飞天花舞“舞”兰奥,智慧场馆耀金城

来源:西北公司 作者:胡 义 董生赟 发布时间:2022-05-27 阅读次数: 2107 次

项目简介:兰州奥体中心位于兰州市七里河区崔家大滩片区,总用地面积51.6万平方米,总建筑面积46.6万平方米,五个主要单体分别为60000座玫瑰体育场、8000座郁金香综合馆、3000座百合游泳馆、3000座荷花网球馆、兰花运动员公寓,呼应奥林匹克五环,其中体育场规模仅次于全国排名第七的大连体育中心体育场。建筑及其景观采用“飞天花舞”设计理念,建筑犹如花朵舞动于丝绸之路上,高低起伏、错落有致,在空间上呈现出似飞天动态、似枝叶花朵、似黄河奔腾的动态意向。




2022年4月28日,中国十七冶集团承建的兰州奥体中心一场三馆项目通过竣工联合验收。至此兰州奥体中心五个单体工程及其他附属设施均全部通过竣工验收,标志着兰州奥体中心正式竣工,进入后期运营阶段。从开工到验收,十七冶人仅用时33个月,较国内同类工程建设速度缩短了四分之一以上,创造了国内大型奥体中心建设速度之最。项目的建成对完善兰州城市功能、提升城市品质意义重大,建成后将填补作为省会城市的兰州没有大型综合类体育场馆的空白,助力金城兰州成为“一带一路”上重要的体育、文化对外展示交流平台,对提高甘肃省全国影响力乃至国际影响力将起到重要推动作用。


开工即满弓,兰奥方案树品牌

2018年11月19日,兰奥项目筹备工作正式启动,中国十七冶集团协助兰州市委、市政府积极探索兰州奥体项目立项投资建设体制机制新路径,提供全方位咨询服务,仅用251天的高效统筹规划推动这一梦想工程扬帆起航。2019年7月22日,中国十七冶集团收到兰州奥体中心PPP项目的中标通知书,27日西北地区最大的体育场馆集群,甘肃省体育事业发展的标志性工程——兰州奥体中心,在黄河之滨奠基,“精致兰州”新引擎建设正式拉开序幕。如何在两年多的时间内高质量地完成这个超级圆梦工程,十七冶人用经验与智慧,精心筹划、高效实施,在中标至开工短时间内迅速给出了“兰奥方案”,十七冶成为全国首家独立承担大型奥体中心全部建设任务的企业。

聚集优秀人才。中国十七冶集团高度重视项目建设,建设伊始选配的管理团队中,本科以上学历占比超过86%,其中包含博士2人,硕士3人,项目近百名技术人员围绕项目建设开展科研专题研究32项,同时与多所高校开展产学研合作,以专业性、创新性、实用性的科技攻关支撑项目建设。

聚力品牌建设。项目团队在开工策划中以“鲁班奖”为目标,致力于打造品牌工程,树立十七冶高端场馆建设品牌。因此在工程建设中,坚持高标准策划,高标准实施,高标准验收。在项目管理过程中,坚持过程监管规范化、文明施工标准化,始终以高标准推进工程建设。

聚焦智慧建造。针对工期紧、体量大、多专业交叉作业、造型复杂等困难,项目团队自开工伊始就确立了“以馆为点、以场为线,点线结合、均衡推进”的建设思路。项目技术团队率先在兰奥采用以国家5G通信建设为基础,充分利用智能传感器、智能视频身份识别、大数据、云计算等新技术,着力打造智能化建筑新标杆。通过智能化管控技术支撑各业务间的互联互通、数据共享,搭建起以进度为主线、以成本为核心、以项目为主体的多方协同、多级联动、管理预控、整合高效管控平台,全周期护航工程质量、安全、进度、成本等建设目标顺利实现。



智慧管理中心


科技显身手,攻克多重新难题

兰州奥体中心项目地处黄河之滨,复杂地质条件桩基施工、体育场罩棚异形悬挑结构及双向扭曲钢桁架安装、综合馆90米级世界最小矢跨比弦支穹顶结构等难题给十七冶建设者带来了多重考验。

