全国建筑业新技术专集(转载)

上海八万人体育场（现名：上海体育场）位于上海天钥桥路西南面，中山南二路北面，斜土路南面，上海游泳馆东面。上海八万人体育场占地面积约19万平方米，建筑面积17万平方米，观众容量约6万名。体育场结构为地下一层，面积3．5万平方米。呈环状基础承台厚1．5米，坑底标高－7．35米，局部深－9．35米。上部结构为框架结构，东面为16000平方米的体育俱乐部，西面为体育场主看台和拥有360套标准客房十二层的宾馆，看台上还设有100套包厢。体育场底层为直径240米作圆的环状建筑。环状建筑的外圈还有一圈以直径为304米作圆的高架人行通道。八万人体育场的内圈看台为半开放式结构，看台上的遮盖为悬挑钢梁组成的重达5000吨的钢屋盖，上覆膜结构。整个结构顶部是马鞍状，西部主建筑高度为71．5米。中间为九道1．22米塑胶跑道及105米×68米足球场。

体育场工程项目的施工技术难点是：

　　1、体育场的地下室是一外圈周长为1150米，面积达7．5万立方米，整块底板不设后浇带和沉降缝，只将砼底板分成十四块进行浇捣，相邻块的浇捣间隔15天时间。要达到设计提出"避免有害裂缝，减少无害裂缝"要求。

　　2、上海八万人体育场整个建筑径向轴线96根，环向轴线以H轴为主轴，H轴上布置96根斜柱，其中32跟斜柱为主立柱，主立柱内倾角为64°，外倾角为71°，上宽下窄。±0．000处立柱截面b×h＝2000×3000mm，该立柱随着标高的不断增高截面越来越大，2轴和95轴的立柱总高度达62．5米左右，拐点处高度为52．5米，截面最大尺寸b×h＝2000×10530mm，整根立柱在±0．000以上的混凝土方量约为485立方米，重约1200吨。

　　3、立柱的顶部设置钢结构屋盖，总重5000吨，最大悬挑73．5米，钢屋盖锚固钢管伸入混凝土立柱长度分别为10米和12米，钢屋盖的外挑长度为亚洲之最。钢结构网状屋盖上将覆盖美国进口的SHERFILL膜结构3600平方米作为遮盖。本工程的膜结构为国内首次采用，覆盖面积为亚洲之最。

　　4、贯穿于整个工程的三维测量过程。 本工程由上海市建筑设计研究院设计，由上海市第八建筑工程公司承建土结构施工。工程从一九九四年九月开工，结构于一九九六年七月封顶，一九九七年十月全面竣工。建成后的八万人体育场首先作为第八届全国运动会的主会场，也是上海新三年大变样的标志性工程。

二、应用新技术情况 ：

　　1、商品混凝土应用 整个工程全部采用商品混凝土。应用量达127041平方米，其中地下室为79433平方米，上部结构为47608平方米。在体育场结构施工的各个阶段，我们根据结构的不同特点和气候条件，采用不同技术指标的商品混凝土。

　　在地下室结构施工中，我们针对整个建筑物不设沉降缝和收缩缝，底板混凝土分成十四块浇捣，相邻块的混凝土浇捣间隔15天以上的技术特点。在混凝土的配合比上采取了利用混凝土R60强度，合理的级配和水灰比；较低标号的水泥和低水化热的水泥；掺用15％以上的磨细粉煤灰和性能过关的减速水剂；以及符合质量要求的砂、石骨料；采用合理的收头、养护及保温措施；同时在现场施工中严格商品混凝土的质量，由专人控制商品混凝土的塌落度，同时还要求在混凝土中严禁加水。

　　在上部结构施工中，我们除了在高度较高，又是斜向结构的部位采用串筒落料以防商品混凝土离析及螺纹管导向振捣以保证混凝土的密性等技术措施外，还根据工期紧迫的特点，在部分部位采取了混凝土三天强度达到C30的特殊级配。

　　在地下室大体积混凝土施工中，除了采用合理的内外温差控制措施外。我们还在东1、东3、西1、西5、西7等形态差异较大混凝土中采用"J8DX－1大体积混凝土计算机循环测温仪"，利用现代化手段保证混凝土的中心温度和表面温差小于25℃，指导养护和保温措施，以保证基础混凝土不出现裂缝。裂缝控制达到要求。

　　2、粗直径钢筋连接技术 上海体育场工程所用钢筋规格繁多，直径最大的钢筋为直径40，钢筋既粗又长，又加上设计要求所有环向钢筋不能采用绑扎接头。因此，本工程在保证同一截面钢筋穿刺要求的前提下，采用粗钢筋锥螺纹连接新技术，经专业单位钢筋接头强度测试，结果表明所用锥螺纹连接的钢筋接头各项指标均达到设计要求。

　　工程中基础承台、立柱、斜柱、主梁等部位的粗直钢筋均采用锥螺纹接头连接，以钢筋直径分类采用接头数分别为直径20，5629只；直径22，29264只；直径25，83405只；直径28，4791只；直径32，14499只，直径40，22934只，共计167323只。通过钢筋连接技术，大大加快了施工速度，经监理单位的抽查认证,质量稳定可靠，且有较高的经济效益。经测算，共计节约各类钢筋908．623吨。

