綜述

亞洲運動會是一項國際性、綜合性的大型體育運動會,以城市為承辦單位舉行。第十一屆亞運會城建工程,是為保證亞運會的順利召開而進行的。為滿足27水競賽項目的比賽,需要在北京市現有設施的基礎上新建20個,改建13個符合國際競賽標準的體育場館和新建運動員村、新聞中心、配餐中心、文化娛樂中心以及市政道路工程等相應配套的服務保障設施,總麵積達130萬平方米。其大都為大跨度、大空間多功能的公共建築。全部工程從規劃設計到竣工交付使用僅三年多時間。工程規模大,施工難度高,竣工時間不僅是亞運城建工程的眾多難題,也是對中國舉辦亞運會的能力和城市建設水平的嚴峻考驗。

來自全國各地的建設者們彙同首都城建隊伍,以其奉獻精神和聰明才智,日夜備戰。而今,亞運城拔地而起,體育場館展現雄姿,路橋交彙,四通八達。這一切,顯卡了中國城建大軍的力量,凝聚著中國城建科技的精華。

各具待色的體育場館,展示了建築設計和施工技術的一流水平。三角形、六角形、橢圓形、多邊形的建築造型,以虛實對比,明暗結合方式,形成了豐富多彩的平麵和立麵,寓意著向上與騰飛的民族精神。首次采用在建築工程中的斜拉組合索,新穎的懸挑大棚設計,體育場巨型顯示屏研製,空間網架技術,體育照明,聲學控製,複合屋麵板,新型防火塗料,大型門式柱施工,海上運動場的建造,都是新技術,新材料、新工藝的結晶。

配套工程中,康樂宮大跨度晈合木梁的設計製作,用晈防腐,運輸吊裝,為國家節了外二;運動員公寓大跨間雙鋼筋混凝土疊合樓板的應用,大大加快了施工進度。110.5米高的中央電視發射塔從工程設計,地震、風洞試驗到大型環向氣應力,大體積混凝土施工,鋼筋擠壓技術,內爬塔機的研製都體現了中國的建築風俘為水二;安慧立交橋長達200米的七跨連繼梁橋線條優美流暢,土工聚合物加筋二今離式橋台獨樹一幟。

可以說,亞運會城建工程不僅赴一項艱巨而緊張的係統工程,也是一項技術髙,超水平的科技工程。世界上訓練比賽沒施最全的遊泳館,建築麵積最大的速滑館(首都體育館訓練館)亞汧最髙的電視發射塔,中國最大的彩色巨型顯示屏,達到國際比賽標準的現代化自行車賽場,國家奧林匹克體育中心曲棍球場,豐台體育中心棒壘球場……無一不為第十一屆亞運會增添光彩。不言而喻,亞運會建設為中國城建科技的發展提供了課題,創造了機會;科學技術作為第一生產力又推動並促進了亞運會建設的成功。

亞運會城建工程的圓滿完成,不僅體現了中國人民意氣風發,拚搏進取的精神風貌,而且為祖國在四化進程中,高速度、高質量完成大規模重點工程建設積累了寶貴經驗。凝聚在亞運城建工程中的新技術、新成果似城建科技的豐碑,它向全世界表明:中國敢於承接和能夠承擔世界上任何複雜工程的設計與施工。

國家奧林匹克體育中心工程

國家奧林匹克體育中心遊泳館設計

國家奧林匹克體育中心遊泳館由比賽館、訓練館和室外遊泳場三部分組成。第一期工程是第十一屆亞運會使用的比賽館。其建設麵積為37500m2,觀眾席6000座。遊泳館工程是目前中國和亞洲規模最大,設施最完整,達到世界先進標準的遊泳競賽基地。遊泳館的建築形式既保留了中國傳統的建築風格,又具有現代技術的特點,它與相鄰的國家奧林匹克體育中心的體育館相呼應,形成了一組剛勁有力的體育建築群。

