双曲索拱索网结构体育馆工程施工设计方案

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1、 . . . 双曲索拱索网结构体育馆施工组织设计目 录一、工程概况及特点21工程概况22工程特点5二、施工部署61施工顺序62.比赛馆的施工程序73.双曲钢拱制安方案的选择7 4.预应拉与屋盖结构施工8三、施工准备工作91. 组织准备92技术准备93.生产准备11四、主要分部分项的施工方法111双曲体型建筑施工测量放线112基础施工123底层施工134主体结构施工135双曲钢拱的制作与安装166斜大墙预应力拉施工187索-拱体系的安装与预应力拉188索网屋面预应力拉施工209索网屋面施工2310装饰工程2511架子工程2712季节性施工措施27五、各项需用量计划28六、各项管理措施301.保证

2、工程质量措施302安全文明施工措施333保卫、消防措施344场容卫生与环保措施355保证工期措施366应用推广科技成果，节资、节能367工程成本控制措施37 简介本文主要介绍下沉式的双曲体型体育馆建筑的施工组织设计。*体育馆比赛馆主体为现浇钢筋混凝土框架结构，屋面为双曲索拱索网结构。体育馆因设计新颖，构造独特，结构复杂，特别是复杂的多种预应力拉综合技术等项新技术、新工艺施工的应用，给编制施工方案、实施方案带来了一定难度。 本施工组织设计编制的施工部署、施工顺序、施工方案、施工方法等各项措施，在历时二年的施工中，得到较好的实施，从而保证了工程按阶段目标、按期、保质交付使用。 该工程在十一届亚运会

3、比赛期间经受了考验。工程质量、各项专业设备使用功能、技术指标符合设计要求，得到亚运会有关部门的好评。该工程荣获亚运会工程特别鲁班奖。一、工程概况及特点 1工程概况 *体育馆是第十一届亚运会工程项目之一。该馆在*，位于*西侧。该工程占地1.4ha，建筑总面积为9519m2。*体育馆比赛馆建筑面积为7888m2。总座席为3352座（其中活动看台800座），馆专为伤残人设有20个轮椅位置。*体育馆工程除了比赛馆外，还有练习馆、变配电及冷冻机房、污水泵房、雨水泵房、茶浴炉房等辅助配套工程。它主要是由圆曲线构成的建筑群体。 *体育馆在十一届亚运会期间是排球比赛馆。该馆不仅能满足排球比赛的要求，同时还能满

4、足其它项目比赛使用要求。如篮球、乒乓球、七人制手球比赛和文娱体育活动，它是一个多功能用途的体育馆。 *体育馆比赛馆平面呈橄榄形，短径为66m，长径为96m，外形为双曲马鞍形。比赛馆由技术层、底层（-4.40）、0.0层、+3.5m层和四围看台组成。基层为现浇钢筋混凝土筏式箱形基础，主体结构为现浇钢筋混凝土框架结构，屋面为索拱索网结构。东西各有两片高25m的预应力三角形斜大墙。屋面结构主要由双曲钢拱、双曲混凝土曲拱、预应力三角形斜大墙、二根主悬索及索网等组成。钢拱一根呈双曲线形，横跨比赛场地上空，浇筑在东西两侧四片大墙+8.15m处，钢拱长54m，中间宽为3m，两端为11.50m，拱高5.32m

5、，重约103t。在三角形斜大墙上部23.0m处有两根主悬索，每根用42根钢绞线编制而成，悬索横跨东西大墙之间。主悬索同钢拱用51根钢管拉杆相连，形成屋面索拱体系。南北檐口周边为现浇钢筋混凝土双曲拱。钢拱同混凝土曲拱间用23束钢绞线相连，东西间有9束钢绞线与之交织，形成一半双曲屋面。整个屋面由64束钢绞线构成，形成双曲屋面索网体系。该馆为下沉式建筑。运动员、贵宾、观众各行其道，便于安全疏散。 *练习馆平面呈椭圆形，在比赛馆的南街，底板为现浇钢筋混凝土筏式箱形基础，在“V”形钢筋混凝土柱上托屋面檐口环梁。屋面结构为钢筋网拱结构。有9榀钢管拱架，用钢管檩条形成网拱，外形像出土的蘑菇。 比赛馆和练习馆

