1、廣州新體育館建設工程新技術新工藝的應用 摘 要：廣州新體育館是為了迎接“九運會”在廣州舉行而建設的一座綜合性多功能體育設施，是一個以體育比賽為主，兼顧文藝表演、會議展覽的多功能綜合性體育建筑，也是廣州市新世紀重點、標志性建筑。在該工程建設過程中，采用了許多國內外的新技術、新工藝、新材料，結合新的承包經營管理方式，使得項目在工期緊任務重的情況下圓滿完成。文章詳細介紹了該工程土建、結構、設備等工程施工方面的難點及其新技術、新工藝和新材料的應用，這些在該項目的建設及竣工后的經營管理中都產生了良好的效果。 1、工程概況 廣州新體育館位于廣州市白云大道南原白云苗圃地段，占地約24萬m2，總建筑面積約17

2、萬m2，總投資約9.3億元。它具有造型新穎、結構復雜、質量標準高、施工難度大和工期短等特點，是公開競標由某企業總承包建設和經營管理，并由其與廣州市政府共同投資建設的開創了大型體育設施由政府和企業共同投資，由企業建設并經營管理的先河。工程于19990211開工，于20010630竣工交付使用。廣州新體育館建設內容包括主場館、訓練館、大眾館、行政樓、餐廳、中央能源中心、停車場等，如表1。是一個以體育比賽為主，兼顧文藝表演、會議展覽的多功能綜合性體育建筑。主場館、訓練館、大眾館三個場館均采用下沉式設計，充分利用了地形特點，與自然環境巧妙融合，使建筑物與優美的生態環境溶為一體。主場館觀眾席共設大小包廂

3、24個，常規座位10018個，其中，貴賓席654個，固定座位5044個，活動座位約4320個。訓練館內設有田徑項目練習區、游泳池、籃球場、賽前熱身室、體育信息和學術交流的科技廳等功能配套設施。由于該工程是一項多功能、多設備、多專業、組織協調要求高、技術難度大的復雜工程，為確保九運會能按時召開，在兩年多的施工中采用了許多新技術、新工藝和新材料等，克服了在施工過程中的許多難點，獲得市優良樣板工程、五羊杯獎、省優良樣板工程和魯班獎等稱號。 2、土建施工新技術新工藝的應用 2.1地質勘查階段采用跨孔電磁波透視技術，對地基巖中隱伏溶洞進行探測 建設初期在對地基進行工程地質初步勘察時，發現部分基礎位于碳酸

4、鹽巖地層中，而且巖溶發音。為圈定基巖中隱伏巖溶的分布位置，并提供詳實的地質情況資料，采用了跨孔電磁波透視掃描探測技術，對廣州新體育館地基基巖中隱伏巖溶進行了探測。跨孔電磁透視法是利用在鉆孔中不同深度連續發射高頻電磁波信號，接收機在另一鉆孔中，沿不同深度接受來自以巖體作為傳導媒質的電磁波訊號。 主要是依據完整灰巖與溶蝕裂隙帶，溶洞、破碎帶之間存在電性差異，即完整灰巖，具有較高的電阻率；充泥溶蝕裂隙帶、溶洞等“目標”，則為相對低阻體，其吸收系數與完整灰巖有明顯差異。利用電磁波在通過充泥溶蝕裂隙帶、溶洞時，將產生波的折射、反射、散射等現象，使透視斷面的吸收系數值增大，場值振幅減少，從而產生明顯的異常

5、。通過研究這種變化來確定溶蝕裂隙帶、溶洞發育形態、規模及分布位置。通過對測試結果的不同與鉆探資料對比進行認真分析處理，對新體育館的地基劃分三個不同等級區段，即劃分A區為非巖溶發育區，B區為巖溶發育較弱區，C區為巖溶發育區。為體育館基礎的設計與施工，提供了隱伏溶洞方面詳實準確的勘察資料。 2.2施工測量放線采用了計算機技術與全站儀進行軸線控制測量 體育館軸線基本上是由弧形及放線組成，場地面積大，且有部分圓心在建筑外，無法直接進行建筑物施工控制軸線的測設。根據以上特點，現場采用了極坐標法來進行測量放線，現場放線前，先用計算機使用AUTOCADR14計算繪出施工軸線圖，計算出放樣所需的極坐標夾角及距

