建筑业十项新技术在河南省体育中心游泳跳水馆工程中的应用

2013-04-09耿琳

河南建材 2013年4期

耿琳

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450014）

1 工程概况

河南省体育中心游泳跳水馆工程占地面积为4.68公顷，建筑东西长86 m，南北宽167 m，总建筑面积为28 910 m2,地下一层，地上二层（局部三层），建筑高度为25.5 m。场馆内设3 000座位，属于甲级体育建筑。

工程采用钻孔灌注桩后压浆复合地基，钢筋混凝土筏板基础。基础底板和地下室墙体采用SBS改性沥青防水卷材防水。工程主体结构为钢筋混凝土框架——剪力墙结构，屋面为空间索杆支撑曲面钢结构（张弦结构），钢结构焊缝均为I级焊缝，钢梁最大跨度为68.8 m。

工程设有防雷接地系统、等电位系统。设有通讯系统、信息网络系统、建筑设备监控系统、安全防范系统、体育工艺系统、扩声系统、智能照明控制系统等共七个智能化系统。

2 建筑科技项目推广应用与管理

为了确保本工程顺利实现省级科技示范工程的目标，成立以项目经理为组长的关键施工技术攻关和新技术推广应用领导小组，组织工程全过程的技术攻关研究和新技术推广应用。在新成果的转化实施中，结合工程实践，开展攻关、推先。随着工程施工的进展，针对技术攻关研究和推先工作形成的阶段性成果，及时进行总结。结合关键技术攻关研究正在撰写《游泳池施工技术研究》报告，结合推先工作开展《提高国际标准泳池瓷砖铺贴质量》QC活动。这些研究报告及QC活动对推动我公司技术进步起到了积极的作用。

3 推广应用技术项目情况

3.1 大跨度张弦梁钢结构屋盖安装技术

3.1.1 应用概况

河南省体育中心游泳跳水馆内比赛厅和热身厅的整个屋盖为预应力张弦梁钢结构。整个屋盖体系由上部组合梁结构、下部空间索杆体系、玻璃顶结构、悬挑结构组成。钢屋盖主体结构为11榀张弦梁，南部7榀为高跨，跨度68.8 m；北部4榀为低跨度55.9 m，单榀拱架最大自重约43 t。

3.1.2 技术特点

屋面钢梁为两榀一弦，施工中要防止上弦主梁受扭失稳；潮湿环境下防杆件内腐蚀，施工中张弦预应力梁张拉等。由于拉索张拉点布置的位置所限和张弦梁上斜撑杆的存在,要求先成型后张拉，限制了张弦梁馆外整体吊装,滑移就位技术的应用，工程屋盖大跨度钢结构800 t全部采用吊装。馆内拼装就位，要搭设满堂支架，费用比较高，因此采用了横向双排架手架和纵向格构式组合式钢管胎架。

3.1.3 技术攻关与创新及做法

为配合预应力张弦梁分段拼装施工，在预应力张弦梁下部沿梁轴线搭设钢管胎架。由于上弦主梁为曲面梁,因此立杆顶端高度应随之进行调整，同时最上层小横杆要紧贴曲梁下平。吊装分段：低跨曲梁跨度为55.9 m分为四段；将高跨曲梁跨度为68.8 m分为五段。

3.1.4 实施效果

工程中屋面钢结构全部采用加工厂集中加工，现场吊装，采用焊接连接，在设置张弦梁部位搭设局部钢管胎架，技术安全、经济、操作简便，加快了吊装速度，节约了施工工期，经济效益显著。

3.2 灌注桩后注浆成套技术

3.2.1 应用概况

建筑用地范围呈矩形，南北长约175 m，东西宽约160 m，占地面积约2.8万m2。桩基础采用钢筋混凝土钻孔灌注桩基础加桩端注浆，桩径Φ500，有效桩长17 m，桩数量为856根。桩基础采用C30混凝土，锚桩采用C30混凝土，单桩竖向极限承载力2 830 kN。

3.2.2 技术特点

增强桩基础抗变形能力，并节省桩基材耗和造价。

3.2.3 技术攻关与创新及做法

灌注桩成孔后，在孔内设置注浆管，注浆管下端设出浆口，并用胶带、塑料膜包住；并用出浆口的位置要高出孔底30～50 cm；灌注混凝土之前，先向孔底倒入碎石或块石,使出浆口埋入碎石或块石内，然后再灌筑混凝土。注浆管固定在钢筋笼上，出浆口采用单向截流阀，并压入桩底土中30～50 cm。