6、均为下沉式建筑。比赛场地在地下3m左右深处。为了排除污水和雨水，在西门房下设有污水泵房，在东门房下设有雨水泵房，保证污水和雨水的排除。它们均由圆弧线和渐开线段构成。 *体育馆工程的主要建筑平面和体型都是曲线体型，比赛馆、练习馆、污水泵房、雨水泵房主要由曲线组成，造型新颖，构造独特、结构复杂，给施工带来了一定难度。 体育馆的专业设备能满足多项体育运动的比赛和训练要求。场地照明采用混光电源，利用灯光桥安装288套混光灯具。在照度、色温均匀性上皆属上乘。尤其是垂直照度，可完全满足多项比赛和转播摄像的要求。比赛馆设有较好的消声器和消声管道控制噪声，比赛大厅的顶棚、墙面都作了消声处理。还采用了国先进的扩

7、声系统，为比赛及公共活动提供了优质放大和还原系统。为了保证比赛大厅和观众席的温度、空气清新度，设有四个空调机房。比赛大厅采用了稳妥的上送下口空调系统，送风经屋顶四周62个球形喷口射向比赛场地，用活动球形风口严格控制风速和风向，回风设在观众席下面，做到稳定、噪音小，能满足场地风速小于0.2/s的要求。为了保证比赛场地用电，馆设有一级负荷的配电线路双回路。正常时分别运行，出事故时互为备用，自动切换。馆看台为跳跃式，有利于观众视线。观众席四周设有12个疏散梯，便于观众出入和安全疏散（详见图2.14.12.14.3）。 2工程特点 （1）双曲体型建筑施工测量放线难度大：比赛馆和练习馆等工程主要由曲线组

8、成。比赛馆平面呈橄榄形，外形为双曲马鞍形。平面由4条抛物线和8条不同的圆曲线段同几十条放射直线相交，立面由数条双曲线构成。主要部位是：双曲钢拱、双曲混凝土拱、四面双曲梁和满足高斯方程的双曲屋面等。一般施工图的点是用相对位置来确定。比赛馆平面的点、线是由360个坐标点确定。平面上的点由x、y坐标值来确定，空间双曲线的形成，由X、y、Z三个数值来确定。各轴线的点、交线不是平面正交体系，而空间坐标的点、线是立体交叉关系。这样给测量定位、放线、支模等施工带来了一定难度。 （2）基础深、土方工程量大：比赛馆基础底标高为-8.80m，大面积开挖，土方量约为5万m3，余土外运约为4.75万m3，堆放在15k

9、m之外。 （3）现浇混凝土量大：该工程现浇混凝土有2万m3，底板混凝土就有5000m3，东西大墙下有二个大基础，每个基础现浇混凝土为1550多m3。 （4）工程结构组成复杂、施工程序多：在主体结构混凝土施工中，要穿插进行双曲钢拱的制作与安装，钢拱是埋置在四片大墙+8.15m处。待拱架安装完毕后，才能继续浇筑混凝土大墙到25.30m。 预应力三角形大墙的拉，屋面索拱体系、索网结构的安装形成和拉均按一定顺序进行。 （5）工期紧：该工程指令工期为2年，比定额工期提前7个月。 工程开工时只有部分基础图，由于结构复杂，难度大。在施工图不全的情况下，只能是边准备边施工。要求施工准备准确、及时，保证施工的正

10、常顺利进行，确保工期按期实现。 （6）专业施工多、要求各工种密切配合：在主体结构施工时，除了项目土建施工队外，还有不同的专业施工队，主要是专业防水。金属结构安装、预应力拉等专业队伍。装修时土建与各专业设备的安装要相互配合协调作业，使施工顺利进行。 二、施工部署 1施工顺序 该工程指令性工期为二年。比赛馆是本工程的主要项目，施工时以比赛馆为主、练习馆为辅，在施工中穿插其它辅助设施项目，以保证综合均衡、配套施工。 第一年度完成比赛馆和练习馆等工程主体结构施工，第二年度主要是装修施工和专业设备安装。比赛馆索拱索网体系的安装和拉，正处严冬期，而拉最好冬季施工结束后进行，所以在冬施期仅进行安装调试，作好

