浅谈大型体育场施工控制要点

浅谈大型体育场施工控制要点

洪文胜马开明

洪文胜马开明

中国十七冶集团有限公司南京分公司210019

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摘要：本文从大型体育场钢整个施工过程出发，介绍了大型体育场的施工工艺，总结并阐述了大型体育场的施工控制要点，重点介绍了钢结构安装、模板安装、预应力工程施工、专业协调施工难点，并提出切实可行的施工控制方法，为同类场馆建设提供参考。

关键词：大型体育场；钢结构；预应力；模板工程；控制要点；

随着国民经济持续、快速发展，众多大型赛事的不断组织以及全面健身运动的大力推广，大型体育场馆的建设需求不断增加，同时大型体育场馆建设对于带动地方经济特别是推动体育产业发展有着积极的意义。因此，政府投资规模也越来越大。大型体育场馆因其功能需求，往往造型新颖、结构复杂、空间跨度较大。本文从整个施工过程出发，对其施工难点和关键技术的控制方法进行总结、探讨，以期为同类场馆建设提供更多借鉴。

1大型体育场的结构特点及总体施工思路

1.1结构特点

目前大型体育场建筑形式多样，形状不规则，一般具有空间跨度大、精度较高、构造复杂、施工难度大的特点。随着高强钢材的应用以及结构理论的发展，体育场的结构形式日益繁多，最常见的形式为下部结构采用混凝土框架、框剪结构、预应力结构，上部结构采用大跨度悬挑罩棚体系。譬如国家体育馆、南京体育馆、广州体育馆等都采用此种结构形式。此种结构形式，尤其要注意钢结构屋架、罩棚安装等施工问题。

2总体的施工思路

体育场因结构形式多样，具体施工方法各异，但总体施工思路一致，都采用分段流水作业，看台混凝土结构施工完成后进行钢结构吊装，其中主桁架一般采用地面拼装，分段吊装。总体施工顺序如下：基坑及土方开挖→基础及地下室施工→看台主体工程施工→看台预应力梁板施工→钢结构主体吊装→罩棚安装。

3施工难点及重点

大型体育场的施工难度较大，结合国内体育场施工实际情况，重点应把握好钢结构安装、异形柱模板安装、预应力施工、专业工种协调等四个方面内容。

3.1钢结构安装

体育场的钢结构位于工程关键部位，其施工质量直接决定着整个工程的成败。钢结构安装精度要求较高，如何精确控制桁架的三维坐标是施工中的难点。在吊装过程中，对桁架进行临时固定，需设立支撑塔架。为确保支撑塔架的协同抗风能力，施工前需结合钢结构的特点进行模拟分析，精确计算出每个塔架的受力情况。另外，卸荷方案也是体育场馆钢结构施工中的重点。

3.2模板设计

大型体育场馆，建筑跨度较大，往往存在圆形、Y型、分叉型异形梁柱施工。此种异形梁柱，截面大，自重大，钢筋相互交错，模板安装的精度要求较高，给施工带来困难，既要保证混凝土的施工质量，又要保证架体的稳定性，安装存在一定难度。

3.3预应力施工难点

在大型体育场馆设计往往通过预应力梁板来减少或不设伸缩缝，来解决混凝土收缩、温度裂缝目的，而体育馆往往为圆形或椭圆形，一般设置环向通长预应力筋，这就需要二次工艺设计。除预应力梁板外，部分体育场为平衡桁架支座的弯矩，在桁架端部往往设计预应力高强钢丝索，榀间纵向联系刚度较大，而钢丝索分布较为分散，不是对所有钢丝索同时张拉，须考虑先后张拉顺序对索力及桁架的影响，保证结构最终应力状态达到设计要求。

3.4专业工种较多

大型体育场馆施工牵涉到的专业众多，包括土建、钢结构、强弱电、草坪、消防、棚盖、幕墙、暖通、电梯等专业，专业队伍交叉作业，如何高效地组织、管理、协调好专业队伍，使施工穿插合理、科学，实现资源的最合理配置，也是体育场馆施工的难点。

4施工技术控制分析

4.1钢结构安装精度控制及卸载技术

大型体育场馆因其屋面钢结构外形巨大，单位桁架重量较大，安装精度要求较高，吊装技术难度较大。钢结构桁架一般安装工艺流程为：拼装场地平整→搭设桁架支撑→吊装桁架柱→吊装桁架梁→穿插吊装环向桁架及其他小型构件→压力环吊装→径向主桁架合龙段。

