郑州市奥林匹克体育中心工程位于河南省郑州市郑西新区的核心区域,为河南省重点工程,总建筑面积58万㎡,建筑整体呈品字布局,方圆中正,大气磅礴,建筑表皮纹理分明,完美呈现了“黄河天水,天地之中”的设计理念。该项目采用BIM综合应用技术、超大跨径大开口车辐式索承网格结构施工关键技术、体育场入口大跨度弧形格构式环梁液压整体提升技术、大悬挑大跨度钢结构网架跨异形混凝土支撑结构累积滑移施工技术、超长环形混凝土底板跳仓法施工与看台结构预应力施工技术、机电工程工厂预制装配式建造技术、超大异型多曲率幕墙装配式快速建造技术、变曲率多曲面大型金属屋面施工等多种技术集成与应用,并开展多项建设科技创新示范,显著的提升了“四节一环保”效果,在绿色施工科技创新方面具有很好的示范意义。
该项目针对“54m悬挑大开口车幅式索承网格结构造型新颖、多项参数创国内外之最”、“22万平米超大面积混凝土裂缝控制与看台预应力施工”、“双曲面悬挑钢结构网架跨混凝土施工”、“17万平米倒锥椭圆外围护结构”、等设计施工特难点开展研究,形成主要创新成果如下:
一、大开口车幅索承网格罩棚结构设计与施工一体化技术
1.提出了大开口车幅式索承网格结构新型结构体系,研发了索承网格结构的找形分析程序,为索承网格结构理论研究莫定基础。
2.通过设计与施工全过程模拟,实现设计施工一体化,同步研发了“竖向提升为主、斜拉限位为辅”的整体提升安装技术;发明了“伸缩套筒+补装段”的V撑节点及液压同步顶撑悬挑钢网格技术,实现了V形支撑可调安装、罩棚悬挑结构力与形的有机结合。
二、双曲面悬挑网架屋盖建造技术
创新设计了可调节的装配式操作平台,设置以滑靴为基准点设置发射状滑移撑杆,与网架形成超静定结构受力体系,解决了双曲面悬挑网架不等高滑移难题。
三、超长混凝土结构跳仓预应力缝合施工技术
提出了预应力筋跨越施工后浇带的缝合张拉技术,采用跳仓法施工,优化了预应力钢筋的布置方案,实现了后浇带与预应力张拉端的避让,解决了超长混凝土结构施工裂缝难题。
四、倒锥椭圆幕墙施工技术
研发了“施工吊篮外倾斜面轨道式架设技术”,解决了超大外倾斜面幕墙施工难题;创新采用了“龙骨装配式施工技术”,实现了幕墙高效建造。