团有限公司 陈康健 马 健 郭 涛 崔 轩 黎长坤
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