10月21日,随着最后一榀百吨钢桁架精准入位,由济南城市建设集团受委托建设的黄河体育中心专业足球场项目屋盖钢结构合拢,标志着屋盖钢结构主桁架完成,正式进入屋盖钢结构网架施工阶段。
黄河体育中心专业足球场项目位于济南新旧动能转换起步区,总建筑面积19.73万平方米,总用钢量约3.5万吨,采用世界杯FIFA最新标准,是山东省首个6万座专业足球场,也是黄河流域生态保护与高质量发展战略重大工程。
足球场屋盖结构由钢结构索膜结构和金属屋面组成,外轮廓平面近似直径280m的正圆,中心开口平面为长轴176.5m、短轴156.5m的椭圆,屋顶参考黄河水流设计,沿环向呈波浪状起伏,是世界首个平面单层膜轮辐式索膜结构体系,也是国内首例大规模应用高透光率PTFE网格膜材料的专业足球场。
屋盖钢结构采用桁架和单层网格组成刚性结构体系,由星形拱桁架、内环桁架、外环桁架、单层网格及挑檐组成,仅靠36根排架柱支撑,下部与混凝土结构相连,上部支撑轮辐式索膜结构,形成大跨度、大悬挑空间结构,起到承上启下的支撑作用。
屋盖钢结构上方的索、膜结构由CFRP-钢索组合索桁架和大面积单层PTFE覆膜构成,创新融合了大悬挑屋盖刚性体系、异性索膜柔性体系等诸多大跨空间结构元素,是目前国内施工最为复杂的专业足球场之一,在兼顾功能、美观与采光性能的同时具有“刚柔并济”结构受力特征。
屋盖钢结构共包含88榀桁架,单榀钢桁架重约200吨,起吊高度超60米,相当于将一头成年蓝鲸提升20层楼。且精度要求在5毫米以内,对于构件强度与吊装精度都提出了较大挑战。
项目钢结构施工拥有多项国内之最,屋盖钢结构最大悬挑长45米,是国内体育场馆悬挑长度之最;施工跨越夏秋冬三季,温度变化会形成巨大误差,累积合龙段施工难度为目前国内之最;钢结构拼装完成后,需要将支撑胎架进行分级卸载,卸载过程中产生的变形量是国内同类场馆之最。