胡 怡

上海市機(jī)械施工集團(tuán)有限公司 上海 200072

1 工程概況

上海浦東足球場(chǎng)定位于能夠滿足國(guó)際足聯(lián)A級(jí)比賽要求的專業(yè)足球場(chǎng)（圖1）。球場(chǎng)固定坐席數(shù)為33 765個(gè)，其中首層看臺(tái)總坐席數(shù)（含包廂室外看臺(tái)坐席）19 229個(gè)，二層看臺(tái)總坐席數(shù)13 388個(gè)，貴賓座席1 148個(gè)。工程地下1層，地上3層，由地下室結(jié)構(gòu)、看臺(tái)結(jié)構(gòu)及屋蓋結(jié)構(gòu)共同組成。地下室結(jié)構(gòu)標(biāo)高－6.700 m，看臺(tái)頂端最高處結(jié)構(gòu)標(biāo)高為＋21.015 m。建筑高度為41.8 m，總建筑面積共139 304 m2，其中地上部分建筑面積64 186 m2，地下部分建筑面積75 118 m2。擬建的足球場(chǎng)地下室結(jié)構(gòu)平面尺寸約為331.8 m×272.0 m，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋外輪廓尺寸約為211.0 m×173.4 m。

圖1 足球場(chǎng)效果圖

看臺(tái)主體鋼結(jié)構(gòu)采用鋼框架＋屈曲約束支撐（BRB）體系，鋼結(jié)構(gòu)頂部高度21 m。為支撐上部屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，看臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)頂部懸挑端通過設(shè)置46榀桁架來滿足結(jié)構(gòu)承載力和變形的要求。懸挑桁架懸挑長(zhǎng)約6.5 m，高約5 m，弦桿和腹桿均采用焊接H型鋼，最大質(zhì)量為16.9 t?？磁_(tái)鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量逾9 700 t，構(gòu)件數(shù)量逾5 000件（圖2）。

圖2 鋼結(jié)構(gòu)剖面

本工程采用預(yù)制清水混凝土看臺(tái)板，為2層看臺(tái)，可容納33 765座觀眾規(guī)模。除下層4個(gè)轉(zhuǎn)角區(qū)域及部分貴賓席下方局部看臺(tái)采用現(xiàn)澆混凝土外，其余部分均采用預(yù)制清水混凝土?；炷敛捎?C40。預(yù)制構(gòu)件截面形式有L形預(yù)制清水混凝土看臺(tái)板、U形預(yù)制清水混凝土看臺(tái)板及部分一字形預(yù)制清水混凝土板。看臺(tái)板總計(jì)3 650塊，最重為6.5 t，最長(zhǎng)為9 m。

2 看臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

2.1 技術(shù)路線確定

首先，在整個(gè)工程的地下室施工階段，為保證土建與鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)單位不因交叉作業(yè)相互影響而延誤工期，經(jīng)雙方商定，整個(gè)足球場(chǎng)地下室頂板澆筑順序按照先場(chǎng)芯區(qū)域、后看臺(tái)區(qū)域、最后分塊施工場(chǎng)外區(qū)域的原則實(shí)施推進(jìn)[1-2]，從而保證了鋼結(jié)構(gòu)施工可以盡早地辟出一塊獨(dú)立的吊裝、堆料場(chǎng)地。雙方也不會(huì)因后續(xù)頂板施工發(fā)生爭(zhēng)搶作業(yè)面的現(xiàn)象。其次，整個(gè)看臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)最重構(gòu)件為外檐口懸挑桁架，質(zhì)量約16.9 t，如果設(shè)備停機(jī)在場(chǎng)芯起吊，最近吊裝半徑需要達(dá)到50 m。綜合考慮構(gòu)件起重量與吊裝半徑的關(guān)系，結(jié)合大型汽車吊轉(zhuǎn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)靈活性不足的問題，基本可以排除汽車吊的使用。另一方面，由于施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件受限，設(shè)備租賃性價(jià)比等原因，行走式塔吊的施工方案也暫不考慮。最終，為充分利用本項(xiàng)目一圈看臺(tái)大斜面坡度的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采用履帶吊下到場(chǎng)芯位置，以綜合節(jié)間吊裝法進(jìn)行施工，配備4臺(tái)性能級(jí)別從100 t到600 t不等的履帶吊。小吊機(jī)采用主臂工況，大吊機(jī)采用主副臂工況。4臺(tái)設(shè)備兩兩一組，形成大臂高低錯(cuò)開、起吊回轉(zhuǎn)互不干擾的有利工況。如圖3所示，2組設(shè)備同時(shí)在橢圓形場(chǎng)芯區(qū)域從西看臺(tái)（分區(qū)1）開始施工，各自負(fù)責(zé)一半?yún)^(qū)域，呈閉環(huán)式開行路徑，最終在東看臺(tái)（分區(qū)8）完成鋼框架結(jié)構(gòu)合攏（圖4）。

圖3 看臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)平面分區(qū)

圖4 看臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)吊裝工況

場(chǎng)芯區(qū)域設(shè)500 mm厚的C40混凝土底板，底板下布置PHC400管樁，經(jīng)計(jì)算，復(fù)核完全滿足設(shè)備起重要求。待看臺(tái)鋼框架完成安裝后，大吊機(jī)進(jìn)行懸挑桁架安裝。后期汽車吊上地下室頂板進(jìn)行足球場(chǎng)外圍散件及次結(jié)構(gòu)的補(bǔ)缺。