6、離，再使用DTM310全站儀進行放線。利用計算機放樣并結合全站儀的使用，可以很方便的對任意幾何曲線形狀的建筑物進行放線，經廣州新體育館的實踐不僅證實是可靠快捷的，而且避免了手工計算、操作出現的誤差，縮短了放線的時間，軸線測量達到設計的精確度要求，取得良好的效果。 2.3大體積混凝土澆注采用“混凝土雙滲”、斜面分層等施工技術 廣州新體育館的結構為現澆鋼筋混凝土結構，混凝土用量大，強度要求高。為保證混凝土的澆注，在現場設置了一座100m3/h的攪拌鉆，供應整個廣州新體育館工程預拌混凝土的需要，澆注高峰期，由羅沖圍攪拌站補充不足部分的混凝土。在現場預拌混凝土中采用“混凝土雙滲”技術，滿足混凝土的強度

7、和抗滲要求。在澆注大體積混凝土時（如基礎底板），按施工段采用斜面分層法澆注。在混凝土澆注過程中運用二次振搗的施工工藝，提高混凝土的密實度。在混凝土的養護中同時采用保溫和保濕的方法，使內外溫差不至于太大，減少混凝土出現裂縫的機會。 2.4鋼筋連接采用墩粗型直螺旋連接技術 廣州新體育館主體結構鋼筋層次多，密度大，如地下室底板有直徑25mm的螺紋鋼筋4層，間距150mm，后澆帶的位置間距只有75mm，特別是在支座處的鋼筋更加擁擠，施工難度大。經對各種鋼筋連接方式進行比較，決定采用機械連接技術施工。采用機械連接可全天候作業，氣候條件影響小，連接一個接頭所用時間少，約1.52.0min即可完成一個接頭。

8、如采用電弧焊接，一個接頭約需10min，工效慢，不能確保工期。經綜合比較決定對直徑22mm以上的鋼筋采用平螺紋連接，現場對鋼筋端頭加粗，加工成直螺紋。采用這一方法除工期得到保證外，與采用焊接接頭相比，結構鋼筋排列擁擠程度得到降低，易于進行混凝土澆注，保證質量。 3、屋蓋結構工程施工難點及其新技術新工藝新材料的應用 3.1鋼屋架施工難點 廣州新體育館的大跨空間桁架交叉穩定拉索輕鋼結構為國內首次應用。由法國ADP公司設計，預應力拉索共1364根。力學精度要求高，檢測難度大，在鋼結構屋蓋施工中有以下技術難點： （1）所有屋蓋桁架在場館外進行吊裝。工程結構新穎，其支撐設計、桁架安裝過程節點選擇，桿件應

9、力、應變控制，主桁架高空拼裝和58m超長桁架吊裝技術，均需進行嚴密的驗算。 （2）屋蓋結構安裝完畢，支撐體要拆除，縱向桁架中點撓度值控制在10mm的范圍，難度大。 （3）預應力拉索施工難，精度要求高，主場館836根拉索施加預應力分多次進行，檢測工作量大、難度高。 通過科研院校合作，采用國際上先進電腦程序進行分析，多次論證，成功解決工程技術難點。鋼結構焊接難度高，制作精度要求高，各種角度現場拼接焊縫，構件的連接焊縫，管相貫多桿節點的桿件采用多維相控切割機加及焊接。現場焊接施工采用先進的CO2氣體保護半自動焊為主，輔助手工焊，焊縫采用超聲波及磁粒探傷，焊縫質量為一級。 3.2屋架結構拉索 體育館屋

10、蓋采用預應力拉索，由國內生產單位自行研制開發，采用了水平燒鑄工藝。已通過上海市科委組織的科技成果及產品鑒定，結論是“國內領先，達到國際水平”。 3.3屋架萬向抗震鋼支座 該支座為國內著名專家的專利產品，為適應體育館工程需要，研制過程進行了大量計算分析和試驗，由市建委技術處組織國內專家論證通過。 3.4大跨度鋼梁整體吊裝與壓型鋼板混凝土組合樓蓋 訓練館第1224軸線22.55m標高面為一鋼結構樓面，由11條長約60m，高7001300mm，重46t的T型變截面鋼梁組成。在施工中采用架橋機與大型起重機配合吊裝。由兩臺80t履帶起重機將大梁送入架橋機；再由兩組64m長的架橋機將鋼梁吊進訓練館內，進行