浆液沿着桩身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。提高单桩承载力40%～120%,增强桩基础抗变形能力,可减少沉降30%左右，并节省桩基材耗和造价，取得了较好的社会与经济效益。

3.3 中水回用系统技术

3.3.1 应用概况

中雨水机房设在地下一层。中水水源为水处理管道反冲洗排水为中水原水量:平均日300 m3/d。中水处理设备设置在地下室一层的中水站房内，每天运行15 h，处理能力20 m3/h；中水系统原水蓄水池为地下池约400 m3,与雨水蓄水池合建设置在室外，中水储水池位于地下室中水处理机房，容积为200 m3，中水用于卫生间冲厕、绿化。

3.3.2 技术难点

管道规格多样，管道材质有别，使得施工方法和措施多样化，比如单机调试和系统调试。

3.3.3 主要做法

中水处理系统由中水调节池、原水提升泵、一体化污水处理设备、过滤设备、消毒设备、中水储水箱等组成。中水原水为淋浴间和卫生间脸盆排出的优质杂排水及空调冷凝水和游泳池排水，中水处理后接到卫生间冲洗厕所。实现污水、废水的资源化，节约用水，治理污染，保护环境。

根据已有研究，在现浇混凝土中添加HEA-JL型抗裂防水可以保证接触界面的黏结强度，提高接触界面的拉拔、劈裂以及抗折强度，减小混凝土的收缩变形，而且可以使局部现浇段有很好的防水能力.选用聚丙烯纤维硅灰水泥浆的界面剂[12]，可以使现浇混凝土与预制混凝土之间紧密结合，二者形成良好的黏结强度，减少混凝土裂缝，将裂缝细化[13].

3.3.4 实施效果

中水处理系统设计处理废水为15 h/d，假设每天按10 h处理能力,一年内节约用水的费用就可收回中水处理系统成本62万元，5年内可节约用水的费用为303万元，大大节约了运营成本。

3.4 低温热水地面辐射供暖技术

3.4.1 应用概况

游泳馆池岸处采用了低温热水地面辐射供暖，供暖面积达到4 000 m2左右。

3.4.2 技术特点

地板辐射采暖施工中由于塑料管具有无接头、容易弯曲、易于施工等优点。塑料管具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无环境污染、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点,在50℃环境下使用可达50年。

3.4.3 技术攻关与创新

低温热水地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。将塑料管敷设在楼面现浇混凝土层内，热水温度不超过55℃，工作压力不大于0.4 MPa的地板辐射供暖系统。该系统以整个地面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与人体、家具及四周的维护结构进行辐射换热，从而使其表面温度提高，其辐射换热量约占总换热量的50%以上,是一种理想的采暖系统,可以有效地解决散热器采暖存在的问题。

3.4.4 主要做法

管件和管材的内外壁应平整、光滑，无气泡、裂口、裂纹、脱皮和明显痕纹、凹陷；管件和管材颜色应一致，无色泽不均匀；装卸运输和搬运时应小心轻放，不能受到剧烈碰撞和尖锐物体冲击，不能抛、摔、滚、拖，避免接触油污，在储存和施工过程中要严防泥土和杂物进入管内，存放处避免阳光直射。

3.4.5 实施效果

低温热水地板辐射采暖节省燃料,电力消耗低，具有舒适性强、高效节能、热稳定性好、使用寿命长等特点。

4 综合效益分析

本工程通过运用建设事业“十一五”重点推广应用项目技术，通过游泳池施工技术研究和大量新技术综合推广应用，解决许多施工技术难题，取得缩短工期、提高质量、降低成本、推动企业技术进步的综合效益。

4.1 缩短工期

屋盖为预应力张弦梁结构，两榀一张拉结构形式在省内均为首例，采用钢管胎架做为支撑体系施工、设计-施工的一体化、施工过程的仿真模拟，既保证了质量和安全,又有效地节约了工期和投资。工程中采用了6类建设部和河南省的建设科技成果推广项目的19项，每一项应用覆盖率都达到了90%以上，减少工期约为30 d，节约金额507.88万元，得到了建设单位的好评。