徐盛翔
上海伏东机械设备租赁有限公司
摘要：上海浦东足球场采用先进的张拉结构，在保障稳定性的前提下，提升整体的美观性。本文对上海浦东足球场的概况进行介绍，分析土层施工的疑难点并阐述施工前土层的准备工作，总结上海浦东足球场钢结构屋盖施工关键技术，即科学规划施工路径、建立竖向控制支架、钢屋盖吊装技术、索网施工方法。
关键词：足球场；钢结构；屋盖施工
引言：新阶段，我国社会经济高速发展，人民的生活水平和质量得到明显提高，体育事业获得蓬勃发展，大量的新型体育场馆出现在大众的眼前，并获得大家的认可。轮辐式张拉结构体系具有能够大幅度跨越的优势，它的结构较为轻巧并且空间受力效果较好，所以许多体育场馆在修建时都会优先选择这项技术。浦东足球场采用中置张拉结构，能保障建筑具备较强的拉力。
一、工程概况
上海浦东足球场位于上海久事集团的地下一层，占地面积为139304m2。浦东足球场主要采用钢结构的建造模式，整个足球场的建设周期在10个月左右。本项目的看台融合了钢结构框架和混凝土技术，屋盖结构为椭圆形的轮辐式索网结构。
二、土层施工的疑难点
第一，在进行土方建设时应对地质情况进行调查，制定施工方案，明确挖土模式和推进程序。在清理场地时可能对周围的交通、管线和建筑造成影响，应该加强注意，完善清场工作。第二，保障足球场表面的清洁性，避免出现起皮或者开裂的情况。同时，保证填土的纯净度，及时清除土壤中的杂质、淤泥和过多的水分。在处理水分过高的泥土时，需要采用实施种植土的模式，保障它的压实密度在95%～100%之间。第三，如果含水量过少，可以进行闷料操作。应该均匀地进行洒水操作，避免发生区域水分过高的问题。在实施闷料施工时，如果细土具有大量的粗粒或者中粒土，就会大大缩减操作的时间。
三、施工前土层的准备工作
第一，在正式施工前进行完备的御草工作，不能随意地拖拽草卷，应使用滚动的方式进行移动。如果没有配置大型的机械设备，工作人员在操作时应该提高注意力，防止出现安全问题。第二，在进行整体检查时，应树立见微知著的意识，重点把控细节位置。比如，探究接缝处是否存在间隙。如果发生无压草的问题，要对标志线的尺寸以及位置进行判定，判断是否存在错位的情况。此外，要及时清理足球场内的杂物，为冲沙操作提供保障。第三，要使用原土进行回填，保障土层的密度符合建设施工的要求。在正式填土前需要把坑内的垃圾清除掉，标注基础底面的位置，保障泥土回填的效果。
四、上海浦东足球场钢结构屋盖施工关键技术探究
在应用钢结构屋盖施工技术时，应该对张拉施工体系和流程进行重点把控，应该在建设方面没有充足的经验，所以施工难度存在一定的不确定性，所以要对具体的施工步骤和流程进行分析，为内力和位移的把控工作提供重要的参考。要提升对计算分析的重视度，掌握每一步施工的要求，保证设计的成型效果。
（一）科学规划施工路径
第一，确定规格尺寸。因为上海浦东球场采用张拉结构，所以张拉前后的变化较为明显。应该预先构建模型，判断预应力释放到每一个零件的情况，掌握钢结构构件的情况以及索的具体长度，保障构件加工的科学性。第二，分析施工的全过程。对屋盖钢结构进行探究，一共由6种工况组成。对施工进行模拟探究、进行一次成型设计工作、对施工过程中的索力进行分析、对比钢结构的有效应力、掌握最佳的施工路线、明确安装结构的形态。对设计一次成型模型进行探究，它的钢结构等效应力的最小值为0MPa，最大值为132.9MPa，压环梁轴力的最小值为－2.76×107，最大值为－2.77×107；施工过程分析模型的最小值为0MPa，最大值为130.7MPa，压环梁轴力的最小值为－2.68×107，最大值为－2.72×107。第三，选择适宜的机械。在施工时使用履带式起重机进行综合安装工作[1]。
（二）建立竖向控制支架
第一，构建屋盖临时支撑系统。因为体育场采用中置张拉体系，它的中置压环和梁与传统模式存在一定差异，所以应该需要构建支架。把中置压环和径向梁都放在临时搭建的支架上，这样才能保障结构处于稳定状态。
使用三点搁置的模式对单榀构件进行放置，把中置压环放在支架的竖向，把径向梁的两端放置在支架上。第二，评估支架方案。如果一直应用固有的支撑模式，在进行张拉操作时屋盖会发生上抬，超过最初限定的位置，这样后径向梁的构件才能得到有效安装。上海浦东足球场应用的是柔性的大跨度结构，在安装的过程中会出现下挠的问题，一直到趋近于位形。这样就无法控制之后的标高工作，完成后会随着屋面产生内部的应力。在应用拉亚控制支架时，在张拉前使用临时支架支撑中压环，在张拉后利用拉索控制中亚环。在整个张拉操作中中亚环一直与设计位形保持相同，并且施工后的形态更接近设计模式。