11、平移就位安裝。為加強樓面混凝土結構與鋼梁的整體連接，也應工期所需，訓練館22.55m標高的樓面采用了壓型鋼板混凝土組合樓蓋技術。壓型鋼板既作為施工模板又可起受力鋼筋作用，對縮短工期，增強結構整體性能效果顯著。 3.5天花底板大面積條形磚粘貼技術 廣州新體育館在設計時為達到“白天三朵白云，夜晚三顆明珠”的建筑效果，法國建筑師保羅安德魯選用223mm45mm的白色無光釉面磚做體育館外墻、天花的飾面材料，并要求釉面磚在粘貼時要采用無縫粘貼的工藝，磚縫的最大寬度不能大于23mm。由于廣州新體育館各場館為一貫通整體，外走廊的天花及雨蓬檐口總長度約為1300m，寬度為8m，天花部分釉面磚粘貼的總面積超過了

12、1萬m2，且廣州地處溫熱地帶，早晚溫差大，混凝土板受溫差變化的影響產生收縮變化，易造成釉面磚起鼓、松脫、造成隱患。為了取得較好的建筑效果，采用了相當精細的大面積條形磚粘貼技術，很好地完成了設計師的設計思想，被法國建筑師保羅安德魯先生稱之為只有在中國才可能實現的建筑精品。在使用過程中也取得了很好的使用效果，經過二年多時間的使用未發現一塊釉面磚出現起鼓和脫落的情況。 3.6采光天幕系統采用聚碳酸脂兩層結構多層板 該工程采光天幕系統選用從以色列進口的聚碳酸脂兩層結構多層板，該系統獲世界專利，安裝技術難點如下： （1）首次在國內大型重點項目采用，須進行一系列試驗和論證工作，如模型調試測試，風壓承重試驗

13、等。 （2）大跨度輕鋼桁架相鄰表面平整度公差不能大于5mm的試驗標準。屋面呈錐形，采光天幕系統安裝平整度要求極高，主次檁條需進行繁雜調整施工，通過多次專題研討后確定最優方案。 （3）在調整前通過施工方實測及請專業測量隊伍進行測量，采用了測量的新方法和新工藝，測量精度高，為順利安裝提供可靠的依據。 3.7其他新材料的應用 （1）德國進口的海棉吸音棒。為保證場館的音響效果，在屋架鋼檁條上安裝了從德國進口的白色高密度海綿吸音棒，與白色屋面板渾然一體，美觀簡潔，經專業建聲測試，效果達到設計要求。 （2）貼條形磚施工。體育館外圍一周走道樓板底面大面積貼條形磚施工，國內少見，場館為橢圓形，許多切口處為圓弧

14、形，施工要求不能出現鼠尾，以及防止條磚脫落，施工難度較大，經過反復研究，采用了特殊的工藝，使施工質量得到保證。 （3）屋面防水排煙百頁。國內重大工程首次使用，是國際專利產品。它既可以利用安裝在屋蓋主桁架上的排煙風機，將聚集在場館上空的熱氣流排出室外，保證館內通風透氣，又可以在暴雨的情況下，使雨水自動流入排水槽，防止雨水濺入場館內。 4、設備安工程等新技術新工藝的應用 在廣州新體育館的建設過程中，還有其他新技術、新工藝的應用。 （1）在急電設備安裝工程中，空調和防排煙消防系統采用了板邊自成法蘭機制風管連接技術。 （2）在智能化系統中，采用樓宇設備自動控制系統（BAS）、閉路電視監控系統、出入口控

15、制系統、保安巡更系統、停車場管理系統、結構化綜合布線系統（PDS）、系統集成技術。 （3）在主場館的觀眾席和比賽場中，國內首次采用了座椅下送風的置換通風空調系統。 （4）在供電電源方面，設置了三路10kV高壓電源進線和保安電源，并在現場照明燈光中增加了熱啟動器。 （5）對4臺冷水機組，不僅采用了群控系統，而且設置了控制器EDC對冷源系統中的所有設備進行集中監控。 （6）采用了現代通信和數據處理系統和4種語言的同步翻譯系統，提高了運動會指揮調度水平，推動了體育系統信息化建設。 （7）設置了智能化“分布式控制”的主場館燈光照明系統。 （8）應用非開挖頂管施工技術，解決了從新體育館至供電源之間的7km埋管施工問題。 （9）采用了全自動氣壓消防供水設備定時自動巡檢系統。 （10）采用比通常氣壓給水設備平均節能2