山西体育中心体育馆施工中新技术的应用

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(山西省第五建筑工程公司，山西 太原 030013)

引言

山西体育中心体育馆工程是山西省重点工程，位于太原市晋源区，是一个能满足篮球、排球、乒乓球、羽毛球、体操、摔跤等国际单项比赛的大型场馆，建筑面积37 220 m2，总投资3.1亿元，可容纳观众8 102人。该工程是一项多功能、多设备、多专业、组织协调要求高、技术难度大的复杂工程，在两年多的施工中采用了许多新技术、新工艺和新材料，克服了施工过程中的许多难点，获得了市优良工程、省优良工程、太行杯和汾水杯奖等称号。

该工程基础为预应力混凝土管桩，主体结构为型钢混凝土框架-剪力墙结构，与游泳馆和自行车馆相接，上部屋盖为多重弦支网壳结构+空腹桁架+鱼腹式桁架组合体系，屋盖总长520 m，宽120 m，主桁架最大跨度90 m，上弦最高点标高29.68 m，总质量2 610 t。屋面为铝镁锰合金直立锁边保温板，外墙采用蜂窝铝板和玻璃组合式幕墙。该工程结构设计独特，多重弦支网壳空间异形钢结构体系实现了钢结构“拱”与“索”的有效结合，为国内外首创，获国家发明专利和2012年中国建筑创作奖。“大跨度多重弦支网壳结构预应力高空张拉施工工法”被评为山西省省级工法。现将该工程应用新技术的情况介绍如下，供参考。

1 高性能混凝土技术

1.1 混凝土裂缝防治技术

对裂缝成因进行分析并进行预防控制处理，提高了结构的强度与耐久性。该体育馆混凝土总用量为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缝措施，特别是混凝土斜圆柱及各层楼板部位的裂缝防治，取得了较好的效果。

1.2 自密实混凝土技术

应用自密实混凝土技术解决了钢管混凝土柱内密实度不足、离析等缺陷，与传统的逐段浇捣法相比，具有良好的综合效益。

1.3 高强高性能混凝土技术

高强高性能混凝土易于浇筑，振捣时不离析，可提高混凝土耐久性、抗渗性、密实性及韧性，延长混凝土的寿命，确保工程质量。

1.4 清水混凝土技术

应用清水混凝土技术省去了二次抹灰工序，避免了大面积抹灰容易出现的空鼓、脱落，施工质量好，不仅节约材料，而且节省工期，有良好的综合效益。

2 钢结构技术

2.1 钢与混凝土组合结构技术

轻钢-混凝土组合结构具有轻钢结构的优点，同时由于混凝土的存在而提高了结构的刚度和稳定性，并增强了结构的防火性能。

2.2 多重弦支网壳施工技术

(1)屋盖桁架在场馆外进行吊装。该工程结构新颖，其支撑设计、桁架安装过程节点选择、杆件应力与应变控制、主桁架高空拼装和58 m超长桁架吊装技术，均需进行严密的验算。

(2)预应力拉索施工难度大、精度要求高，场馆136根拉索施加预应力分多次进行，检测工作量大、难度高。

3 安装工程应用技术

3.1 酚醛复合板施工技术

采用酚醛铝箔复合板，以酚醛泡沫板与铝箔复合制成夹芯板，现场按设计规格尺寸加工成型，一次吊装，无需再加保温层，便于维修。在实际应用中，提高了工效，降低了成本。

3.2 螺旋风管施工技术

螺旋风管的制造高度自动化，生产速度快，由于其支架、吊架需用量少，安装工作量少，所以螺旋风管的总成本较低。而且采用无法兰连接，泄漏量少，有很好的社会效益。

3.3 建筑智能化集成技术

综合利用现代计算机技术、现代控制技术、现代通信技术和现代图形显示技术，将各部分子系统集成，实现了分散控制，集中管理。

3.4 给水管道卡压连接技术

消防管道、镀锌管道采用内外涂塑管道卡箍连接，管径>DN100的管道共计1 500 m，管径>DN100的镀锌钢管共计1 800 m。采用这种连接技术连接可靠，使用年限内免维护，维修拆卸方便；有效地解决了大管径管道套丝连接的困难，且可防止因套丝破坏镀锌层和保护层的问题；同时具有施工方便快捷、安装效率高、施工工期短、人工费较低的优点。