建设伊始的基础施工中,由于工程地质条件极其复杂,且含有大量的建筑和生活垃圾以及大粒径卵石,地下水位埋深较浅,持力层为黄河冲击卵石层,项目在先期试桩中选择了长螺旋压灌桩,但在施工发现该工艺效率低、进展慢,且长螺旋钻机钻头磨损、钻杆断裂、卡钻严重,长螺旋压灌桩施工时钻杆容易走位,会造成垂直度及桩位偏差,成桩质量差、人员机械窝工现象严重,造成项目进度滞后、质量隐患多、施工成本高等多个不利局面。项目团队根据试桩结果,立即调整施工方案,开展技术攻关。经过多次试验,技术攻关小组研发了新的施工工艺——长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工工艺,并对现有的桩基施工设备进行改进,设计新型的桩基钻头,同时收集试桩过程技术资料,改进施工方法。采用此项技术单桩成桩时间由原来的5小时缩短至3.5小时,解决了成桩过程中可能遇到塌孔、缩孔等问题,保证了成桩质量,为高效推进基础施工铺平了道路。

可容纳6万观众体育场重达1.8万吨的钢结构要完全依靠自身力学结构体系来支撑,“巨型落地式组合钢桁架+框架--剪力墙结构”的工艺复杂程度与拼装难度超乎想象,4.6万根钢构件大部分为双螺旋扭曲,只要有一根出现安装误差都将影响到场馆整体钢结构承载能力。为解决双向扭曲钢桁架构件加工以及拼装定位难题,在构件生产过程中,技术团队利用三维激光扫描技术对钢构件进行数据采集,检查钢构件加工精度,避免钢构件在拼装中误差过大给后期施工造成延误。在桁架拼装过程中,利用三维激光扫描技术对钢桁架件进行数据采集,形成点云模型,与BIM设计模型比对分析,检查桁架拼装精度。三维激光扫描技术不仅提高了生产、拼装的精度、速度,减少了大量的施工场地、人力、机械的投入,还最大限度的保证了工程质量,节约了生产成本。吊装过程中,针对空间落地式交叉桁架、巨型环向连接桁架以及超大跨度空间悬挑桁架安装等难题,技术团队通过专业软件的数值分析,对各桁架进行受力分析计算,找出桁架受力较小的面作为分割面,以确定分段吊装单元。同时通过 BIM 模型建立符合现场施工工况的吊装单元模型进行吊装模拟,确定最优吊装点并计算出其吊装状态下单元位移分布云图,以保证各杆件内力和位移满足要求,保证吊装质量。借助BIM技术、有限元分析软件和三维扫描定位技术,钢结构安装进度大大加快,仅用时4个月就完成了全部的钢结构安装,创造了新的体育场钢结构安装速度。

郁金香综合馆总建筑面积为40750平方米,呈椭圆形,其东西长轴向173米、南北短轴向132米。工程采用弦支穹顶首次采用更具建筑美学表现力的肋环-联方组合型单层网壳工艺,是世界上首个吊挂大吨位斗形屏(40t)的矢跨比小于1/12的90米级大跨度弦支穹顶结构工程。该建筑结构整体稳定性要求高且无成熟经验可循,技术团队多次开展弦支穹顶张拉方案专项论证,在中国地震局工程力学研究所结构试验室开展相似比为1:20的物理模型振动台试验,形成了诸多极具价值的技术数据,为科学制定施工方案提供可靠依据。为确保弦支穹顶环索张拉作业顺利推进,项目先后开展了张拉自检、观测结果分析及现场联合检查确认等10余次专项研讨论证,最终借助预应力智能张拉液压控制系统,采用南北、东西向对称同步张拉方案进行索力施张作业,确保了穹顶钢结构顺利完成安装。经过持续监测,钢结构各项受力、位移等技术参数均远小于设计限值要求,穹顶结构整体稳定性良好。

截至目前,项目部共申报发明专利26件、授权发明2件;立项标准2项、发表论文14篇(其中,SCI收录1篇);参加工法关键技术鉴定4项,获国际先进、国内领先水平评价。



体育场内


匠心巧独用,赋能城市新地标

为了打造高标准奥体场馆,项目团队还进行了多项技术创新,匠心独运,不仅将兰州奥体打造成科技场馆,而且还是绿色智慧场馆。

为了打造绿色建筑,项目团队在各个场馆中的看台建设中,引入了装配式建筑的理念,采用了清水混凝土预制看台板,这不仅可以将现场工作量转移到工厂以大幅节约工期,而且还可以有效提升看台表观质量,同时可以有效减少现浇看台板带来的混凝土、模板、水资源的浪费,显著节约施工主辅材,社会经济效益显著。

