从空中俯视,凤凰山体育公园好似四川的盖碗茶,茶盖为天,茶托为地,茶碗则代表着人,天、地、人,和谐统一。作为2021年世界大学生运动会,2023年亚洲杯的重要赛事场馆,凤凰山体育公园通过科学策划,合理统筹,成功克服了工期紧张、疫情影响等困难,打造出了体育场馆建设的“凤凰山速度”。
技术引领,创同类场馆最快纪录
2019年3月,当中建八局项目经理刘火明接到建设凤凰山体育公园的任务时,这个集勘察-设计-施工于一体的EPC工程让他感到压力山大:“短短730天内完成如此体量的运动场馆建设,在全世界都没有先例!”尽管如此,项目团队还是义无反顾地啃起了这块“硬骨头”。
针对EPC项目的特殊要求,如何在保证质量的前提下,确保工期进展?刘火明认为,首先是要缩短设计和施工之间的时间。为此,中建八局联合设计方中建西南院,将设计进度纳入工程总进度计划,合理制定设计节点。
凤凰山体育公园是大型综合体育场馆,涉及专业多,内容广,施工组织和工序穿插尤为重要。为节省工期,项目利用BIM模型进行多专业协同设计与审查,发现并解决主要图纸问题1000余项;在工程实体建造前,通过BIM技术进行数字建造预演以及模拟分析,优化施工工艺及施工组织、解决施工重难点,化解安全风险。经过周密策划,技术引领,项目共缩短工期132天。
2020年11月,凤凰山体育公园BIM应用成功斩获AEC全球工程建设业卓越BIM大赛施工类大型项目冠军;今年3月,项目顺利进入竣工收尾阶段,这一速度,创造了世界同类场馆建设的最快纪录。
国内首创,填补结构技术空白
凤凰山体育公园专业足球场采用的大开口索穹顶结构属全国首例,其结构复杂,东西对称,南北不对称,呈“北高南低”的态势。索穹顶结构最大悬挑跨度64米,南北跨度279米,东西跨度234米,外周设受压网架及环柱,内环桁架南端低北端高,最高点高度为63米,这一结构充分体现了结构之美与建筑之美。
如何将如此巨大的钢结构圆环升空?
为确保万无一失,项目部在施工前进行了索网受力模拟分析,进行了缩尺试验以及索夹抗滑移和蠕变试验。经过周密准备,项目部采取了“无牵引提升、低空累积安装、分批同步张拉”施工方案,通过设置12组70米高的门式提升架,将内环桁架和索网整体向上提升,提升重量超过1650吨,整个提升过程中通过电脑控制油泵,精准给“力”,缓慢提升。
2020年4月17日,在没有经验可以借鉴的情况下,凤凰山体育公园大开口索穹顶结构顺利封顶,这一节点,不但抢回了受疫情影响的17天,还比原计划提前了3天。
“整个提升过程持续了40天,”刘火明说,“相当于用一个多月时间给足球场戴上一顶1600多吨重的‘王冠’!”
全球最大,为“王冠”贴膜
凤凰山体育公园项目专业足球场屋面采用的膜结构造型新颖,美丽大方,膜材展开面积约为2.7万平米,是目前世界上最大面积单层ETFE膜结构。
足球场屋面膜结构由内环膜、外环膜(主索部分)组成,安装过程中共使用了200片ETFE膜。其中,内环膜附着于内环桁架弦杆上,单张膜片约为15平米,近似于平行四边形;索网膜面以菱形、三角形均分分布,菱形单片面积约为22平米,三角形单片面积约为140平米。
如何将巨大的膜一片片“贴”上“王冠”?在建造过程中,项目技术人员首先要通过三维激光扫描进行测量放样,确保安装精度;安装过程中,技术人员要在60多米的高空作业,对钢结构和膜结构进行焊接,把握质量,保证膜结构的密封性;焊接完毕后,膜结构将进行张拉,达到预应力状态,体现成型效果。截至目前,项目累计已完成专利、工法、论文等100余项技术成果,科技创新成果丰硕。
“整个膜结构安装过程中,项目使用的二次钢构件量约为180吨,索节点刚性支托件及膜面收口节点钢构件重量约为150吨,”中建八局凤凰山体育公园项目总工魏爱生说,“贴膜后,将有效改善足球场的透光条件!”
装配机房,智慧高效环保典范
凤凰山体育公园项目的空调机房,整体嵌套于圆形的体育馆中,机房整体呈扇形。加上其他功能区的分割,空调机房是一个7边不规则图形,其中两个面还是弧面。
“在这样的条件下实现装配式安装,是对预制加工能力、BIM深化设计能力和现场调度能力的一次极限考验。”项目安装经理郭金龙表示。
为确保履约,中建八局安装团队在建设前期,就决定采用装配式技术安装空调机房,把现场的一部分困难转移到设计阶段进行解决。从BIM建模到深化模型设计,从三维逆向建模到模型预制加工,经过不断的优化迭代,最终呈现出最优方案。
在最优方案中,由于组件全部采用预制加工,工人只需按照图纸进行组装,工期从传统安装方式的60天缩短至4天。不动用焊机,火花、烟雾、粉尘等污染物也在施工现场销声匿迹;不进行材料切割,施工地面看不到任何废料,材料节约10%。
3台重达16吨的离心式制冷机组,和1台8吨的螺杆式制冷机组,是整个装配式机房的核心设备。总计1020米的预制管道,在狭小的空间里纵横交错,误差被严格控制在3毫米以内。
截至目前,凤凰山体育公园已进入收尾阶段;预计到3月底,项目进入综合验收阶段;到今年8月,凤凰山体育公园就将以崭新的姿态,迎接世界各国运动健儿。
“成都是一座网红城市,很多建筑令人印象深刻,”刘火明说,“我相信,过不了多久,凤凰山体育公园就将成为新的网红建筑!”