第三，竖向拉亚控制支架。在拼装竖向控制支架时它承受着压力，并把构件向上部托起。如果上抬径向索的整体结构，又控制中亚环，使其符合设计环形的要求，这样就能有效为安装工作助力。一共设置46组控制支架，它们的高度在28m左右，在支架底部埋设构件，利用抗拉钢架把支架底座和构件构建联系，利用千斤顶把上部和压环梁构建联系并进行固定，借助千斤顶、绞线等设备进行抗压和抗拉操作，这样才能为释放屋顶的位移需求进行助力。建立竖向控制支架的基本流程为：第一，按照顺序安装支架的底座，借助下面的千斤顶对绞线施加压力，保障支架的紧密性，明确支架的刚度，每个支架需要配置9组绞线，这些钢绞线的长度在30cm左右；在正式张拉径向索之前，支架承受着较大的压力负荷；当压梁环结构成环时，借助千斤顶在绞线上施加设定的拉力值，锁紧钢绳上的锚具，按照径向索的张拉操作进行工作推进，控制支架由最初的受压逐渐转向受拉；当完成所有的屋盖结构的安装工作后，利用千斤顶同时释放46组控制支架的绞线，进行卸载操作[2]。
（三）钢屋盖吊装技术
第一，进行现场拼装工作。为了提升组合构件的精准度，应该在现场进行压环梁和径向梁的组装工作，并在胎架上进行拼装、定位、焊接和查验工作，再把已经拼装完成的构件通过吊装的模式运输到适宜的位置。上海浦东足球场的施工现场结合施工的要求一共设置7组左右的胎架。单榀构件由三组构件拼装组成，结合它们拼装以及支撑的位置，需要设置6组胎架进行支撑工作。胎架支撑结构主要由5个部分组成，即基础座、搁置板、立杆、横梁、斜支撑。其中基础底座是使用路基箱制作而成的，并且被牢牢地固定在地面上，保证胎架处于稳定的状态，提高它的承载能力；搁置板和各个分段进行焊接固定，再拼装在一起；立杆、斜支撑能保证胎架的两侧处于稳定的状态。在完成所有的拼装操作后，结合构件在空中所处的状态，在胎架上进行模拟操作，把它与无搁置点进行对接处理，切断构件与搁置板之间的连接，对胎架进行卸载操作。
第二，控制构件拼装的精度。在进行精度控制时需要对V撑外肢、径向梁、径向索这三个部分进行把控。环索与径向索都是不可调节的。索的加工精度为整体的0.01%，如果索的长度为50m，那么它的误差就不能高于5m。利用法兰盘螺栓对中置压环进行连接，在进行拼装操作时应该对精度进行重点把控。同时，要对钢屋盖张拉的前后位形情况进行探究，考虑温度和焊接造成的干扰，制定切实可行的吊装方案，保障整体的精度。这样才能充分发挥钢结构屋盖施工关键技术的应用价值[3]。
（四）索网施工方法
第一，索夹抗滑移。铸钢索夹能把V撑的内外肢、环索和径向索进行连接。当环索进行张拉操作时，索长的长度会变长，直径会越来越小，如果索夹两端出现受力不均匀的情况就会出现滑移的问题，容易造成安全事故。所以要提高索夹的抗滑能力。第二，提升环索施工。当密封索进行开盘处理后，46个平台支架就进行铺索和移动放索工作。索夹主要借助盖板把索进行固定处理，并通过提升节点的模式实现把环索提升到位的目的。第三，径向索张拉。把两个水平工装耳板焊接在径向梁外面耳板的两侧，两个耳板应与工装索构建联系。再把两个千斤顶设置在反向梁的两边，并进行固定操作。借助千斤顶的张拉作用，竖向耳板与径向索之间的距离不断地拉近，当到达规定的位置后就能进行穿销轴操作。当安装完所有的径向索后，整个建筑结构已经处于稳定的状态，这时就可以去除张拉工程。
结论：
综上所述，上海浦东足球馆场采用中置压环张拉的模式，在施工中应该科学应用方法，保障安装的稳定性。应该对施工的全过程进行科学模拟，从而确定施工的总路线和流程；构建竖向的拉压支架，保障安全的稳定性，把压力有效地转化为拉力；进行科学的拼装和吊装工作，提升钢屋盖安装的流畅性；结合索网的特征，采取空中同步拉伸的模式。
参考文献：
[1]张峥，葛迪，周旋，等.开合屋盖结构体系在游泳馆建筑中的应用与关键问题分析[J].建筑结构学报，2020,41(S2):340-348.
[2]冯远，王立维，张彦，等.成都凤凰山专业足球场结构设计[J].建筑结构，2020,50(19):15-21+14.
[3].屋盖结构无柱空间跨度达200米 上港新主场开始钢结构施工[J].中国建筑金属结构，2019(06):74.