齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 王瑞超 实习生 卫换利
近日,由中建八局一公司承建的济南黄河体育中心专业足球场项目全面完成屋盖钢结构施工。这座被誉为“黄河明珠”的场馆成功戴上1.6万吨“钢铁巨冠”,标志着项目攻克国内体育场馆悬挑长度之最,正式进入索、膜结构及金属屋面施工阶段。
作为山东省首个6万座国际足联FIFA标准专业足球场,该项目位于济南新旧动能转换起步区,总建筑面积达19.73万平方米,是黄河流域生态保护和高质量发展战略的标志性工程。其屋盖采用全球首创的平面单层膜轮辐式索膜结构体系,融合钢结构索、膜结构及金属屋面三大模块,技术复杂程度居国内同类工程前列。
据中建八局一公司项目负责人高杨介绍,项目屋盖钢结构总钢量约1.6万吨,共包含88榀桁架,最大悬挑长度达45米,形成巨型无柱悬挑空间结构。悬挑结构在成型前无法依靠自身承重,需要124组格构柱胎架进行辅助支撑。结构成型后辅助支撑体系随即拆除,过程中一旦出现失准情况,将导致局部应力超限,造成结构破坏,因此外部辅助支撑体系卸载是施工过程中的关键环节。
技术团队为此搭建BIM模型,创新采用“内外环正反序”同步卸载方案:外环桁架采用同步割除支撑胎架方式,内环及星型桁架则应用“超大型构件液压同步卸载技术”, 通过294个传感器组成“神经网”,每5秒采集一次数据,实时监测各控制点应力应变状态,根据工况及时调整卸载参数。为解决卸载过程中支座水平滑动问题,项目联合重庆大学科研团队研发“正向施工过程分析和反向迭代计算”,成功将滑动支座安装精度控制在±30mm内。
针对钢结构受日照温差影响导致的定位偏差,项目还开发“基于分步建模的施工过程温度效应分析系统”,分析精度较传统技术提高了2.7倍,有效应对早晚温差导致的定位节点偏差。在后续施工中,国内首例CFRP-钢索组合索桁架与高透光率PTFE覆膜技术将投入使用,实现大悬挑刚性屋盖与柔性索膜体系“刚柔并济”。
项目技术工程师孙朔表示,项目博士工作站联合天津大学设计国内首个缩尺比例为1/15的CFRP索桁架整体模型,开展静力加载、张拉成型与断索测试3大力学试验,解决索桁架张拉成型过程中的强非线性、大变形技术难题,确保最终张拉型态符合设计要求,为下一步施工奠定理论基础。
据悉,这座承载“黄河战略”使命的超级工程计划于2026年竣工,未来将以足球为媒介、黄河为纽带,助力济南从“泉城时代”迈向“黄河时代”,为区域文体产业升级注入新动能。