11、充分准备。索网屋面拉验收后，立即抢作索网屋面工程，为比赛馆外大面积看台、室各层装饰及设备安装创造条件。屋面防水在雨季施工前完成为好。第一年度上半年，在雨季施工前完成比赛馆和练习馆基础工程施工。第一年度雨季施工末开始其它辅助工程的基础，年末完成主体结构施工。第二年度主要以比赛馆外装修和设备安装为主，同时要为配套设施配变电、冷冻机房的设备安装创造条件，最后施工室外上水、下水、热力、电力、电讯等管网的施工，先地下后地上完成室外竖向施工，以确保竣工开馆。 2.比赛馆的施工程序 比赛馆施工流水段的划分与后浇带的设置：根据工程基础不同标高和上部结构情况，分四周看台和比赛场两大部分。四周看台按X轴、Y轴和X

12、轴、y轴45度方向上分为8块。比赛场地以X轴为界，南北各3块。底板基础分14块按数学象限顺序进行流水施工。底板施工时按先深后浅，先四周后中间，先4片大墙基础的原则。在每流水段连接处，预留后浇带。后浇带的宽度为800mm。后浇带在混凝土浇筑完成一个月后，用C28膨胀混凝土填实，详见平面流水段划分图（图2.14.4）。 3.双曲钢拱制安方案的选择 比赛场地上空横跨双曲钢拱一榀，是比赛馆屋面主要承重结构。拱长54m，宽为3.0611.15m，起拱高度为5.32m，重约103t，钢拱浇注在东西四片混凝土大墙+8.15m处。只有当安装钢拱完成后才能继续大墙上部的混凝土浇筑。因工期短，为了保证曲拱的整体性

13、，不留施工洞口。根据几种吊装选择，认为钢拱在比赛场地底板上分三段制作，采用扒端起吊较好，这样不影响四周看台框架柱连续结构施工。中间一段长42m，重约50t；两端各6m为一段，重约25t左右（图2.14.5）。 4.预应拉与屋盖结构施工 本工程预应力分三部分：斜大墙、索拱、索网体系。拉只能按大墙、索拱、索网的先后顺序拉。拉工艺复杂，特别是索网要经过多次反复拉才能完成。拉时需要许多专业设备，由预应力拉专业施工队承包。在第一年度六月前选择好专业施工队，签订承包施工合同，明确各方职责，作好各种施工准备，保证拉顺利地进行。预应力拉力争在第二年度的四月末完成，保证屋盖结构施工，争取在雨季前完成屋面断水（图

14、2.14.6）。（1）工程总的控制进度（表2.14.1）。（2）第一年度施工主要控制进度网络计划（图2.14.7）（3）第二年度施工主要控制进度网络计划（图2.14.8）三、施工准备工作 1. 组织准备 建立项目施工承包管理的各级责任制。以项目经理为主的施工管理系统和以项目工程师为主的技术管理系统，作好施工前的各项技术准备工作。第一年度以土建结构施工为主，专业配合为辅。第二年度土建多为专业协同配合施工。合理安排施工力量，调整、健全和充实施工组织管理机构，加强生产指挥、技术、质量、材料四大系统机构的管理。 2技术准备 （1）认真审查施工图，明确设计要求。 （2）定位放线和验线：确定工程定位、放线

15、方案。本工程北边、东边围墙靠道路线。定位放线后要经城市测绘部门复核、验收后方可进行下道工序。 （3）施工总平面布置：施工总平面布置见图2.14.9。垂直运输机具的选择：在结构施工期间主要用二台塔吊。北边搭设一台R=60m意大利6026/1312塔吊，南边搭设一台TQ6080，R=30m塔吊。在结构施工中，搭设井架三座，南面井架在TQ6080塔吊拆除后再搭设。在装修期间、比赛馆和练习馆用四台井架。水平运输用机动车。 （4）该工程由几个单位工程组成，分别编制施工组织设计和施工方案，搞好分部的施工技术交底。需分阶段编制下列施工方案： 测量定位放线方案；基础工程；结构施工；双曲钢拱制安; 预应力索拱索网体系安装与拉；装饰工程；索网屋面施工；设备安装；室外工程； 架子工程；11冬雨季施工措施。