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中建一局打造东北地区最高标准体育场馆

  全国唯一的马鞍状索膜结构体育场屋顶,国内首创的双层微穿孔铝合金游泳馆吸音板,东北三省首次采用的C80微膨胀高强混凝土施工技术凭借一系列国内高新技术,即将开始运营的奥林匹克公园,是目前东北地区规模最大、设施最完备、建设标准最高的现代化体育场。9月11日,省第十八届运动会在奥林匹克公园体育场举办。为此,记者邀请施工总承包单位中建一局奥体公园项目经理富强、项目总工程师张春良,带大家一起探秘这座建设8年的高标准、高颜值的现代化体育场馆。

  “体育场屋顶的马鞍形自平衡索膜罩棚结构在全国是第一次使用,屋顶罩棚28678平方米,总重量达19558吨,全部荷载由内环梁承载,其中钢索和膜片总重1808吨,自稳定钢桁架结构总重17750吨,抗震设防烈度为7度设防,可抗11级大风。”富强告诉记者。

  记者在现场看到,虽然自稳定钢桁架外环梁最高处距离地面有46.8m,但是记者在距离体育场500米外,依旧可以感受到其气势恢宏。据介绍,自稳定钢桁架结构全长达800米,仅钢结构部分就重达14000吨。为此,项目部将整个顶环梁每6~8m分为一个段,然后再通过履带吊装就位后,人工进行现场拼装焊接。“我们整个自稳定钢桁架安装过程中最关键部位是与钢索连接的耳板预安装,设计要求各向空间安装偏差不超25mm,最后我们利用3基站空间定位技术,将安装偏差控制在10mm以内。”张春良说。

  为了整体自稳定桁架外环梁的线刚度需求,设计要求在外钢环梁钢管内浇筑1500立方米的C80微膨胀高强混凝土。“C80微膨胀混凝土属于高强混凝土,这么高标号的现浇混凝土施工,别说在,就算在东北三省也是第一次。”张春良告诉记者。为此,项目部特别派专人与当地混凝土搅拌站进行沟通,共同研发,在研发过程中,混凝土缓凝剂的配比成为一题。

  “标号高的混凝土特别容易凝结,也就是初凝时间特别短,为此我们需要加入缓凝剂,但是缓凝剂加多了,又会导致混凝土强度降低,同时我们还需要考虑运输时间长短及振捣方式,最终经过100多次试验,终于研发成功。”张春良告诉记者。此外,为了混凝土密实度,项目部还采用超声波无损探伤设备对所有外环梁钢管内混凝土强度和缺陷进行检测,这在当地施工建筑史上还是第一次。

  “我们屋顶采用的索膜体系创造了三项国内纪录。”富强表示。据介绍,奥体公园体育场采用了独特的自平衡张拉整体式索膜体系作为屋盖,其中膜面积创造了国内单体场馆中最大记录,索结构整体规模创造了国内场馆中最大记录,索的直径也是在国内是最大的。富强告诉记者,索膜结构分为“索”和“膜”两部分,形象的说,“索”相当于雨伞的支架,“膜”相当于雨伞的伞布,支架和伞布构成了一把伞,而“索”和“膜”构成了体育场的屋盖,为观众遮风挡雨、遮蔽烈日。

  此外,自平衡索膜结构还可以大幅度减少钢材的消耗量。据介绍,使用这种结构后,体育场每平方米耗钢量大约是鸟巢的三分之一。“像我们索膜结构中的10根绳索,仅单根通长就达500余米,直径达110mm,全部从意大利直接进口,是目前国内规模最大的。”张春良表示。

  走在奥体公园中,体育场、体育馆、游泳馆和全民健身馆四座崭新的现代化体育场馆,在骄阳的下,显得格外雄伟壮观。对于总建筑面积达17万平方米的四座体育场馆,后期运营费用会不会非常高昂?“我们这里面采用了地道风送风系统、太阳能供水等一系列节能降耗设计,大幅度降低了后期运营压力。”张春良介绍说。

  地道风送风技术,简单说就是利用地下室天然冷空气,通过送风管道,将地下室的冷空气引向场馆内各个区域,在夏天对场馆进行降温。据介绍,奥林匹克公园内的一场三馆,全部采用地道风送风技术,总地下通风管道4800多米,同时建设送风小室8座,送风温度为20℃,真正在场馆自然送风温度的同时,降低耗能,真正做到绿色环保,大大降低了场馆通风的运营费用。

  “我们在游泳馆和全民健身馆中还特别使用了太阳能热水系统。”张春良告诉记者。为了能最大限度节能,在游泳馆和全民健身馆的金属屋顶上安装了1080块平板式太阳能集热板,总面积2860平方米用于为游泳馆中热身池、戏水池和淋浴,以及全民健身馆中的生活用水提供热水。“我们采用的平板式太阳能集热器特别采用进口高选择性吸热涂层,吸收率可达95%,比普通热管式热水器效率提高40%以上。”张春良告诉记者。

  在游泳馆比赛池场馆中,记者突然发现这里与普通大型游泳场馆截然不同,几乎感受不到任何回音。“这是我们的独家秘笈,在全国也是首次使用。”张春良指着四周墙壁上的铝板说道。据了解,四周墙板和顶棚上带有小孔的铝板,是由工业大学利用声波原理,最新研发的双层微穿孔铝吸音板,专门用于解决场馆比赛的声学控制要求,乃国内首创。记者在现场看到,游泳馆四周墙壁的吸音板高低起伏,同时每三块板为一组,每组之间采用横竖间隔安装。“这三块铝板从外表看,基本看不出区别,但实际每块的穿孔率都不一样,我们在安装时,必须按照穿孔率从小到大依次安装,循环布置,同时相邻吸音板还需要采用墙面高差100mm的安装方式,所以安装难度特别大。”张春良告诉记者。据了解,新型双层微穿孔铝板吸音效果比普通吸音墙板在最佳混响时间方面能提升25%以上。

  据了解,在运动会后,体育场馆将成为为高新技术产业开发区及市城区服务的、集群众文化、体育和休闲为一体的城市公共活动中心。(刘偶)

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