承擔該工程設計的北京市建築設計院為配合建築造型,屋蓋結構采用了斜拉索雙坡組合屋蓋,首次將斜拉橋設計原理應用在大型體育建築上。並首次在大麵積鋼筋混凝土筏板基礎下采用盲溝降水措施。比賽池、跳水池和準備池是遊泳館使用的核心,造型設計新穎,設備先進,采用廣數十項新技術。

一、斜拉索雙坡組合屋蓋

遊泳館整個屋蓋體是由弧形鋼桁架、箱形主鋼梁、斜拉索以及雙層支撐組成的空間組合結構,結構縱、橫剖麵。采用鋼板焊接而成,全長分為19段由工廠製作,現場采用高強螺栓拚裝成整體。弧形鋼桁架,上端支承在箱型主鋼梁上,下端支承在縱向鋼筋混凝土外框架的頂部。為了充分發揮塔筒的作用,用24道斜拉索將鋼梁吊掛在聳立於兩側的鋼筋混凝土塔筒上,以提高鋼梁的受力和變形能力。在斜拉索作用下,鋼梁處於壓彎狀態,其軸力為斜拉索的分力,以集中力的方式不連續地作用在鋼梁上,斜拉索與主鋼梁的連接錨頭布置在箱形梁內,以避免環氧冷鑄錨頭長期受高濕度的不利影響。

為使結構受力合理,通過張拉斜索對鋼梁施加預應力。索的預應力值大小應滿足以下考慮:施工期間使預應力態下主鋼梁產生反拱,以抵消荷載態下部分撓度;在弧形桁架、支撐係統及鋼梁的自重作用下,鋼梁的吊點維持在同一水平線上,從而增加鋼梁支座處對塔筒的推力,降低了塔筒的內力和位移。根據上述原則,斜拉索采用兩次張拉,第一次張拉的力相當於屋蓋結構自重,第二次張拉是在屋麵板及吊頂吸音材料鋪設後,索內力調整完畢後進行的。24道斜拉索分四批張拉,兩端同時對稱進行,每一批兩端各張拉三道索,順序由上到下。落架後主鋼梁實測的最大垂度為4cm。

塔筒在斜拉索作用下處於大偏心受壓狀態,為提高塔筒的剛度以及防止混凝土開裂,在塔筒的受拉區布置了10束預應力筋(每束為48m)。通過張拉使塔筒基本處於小偏壓狀態,從而減小了塔頂的水平位移和徐變。在塔筒的基底處設置了167根直徑為400mm的預應力管樁,以減小由於塔筒基礎轉動而引起的側移。設計時考慮了地震時不同振型的影響。

結構設計中,除考慮了8度抗震設防外,還結合屋麵形狀作了1:150的模型,在大型低速風洞中進行了風洞試驗,找出了最不利狀態下屋麵風壓分布情況,得出在任何風向角下,屋麵所受的風力均為吸力,屋脊處始終處於較大的負荷下。遊泳館的風洞試驗為國內同類型結構設計提供廠可靠的數據。

二、基底盲溝降水

遊泳館地下水位較高。為了平衡水壓,基礎底板厚度需156m,很不經濟。針對這種情況,設計組各專業曾綜合考慮,采取提高室內標高及壓低地下室層高等措施,但基礎底板厚度仍需2.04m,減薄效果不突出。為此,北京市建築設計院與北京市勘察院共同研究,提出了盲溝降水方案。經過多次討論,在勘察院大力支持和施工單位配合下,采取了在基礎底板周圍下部設置盲溝,用自動泵控製水位標高,這樣基礎底板厚度定為1m。實踐證明,盲溝降水效果良好,采取上述措施後,較全部用混凝土底板平衡水壓,大大節約了投資,經濟效益顯著。

三、比賽池

比賽池尺寸設10條泳道,可提高第1和第8泳道的競爭力。池深全部為3m,能滿足遊泳、花樣遊泳、蹼泳、水球等國際遊聯規定的所有水上競技比賽的要求。