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千年古都“石榴花”开 绝美“天衣”筑梦全运

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奔流新闻 2021-09-13 22:16
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9月15日,第十四届全运会在陕西西安精彩开启。承担十四运开闭幕式及赛事主场馆重任的,是西北地区最大的体育场——西安奥体中心体育场。体育场建筑形态取意自西安市花石榴花,建筑面积15.2万平方米,可容纳6万名观众同场观看。中建二局建设者倾力聚智,90天完成5.8万平方米金属屋面施工,为“石榴花”披就盛装,惊艳世界。

28片“花瓣”造“城市符号”

2020年7月,西安奥体中心体育场正式交付使用;2021年9月,被命名为“长安花”的体育场迎来全运会。西安奥体中心体育场拥有国际标准400米综合田径场,共设9条环形跑道、10条直跑道,内含1块国际标准足球场。作为我国西北地区首获国际田联一级场地认证的体育场,西安奥体中心体育场也是国内首个实现5G全覆盖的智慧体育场,第12个6万座以上大型综合体育场。

从空中俯瞰,体育场宛如一朵由28片花瓣组成的硕大“石榴花”,丝绸之路是其设计脉络,寓意“丝路启航,盛世之花”。安装公司项目经理李锐介绍道,“花瓣”是体育场的罩棚,项目团队使用28个“花瓣”单元构成了花朵的抽象形态。

构思精巧的造型背后,是复杂严苛的设计。28片“花瓣”共有7种不同造型,部分屋面高差达到了10米,整座体育场异型结构更是多达6020块。独特的罩棚设计,构成体育场舒展的造型,营造出丰富绚丽第五立面效果。

2021年5月,全球知名专业体育场数据网站StadiumdB发布“2020年度全球最佳体育场”评选结果。西安奥体中心体育场荣获“2020年度全球最佳体育场TOP10”,在建筑专家评审团投票中排名第三位,成为年度中国唯一上榜的体育场。作为全运会开闭幕式的场馆, 西安奥体中心将成为西安“城市符号”。

毫米级微调搭高空“手术台”

5.8万平方米金属屋面面积相当于10个标准足球场大小,整体呈异形空间曲面结构,6020块面板中仅有4块完全相同,且屋面最高点约57米。如此高、大、奇的外衣,保证每一处都能合身至关重要。为此,项目引入“BIM +3D扫描”技术,分三步走实现量体裁衣。

首先是BIM建模。安装公司金属屋面深化设计团队根据设计院提供的建筑外形模型,为项目金属屋面系统18000根檩条和6600块面板搭建起可视化三维模型。其次是3D扫描。通过3D扫描机器人,对现场主体钢结构进行扫描,提取实体的点云数据,降噪及逆向处理后,获得基本实体点云模型。最后是合模分析。将点云模型与原设计模型整体导入BIM比对,确定结构设计与现场实际安装结构的偏差值。如此一来,根据偏差值精准深化屋面檩条模型,将安装误差控制在1毫米内,让起伏屋面呈现完美曲线。

“我们的工作就像在58米起伏不平的高空拼一张大图”,项目总工程师赵欢解释道,金属屋面建设者又被称为“铁裁缝”,每根檩条、屋面板在他们手中变成了一条条丝线,BIM中的坐标点就好比是一个针孔,再以亚毫米的精度“穿针引线”,一针针缝合出“外衣”的形状和外观。

为将设计理念“一比一”精确还原,原本精致的女生被屋面上的太阳晒得黢黑,大家都笑着说这才算融入项目团队。BIM设计师王菲,每天要在现场至少两小时,每次下现场身上除了图纸、测量工具,还多了几本厚厚的BIM书籍。项目通过运用BIM技术,节约建模时间30天,节省材料和安装费用1000万元,整体缩短工期15天。2020年6月,项目获得中国建筑防水领域最高奖金禹奖。

90天攻坚再现“西安速度”

2019年5月11日开始进行屋面施工,面临90天闭水节点,项目部组织项目立即展开与钢结构工程穿插施工。施工高峰期,近600名作业人员与11台大型机械同场有序作业,实现屋面区域全覆盖施工,为保障西安奥体中心体育场屋面工程保质保量出色完成。

此前,金属屋面深化设计通常使用人工录入数据的方式,完成一座普通场馆类BIM建模工作需耗费数月时间。项目引入Grasshopper参数化设计,通过编写建模逻辑算法,使计算机根据拟定的算法自动生成模型结果。由此一来,机械性的重复操作被计算机的自动运算取代。项目全部BIM工作只需2名设计师共同配合即可完成。与人工录入数据相比,可节约建模时间30天,缩短工期15天,节省材料和安装费用1000万元。

檐口屋面最高点约58米,6000多个构件的高空拼装和交叉作业危险系数极高。项目团队采用了“模块化”拼装技术,通过Rhinoceros等软件进行应力计算和百余次反复验校,将构件分成数百个单元进行地面拼装、分片吊装、高空对接,再运用大型的吊装设备整体吊装就位。如此一来, 危险的高空作业被“搭积木”方式替代,施工效率较高空施工提升30%。

项目施工跨越西安最热的6到8月,西北的夏季紫外线分外强烈,光滑的金属屋面经过一整天的太阳照射,表面温度可达65摄氏度,打个鸡蛋上去都能熟。要上到金属屋面没有电梯,项目每个人的“必修课”就是能熟练通过钢梯笼、钢梯爬到屋顶。“在检查施工的过程中稍不注意,手就会被烫出个大泡,赶上雨季,稍不留神就被浇成落汤鸡。”项目A片区工长申超峰回忆道。

2019年10月20日,项目团队统一着装,全体来到施工现场,共同观摩最后一块屋面板的安装。这块只有一毫米厚度的铝镁锰合金板是屋面安装最后一道工序,标志着多达11层的屋面系统至此全部安装完成,也见证了二局人攻坚克难、誓报履约的勇气与智慧。

白天,体育场内是紧张激烈的各项赛事;晚上,市民游客散步健身、“全运时间”被按下慢放键;道旁,LED泛光照明让静静伫立的“石榴花”极富动感韵律。当世人发现一个激情澎湃的“新西安”,发现这个世界级声誉的场馆时,故事也刚刚开始……

来源丨西部网(版权归原作者所有,如有侵权请联系删除)

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