荷花网球馆是西北地区第一个可平动开合屋盖系统的体育场馆。其屋盖系统造型复杂,项目团队在施工屋面结构、板块施工定位及板块下料加工中,均借助了BIM+技术辅助,并通过编制进行程序的二次开发,提高了建模及提取施工及加工数据的质量与效率,确保了屋盖的气密性达到设计要求。

兰花运动员公寓为异形结构一类高层建筑,是甘肃首个且唯一一家拥有五星酒店和四星酒店的综合酒店群及顶层旋转餐厅的地标性建筑,建设团队以灌注桩后注浆技术等12项高新技术及5项省部级以上BIM技术成果一举克服桩基桩端持力层强度大、高支模及楼承板外围区架体搭设难度大、幕墙及精装修施工工艺复杂、机电管线体量大且密集复杂等难度,确保“兰花”艳丽绽放。

项目团队引入“智慧建筑”理念,不仅将“智慧建造”贯穿兰州奥体中心项目建设全周期,还将项目打造成了智慧场馆新地标。体育场引入的智能管控平台,可将一场三馆及运动员公寓在建设期埋设的结构健康监测各类传感器采集的信号集成到平台,实时抓取可反映结构健康状态的控制指标,确保各种环境要素作用下,尤其是满负荷动载情况下的结构本质安全可靠,为场馆风险识别、智慧管控、精细管理提供支持。综合馆的比赛场春夏秋为篮球场,冬季转换为冰场,通过智能“冰篮转换”,只需要6个小时便能完成变换,为响应3亿人上冰雪的号召提供条件。游泳馆引入了智能管控平台,实现泳池水质自动监测分析、水体自动循环净化、蓄水深度自动控制、恒温控制,实现无人或者少人管理,提升服务质量与效率。网球馆借助智能管控平台不仅可以一键打开屋盖以满足网球比赛的需要,还能实现对馆周边小环境的监测,遇雨、雪及沙尘天气可实现自动关闭屋盖系统,确保室内环境始终处于理想的状态。整个奥体中心的夜间泛光照明系统可实现智能联动,营造出一场场视觉盛宴。



游泳馆内


2022年1月23日,正值收尾阶段的兰州奥体中心进行了玫瑰体育场首次亮灯测试,流光溢彩、飘逸灵动的“钢铁玫瑰”一经亮相便闪耀了黄河之滨,“十七冶兰奥方案”将承载着四百多万兰州市民梦想的超级工程和圆梦工程终于化为现实。

兰奥项目通过高精尖的新科技、新技术,以智慧建造筑精品工程,以精品工程绘中冶品牌。其智慧建造水平在全国同类型项目中处于标杆地位,国家部委、甘肃省各级政府及各建筑相关行业单位多次到兰州奥体中心观摩,其中百人以上观摩活动10次,兰奥项目建设故事荣登央视《钢铁脊梁》纪录片。项目BIM技术应用获得中施企协、中建协、勘察设计协会、冶金协会以及甘肃省地方多项一等奖,项目团队荣获2021年度“全国工人先锋号”。兰奥建设案例还被甘肃省作为典型上报国务院。

兰州奥体建设过程中,恰遭遇不断反复的疫情冲击,给本来十分紧张地工期增加了一个难以逾越的屏障。为此,项目党支部设立“党员先锋岗”“青年突击队”,多位员工连续三年主动放弃春节等假期,始终坚守岗位一线,保障现场近4000名作业员工的防护及后勤保障,并与社区、地方政府紧密配合,积极捐赠防疫物资,贡献防疫力量,“党建红”与“中冶蓝”在疫情防控中交织出动人的画卷,在黄河之滨51.3万平方米的土地上编织出最硬核的“钢铁花瓣”。

2022年5月13日上午,甘肃省第十五届运动会倒计时100天活动在兰州奥体中心项目体育场工程南广场圆满举行。至此,兰州奥体中心建设已至尾声,巨大的钢铁花瓣在黄河之滨蓝天白云映衬下金光闪闪,散发着迷人的光芒。目前,项目团队正在积极筹办各类测试赛检验建设成果,对场馆及公寓各项功能进行最后的查漏补缺,为8月份甘肃省运会的顺利举办做好充足保障。



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