(建筑工程管理)北京水立方工程施工介绍

（建筑工程管理）北京水立方工程施工介绍

北京水立方工程施工介绍

壹、工程概况

国家游泳中心建筑总体布置为正方形，总平面尺寸约177m×177m。地下深度约12m，地上高度约31m。主要由比赛厅、多功能馆和戏水乐园三大部分组成，建筑面积87283m2，其中地下二层，57456m2，地上四层，29827m2。

外墙体和屋面围护结构采用新型钢膜结构体系，该钢膜结构体系由壹系列类似于细胞、水晶体的钢框架单元和ETFE （聚乙烯——四氟乙烯共聚物）充气薄膜共同组成；观众见台和室内建筑物为钢筋混凝土结构。基础形式为桩支撑基础壹无梁抗水板，混凝土部分为框架壹多筒体抗震墙结构，上部钢结构为新型延性多面体空间钢框架结构。设计基准期为50年，设计使用年限为100年。

二、重点技术的应用

（壹）高性能混凝土

1、混凝土裂缝防治技术

泳池的抗渗防裂是本工程的施工重点之壹。本工程采取以下抗渗防裂措施：

（1）混凝土中粉煤灰的替代比例达到25％左右。降低了水化热，改善了混凝土的和易性。

（2）在池壁迎水面增加抗裂钢筋网，配筋为Φ4＠100，

泳池底板迎水面配筋为中Φ4＠200。

（3）泳池侧壁水平向钢筋放置在竖向钢筋外侧，有利于减少池壁位置的混凝土裂缝。

（4）泳池底板和池壁混凝土施工均分为俩段进行，防止壹次混凝土施工过长而产生收缩裂缝。

（5）在水池的侧壁混凝土内掺加聚丙烯纤维（掺加量为0.9kg／m），使其内部形成壹种均匀的三维不定向拉结体系，增加了混凝土的抗折强度，抑制混凝土早期塑性裂缝的产生。

（6）混凝土终凝之后，及时压光，及早浇水养护，池壁混凝土强度达到1.2MPa之上时，松动池壁模板，进行“带模养护”，向模板和己形成的池壁混凝土之间的缝隙浇水。

（7）拆模后覆盖塑料布继续深水、保水养护14天，遇干燥、多风季节养护21天。

（8）由于泳池池壁的预埋件、预留洞非常多，需提前落实好每壹个预埋件、预留洞的位置及尺寸，避免由于漏埋或尺寸不对而造成的返工，从而导致混凝土池壁的渗漏。

（9）采取渗透结晶型防水涂料加柔性防水：渗透结晶型防水涂料能封闭细小裂纹，对1.0mm以内宽度的裂缝遇水后有自愈修复能力。

2、混凝土耐久性技术

（1）该工程混凝土总用量为71700m3，混凝土的使用年限达到了100年，首先设计上对混凝土原材料、配合比提

出了比现行规范更加严格的规定，降低影响混凝土耐久性有害物质的含量：

（而该工程大部分强度等级的实际配合比中的最小水泥用量和最小水灰比比上述表格里的仍要严格。）

（2）施工中采取措施，提高混凝土的密实度，防止混凝土产生裂缝，防止钢筋的锈蚀提高混凝土的耐久性。

（二）高效钢筋和预应力技术

1、HRB400级钢筋的应用技术

该工程钢筋总用量为13200t，其中HRB400级钢筋508t，主要用于梁、柱等部位，直径20mm—32mm。由于HRB400级钢筋设计强度为360N／㎡，比HPB335的300N ／㎡设计强度高20％，壹定程度上缓解了局部钢筋过密的情况，给钢筋绑扎、混凝土浇注带来便利条件。

2、冷轧带肋钢筋焊接网

为加快施工进度、提高钢筋工程的施工质量，该工程在楼板下层钢筋部位（地下二层至地上四层的顶板）及混凝土见台踏步板部位采用冷轧带肋焊接网（钢筋直径ΦR5－ΦR12）替代原设计中的由人工现场绑扎的热轧带肋钢筋（钢筋直径小Φ10－Φ16）。优点如下：

（1）钢筋焊接网片在加工厂进行加工，运输到现场后无需再进行加工，且在绑扎过程中整片安装，无需对每根钢筋都进行定位绑扎，节约了人工，提高了施工速度，增加了施工工效，尤其在标准层较多的工程中，在工人操作熟练后施工工效将会得到很大的提高。

（2）钢筋焊接网片采取将设计数据输入至计算机中，由计算机操纵进行机械化、自动化成型的加工方法，使得钢筋间距误差小，交叉点焊接牢固，相对于钢筋现场绑扎质量得到了较大的提高。

（3）经过核算，钢筋经过代换后，强度高于原设计钢筋，尤其在结构抗裂性能比原设计有了较大的提高。

热轧带肋钢筋和冷轧带肋钢筋网片性能的对比

3、有粘结预应力成套技术应用

该工程地上二层溜冰场有8根大梁为有粘结预应力梁，梁截面尺寸为1500m×3500m。预应力筋采用1860级钢绞线，直径D＝15.24mm。混凝土强度等级为C40，张拉时应同步对称协调张拉，应力应变双控，锚具采用I类锚具，其中张拉端锚具采用夹片锚具，有粘结预应力孔道采用镀锌波纹管。

难点：施工中梁柱节点处的配筋较多，预应力筋和非预应力筋、波纹管支设交叉施工，给施工造成壹定的困难。

对策：本着优先保证预应力筋位置及先高准确的原则，先放出钢筋施工大样，明确每根钢筋的相对位置，做好交底，指导施工。对拉螺杆在实际布设过程中，尤其在横断面上波纹管重叠部位，为避免和波纹管位置冲突，提前放出对拉螺杆位置大样图，适时调整，且详细对施工班组进行交底，保证了施工时的可操作性、准确性和安全性。

（三）特殊脚手架应用技术

该工程扣件式脚手架主要是为了配合主体钢结构施工而搭设的，结构形式较为特殊，主要起着钢结构构件（或单元）初步定位、微调、施工操作平台及安全维护的作用，普通扣件式脚手架总用量约8000吨，扣件170万个。

1、钢结构墙体施工阶段：钢结构外墙内、外俩侧分别搭设四排、双排脚手架，内墙俩侧搭设三排脚手架，墙体俩侧脚手架用钢管连接成稳固体系。脚手架总高度约为37m。

难点1：由于该工程外墙为钢结构及ETFE装配系统，无法保证外墙外双排架体和混凝土结构主体进行可靠拉接。

措施：在钢结构外墙的内侧设置四排架体，近似见做是壹个较为稳定的半刚性空间框架，墙体外双排脚手架采用对拉平撑和横向剪刀撑和内侧的四排脚手架进行连接，可将对拉平撑和横向剪刀撑做为连墙件。

难点2：脚手架在没有连墙件的情况下自身形成稳定结构就较为困难，仍需承受钢结构构件安装及施工操作、材料堆放的荷载。

措施：增加剪刀撑等构造杆件以提高脚手架的整体性能，正确处理好脚手架和钢结构之间的关系：在钢结构安装初期，脚手架为钢结构的安装提供支撑和操作平台，在钢结构焊接固定后，脚手架和钢结构抱接，以提高脚手架的抗倾覆性能，达到安全稳固的目的。

2、钢屋盖安装阶段：设满堂脚手架以满足施工要求，且在搭设过程中考虑钢结构荷载、节点情况，针对卸载点进行特殊处理。脚手架总高度最大约为42.5m。

难点1：钢结构屋盖结构复杂，平面面积大（约3万m2），球节点约有1474个（下弦球节点），且呈不规则状分布在屋