4 其他新技术、新工艺的应用

4.1 地基基础和地下空间工程技术

PHC桩预应力高强混凝土桩桩身强度高，桩身质量稳定可靠，穿透力强，便于施工。静压施工时，施工现场简洁，无污染、无噪声，能保证文明施工。

4.2 高效钢筋与预应力技术

体育馆主体结构钢筋层次多、密度大，特别是在支座处的钢筋更为拥挤，施工难度大。经对各种钢筋连接方式进行比较，决定采用机械连接技术施工。采用机械连接可全天候作业，气候条件影响小，约1.5～2.0 min即可完成一个接头。若采用电弧焊接，一个接头约需10 min，施工效率低，不能确保工期。经综合比较，决定对Φ22 mm以上的钢筋采用平螺纹连接，现场对钢筋端头加粗，加工成直螺纹。采用这一方法除了能保证工期外，与焊接接头相比，结构钢筋排列拥挤的程度得到降低，易于进行混凝土浇筑。

4.3 虹吸雨水排水系统

虹吸雨水排水系统管道安装要求的空间小；悬吊管没有坡度，可为管道安装提供方便，节约建筑空间；检查井连接管和埋地管少，地下工程量小；由于流速大，能使系统保持较好的自清作用。

4.4 智能化系统

在智能化系统中，采用了楼宇设备自动控制系统(BAS)、闭路电视监控系统、出入口控制系统、保安巡更系统、停车场管理系统、结构化综合布线系统(PDS)、系统集成技术。

4.5 建筑企业信息化应用技术

在该项目中应用了工程量自动计算技术、工程项目管理信息化实施集成应用及基础信息规范分类编码技术、项目多方协同管理信息化技术、广联达预结算计算软件、CAD软件、梦龙软件。

4.6 其他方面

(1)新型模板及脚手架应用技术。包括：清水混凝土模板技术、早拆模板施工技术、碗扣式脚手架应用技术。

(2)建筑节能和环保应用技术。包括：工业废渣砌块应用技术、外墙自保温体系施工技术。

(3)建筑防水技术。包括：防水卷材机械固定施工技术、水泥基防水涂料施工技术。

(4)施工过程监测和控制技术。包括：弧形平面测量系统、超倾斜型钢混凝土斜圆柱定位控制技术、施工现场远程监控管理及工程远程验收技术、大体积混凝土温度监测和控制。

(5)木丝吸音板新型环保材料应用技术。木丝吸音板完全不同于传统密度板的成型工艺，杜绝了危害人体健康的甲醛。

(6)异形直立锁边金属屋面。该屋面能有效地分解大温差在屋面形成的应力，即使超长板块也有足够的胀缩空间，而不会使结构挤压或张拉变形。

(7)超细无机吸声棉喷涂技术。既保证了保温、吸音隔声的效果，又具有良好的防火性能，还保证了良好的视觉效果。

(8)大型LED吊斗屏安装技术。

(9)篮球比赛专用环保木地板。可保证在运动过程中地板尺寸的稳定性及牢固性，并起到自动补强的作用。而且具有吸音功能，隔音效果好。

(10)主体育馆的观众席和比赛场，在国内首次采用了座椅下送风的置换通风空调系统。

5 结语

山西体育中心体育馆自竣工以来使用正常，运行良好。施工中新技术、新工艺、新材料、新机具的应用，符合节材、节能、提高质量、增进效益的原则，并能提高建筑施工企业的整体技术素质和施工生产能力，加速科技成果的转化，起到降低施工成本、减少浪费、保证工程质量、加快施工进度的作用。