　　3、预应力混凝土技术 上海体育场看台板计2854块，长、宽、高结构形式均不同，采用预制方式，即IV级钢预应力钢筋，先张法施工。

　　＋6．400m高架疏散平台东区共计20根径向梁，梁长20m ，采用预应力后张法施工，预应力钢束7根7股直径j15．24钢铰线组成，其强度为1860Mpa，每束7根7股钢铰线张拉力为142吨。

　　4、建筑防水工程新技术 工程地下室呈环状，基础承台面标高为－5．600m，环圈中外圈周长约为1100m，内圈周长约为550m。地下室内外圈外板墙采用氯化聚乙烯一橡胶共混卷材，共计面积为12000平方米。

　　体育场整个看台板接缝，西区宾馆屋面及＋6．400mm高架疏散平台面均采用氯化聚乙烯－橡胶共混卷材防水，共计面积约85000平方米。防水工程从施工完毕至今已有一年多的时间，经过跟踪观察，效果良好，无由于防水工程的原因造成明显渗水现象。

　　5、现代管理技术与计算机的应用 以空间斜向结构为主的体育场工程中，应用现代管理技术与计算机来控制整个结构的测量定位。

　　（1）采用全球定位系统GPS技术建立控制网，控制网的控制点采用钢质强制归心站，其相对精度可达1／500000。

　　（2）采用日本索佳SET2C二型全站仪，按四等导线测量要求，极坐标定轴线，精度达到设计要求。同时，与计算机联机处理数据，保证了施工进度和数据的正确可靠。

　　（3）根据结构中斜柱与空间环梁，看台斜梁的相互关系，计算出水平投影的平面坐标，计算时采用PC－E500小型计算机，坐标成果储存在计算机内，并直接验算各轴线交点坐标反算值。经过施工实践与上海测绘院的复验，定位精度达到了设计要求，实际距离与设计距离的相对精度达到了1／60000，小于设计要求的1／10000。

　　（4）计算机技术还用于施工网络计划，工程预算，计划统计，材料统计等方面，较好地解决了工程项目管理中的实际问题，提高了管理水平，满足了施工中快速、高效的要求。

　　6、新型模板与脚手架应用技术 本工程结构整个顶部呈马鞍状，故32根主立柱的标高（指顶部标高）不尽相同，最低的大斜柱标高为＋26．929米，最高的标高为＋52．429米（均指在拐点处的标高）。且大斜柱随标高的增高截面尺寸越来越大，斜柱最大尺寸达2000×10530毫米，其水平投影斜出量达25．6000米。主立柱施工的难度在于选用合理的模板体系。

　　（1）主立柱模板选用经过多方案的选择比较，决定采用劲性构架支撑体系。方案的思路为每一节主立柱劲性构架既作为钢筋的靠山，又作为模板的固定支撑，并能以劲性构架的正确就位来控制斜立柱的倾角。同时，每一节主立柱的受力，变形等能够满足设计及施工要求，无需再加设其它支撑体系。而劲性构架方案的成立是建立在能自立的基础上。该方案的采用，不仅保证斜柱与空间梁等的正确连接及外形尺寸，同样也便于测量工作的开展。对上部钢结构屋盖劲性钢管的锚固（锚固长度为10、12米两种），也达到了简化施工的作用，即利用劲性构架构格柱空隙插入钢屋盖劲性钢管。另外，利用劲性构架支模体系，对斜柱空心部位内模的支撑也变得更为容易，且能降低成本（经初步计算可节约200多万元左右）。当然，劲性构架的采用也给施工带来了一些困难，如由于单榀构格柱自重较大，需要利用高吊就位，且吊装难度较大等。

　　（2）构架形式：

　　①由于本工程内外侧倾角不同，东西区层高不同，西区劲性构架每节长度取为3．8米，东南北区则取为3．4米，上下二节劲性构架采用对接形式，用同型号的角铁进行焊接。

　　②劲性构架设置在内模板向内100毫米处，在斜柱四角设置四只格构大立柱，分别与地面呈64°、71°，在侧模中间设置一道格构柱与地面夹角为67．5°。

　　③施工至一定高度后，中间格构柱由一组改为二组，上部与劲性构架锚固处，构架截面也将发生变化。

　　（3）支模工艺

　　大斜柱的内、外模板经放大样后，采用九夹板拼装成大模板。对拉螺杆采用16H和20H型螺杆。柱模拆除后，应将对拉螺杆的锥状螺帽拧出，派专人分二次进行修补至混凝土面平。支模前，模板均应涂刷脱模剂一道。

　　大斜柱侧、顶模待混凝土浇捣五天之后方可拆除，拆模时按支模的反方向顺序进行，拆除模板中应注意对模板的保护。

　　7、超大型钢屋盖及进口膜结构技术

　　体育场工程屋面建筑造型新颖，整个空间结构东低西高，南北对称，高低起伏，呈马鞍状曲面。主体建筑东西向跨度为288．4米，南北向跨度为274．4米，高70．6米。屋盖采用钢结构，最大外环梁长27．89米，宽9．76米，高10．78米，重46．65吨；最大悬挑桁架长度达73．5米重量达80吨，安装高度达70．6米，为世界同类建筑之最。屋面采用全膜面，面积达3600平方米，这在国内绝无仅有，在国际上亦不多见。