对于钢结构桁架安装精度的控制，支撑塔架的设置是关键，支撑塔架支撑于主桁架下弦支点处，为增加稳定性，塔架还应支撑主桁架的上弦。支撑塔架设置时需结合体育场钢结构罩棚的自身特点，支撑塔架必要时需设置水平支撑体系，为防止倾覆。自由高度不能过大，并需采取加固措施。

在施工前，以图纸为依据，将空间多维坐标体系利用计算机转化为二维坐标体系和高程，确定好主桁架、次桁架、边桁架，屋盖的坐标、高程、矢高，塔架的安装平面位置以及支点的标高应严格计算，在支点处设千斤顶，用以微调坐标，调整量控制在150mm以内。

在测设放线时，采用全站仪结合经纬仪与线锤对安装坐标进行控制，精度需达到设计要求，桁架柱和桁架梁在支座支点处标注好十字中心线，在桁架柱上下口、桁架梁两端，设测量控制点。安装桁架柱时桁架十字中心线与支座十字中心线对齐，安装桁架梁时，一端以高支座中心点对位，另一端以全站仪控制测量坐标点。

在施工过程中还需要避免桁架安装完成后产生较大的扰度，在施工前需确定桁架安装预拱度，使桁架在受到屋面荷载时能达到设计的空间状态。

体育场馆卸载技术也是钢结构施工的另一重点，卸载过程中应结合支撑塔架实际布置情况和计算机模拟情况，遵循分批、分级、同步卸载的原则。首先启动千斤顶活塞上升，将卸载点的钢结构顶起，使钢垫板完全脱离。按照卸载步骤抽调第一层垫板，千斤顶缓慢下降，使钢结构落回钢垫板上。重复上述步骤，直至卸载完成。

4.2模板支设控制

体育场钢筋混凝土体量巨大，部分塔柱造型各异，因此，必须采用合理的混凝土模板，才能达到一定强度、刚度。针对现场实际情况，模板主要采用钢木组合体系，对于方柱、梁板宜采用胶合木模，能加快施工进度，保证施工质量，支撑系统采用48*3.5支撑系统，卡扣连接。模板内侧接缝处应用透明胶带纸粘好，拆模时随模板一起揭下。对于圆柱、异形柱和表面要求达到清水混凝土要求的塔柱施工多采用定型钢模，螺栓对拉，散支散拆。模板安装前施工合适脱模剂，确保混凝土成型质量。定型钢模的使用，不易产生麻面，能够保证清水混凝土的施工效果，解决了大体积混凝土的施工效果。

4.3预应力张拉控制

建立质量保证体系，从施工准备、原材料检验、张拉进行全过程控制。加强材料及工序的验收工作，严格控制钢绞线以及锚具的进场质量，按照有关规范规定进行试验，张拉时要根据设计的张拉顺序，依次进行梁板的张拉，张拉应减少预应力损失，认真计算记录张拉伸长值，加强对锚固损失的监测。部分桁架预应力拉索分批分级张拉时，导致群索之间相互影响，需对张拉全过程分析，来确定张拉方案和顺序。在施工过程中，做好监控，掌握施工过程中结构内力状态，不断调整，保证施工安全性。

4.4专业工种协调

大型体育场馆往往包括土建、钢结构、电气、智能化、给排水、暖通、棚改、草坪、运动跑道、幕墙等多项专业施工，施工中必须做好统筹安排，做好预埋、预留工作。钢结构施工是整个体育场工程的施工重点，土建及其他专业施工必须要有全局观念，必须服从钢结构，将钢结构放在首位。同时，制定合理的吊装方案，关系到交叉施工及整个项目的工期、安全。施工中需整体布局、统一规划，使各专业之间的施工相互协调，做到上道工序为下道工序制造良好的施工条件，确保整个工程有序、合理的组织。

5结语

大型体育场馆体量大，构造复杂、形状不规则，屋面钢结构体系施工难度大，专业工种较多，但总体施工方案和施工要点大同小异，本文通过总结各类体育场馆施工难点，介绍了钢结构安装、模板设计、预应力梁板施工、专业工种协调的技术、管理措施，提出为同类大型体育场馆建设提供了借鉴和参考。

参考文献：

[1]赵合毅.屋盖桁架结构安装施工技术[J].建筑知识.2014,B03.420-421