2.2 懸挑桁架安裝

看臺(tái)懸挑桁架采用工廠整體制作，整體運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)整體吊裝的施工方案。吊裝工藝采用懸拼法施工。與桁架相連的鋼柱上設(shè)置牛腿，牛腿與懸挑桁架采用栓焊剛接的連接方式，桁架在安裝過程中利用倒鏈輔助調(diào)整構(gòu)件三維姿態(tài)直至與鋼柱牛腿對(duì)接，調(diào)整偏差控制在3 mm以內(nèi)。在桁架腹板高強(qiáng)螺栓連接、上下翼緣板打底焊后方能松鉤。完成相鄰2榀懸挑桁架吊裝后，采用汽車吊在外圈進(jìn)行桁架中部連系桿件的安裝，以保證懸挑桁架的整體穩(wěn)定性（圖5）。

圖5 懸挑桁架吊裝示意

3 看臺(tái)板施工技術(shù)

3.1 技術(shù)路線確定

看臺(tái)板同樣采用履帶吊停機(jī)在中部場(chǎng)芯區(qū)域進(jìn)行吊裝，按照分區(qū)逐跨完成看臺(tái)板安裝?？磁_(tái)板施工順序按照分區(qū)1—8的編號(hào)進(jìn)行吊裝，在每個(gè)分區(qū)看臺(tái)所屬鋼結(jié)構(gòu)吊裝完成后，進(jìn)行后續(xù)看臺(tái)板的施工?？紤]到屋蓋支撐胎架均位于下層看臺(tái)區(qū)域，每個(gè)分區(qū)均先施工上層看臺(tái)板，待屋蓋胎架卸載完成后，再進(jìn)行下層看臺(tái)板施工?？磁_(tái)板總體施工流程包括：人員設(shè)備進(jìn)場(chǎng)→測(cè)量定位放線→安裝梁上鋼筋接駁器、橡膠片→分區(qū)吊裝看臺(tái)板→防水密封膠密封→灌漿施工（圖6、圖7）。

圖6 看臺(tái)板與主結(jié)構(gòu)連接示意

圖7 看臺(tái)板與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

3.2 看臺(tái)板安裝

本工程看臺(tái)板典型節(jié)點(diǎn)主要以后置錨筋作為上下層看臺(tái)板的連接構(gòu)造措施，看臺(tái)板安裝前應(yīng)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的看臺(tái)梁進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，在看臺(tái)梁上表面預(yù)先彈出立柱定位十字線，調(diào)整標(biāo)高定位塊。待定位無誤后，將定位塊電焊固定?？磁_(tái)板間水平縫處預(yù)先布置80 mm×80 mm×10 mm氯丁橡膠墊板作緩沖支墊，間距不大于1.2 m（圖8）。

圖8 看臺(tái)板連接構(gòu)造示意

看臺(tái)板在工廠加工制作時(shí)，提前在板上留置預(yù)埋件，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，利用特制L形吊具與看臺(tái)板預(yù)埋件螺栓連接，配合鐵扁擔(dān)采用兩點(diǎn)吊的吊裝工藝。當(dāng)看臺(tái)板吊至就位點(diǎn)上方200 mm時(shí)，停機(jī)穩(wěn)定構(gòu)件，連接孔緩慢下落，采用線垂或直角尺量測(cè)，檢查看臺(tái)板連接孔與后置錨筋的對(duì)準(zhǔn)情況。

姿態(tài)調(diào)整后定位孔穿過后置錨筋，使上下層看臺(tái)板臨時(shí)固定在一起，看臺(tái)板底面保持水平，就位偏差控制在3 mm以內(nèi)?？磁_(tái)板吊裝就位后。上下層之間的接縫處均采用防水密封膠密封，密封材料采用聚氨酯或硅酮類耐候密封膠（圖9）。

圖9 看臺(tái)板吊具示意

3.3 灌漿施工

灌漿料施工流程包括：拌制灌漿料→現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)度檢測(cè)→采用機(jī)械灌漿→封堵→0.5 h左右檢查灌漿情況→對(duì)灌漿不密實(shí)的情況采用手動(dòng)二次灌漿→封堵記錄。

安裝連接用灌漿料采用強(qiáng)度為60 MPa的無收縮水泥基灌漿料。灌漿使用專用灌漿設(shè)備逐個(gè)或分批進(jìn)行，采用壓力灌漿法進(jìn)行接頭灌漿。砂漿在自來水?dāng)嚢栝_始計(jì)時(shí)30 min內(nèi)灌完，并應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)溫度和實(shí)際砂漿凝固時(shí)間做相應(yīng)調(diào)整，確保構(gòu)件有足夠的灌漿時(shí)間。在排漿孔流出砂漿后，立即封堵排漿孔。結(jié)束灌漿檢查確認(rèn)所有接頭均完成灌漿后，一個(gè)構(gòu)件的接頭灌漿連接完成。灌漿料與水的比例為1∶（0.125～0.135），在攪拌桶中加水并采用手持式攪拌機(jī)攪拌3～5 min。之后靜置2～3 min，待氣泡自然排除。每次拌制的灌漿料拌和物應(yīng)進(jìn)行流動(dòng)度的檢測(cè)，且其流動(dòng)度應(yīng)滿足規(guī)范要求（圖10）。

圖10 看臺(tái)板預(yù)留定位孔及灌漿孔平面示意

4 結(jié)語

上海浦東足球場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)看臺(tái)主體結(jié)構(gòu)采用鋼框架＋屈曲約束支撐（BRB）體系＋懸挑桁架＋預(yù)制混凝土看臺(tái)板的形式。具有構(gòu)件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度大、安裝精度高等特點(diǎn)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)針對(duì)性地制定了安裝解決方案，達(dá)到了節(jié)約施工成本、縮短施工工期的效果，同時(shí)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。