1 工程基本情况
1.1 工程概况
上海F1国际赛车场位于上海市嘉定区安亭镇,是一座具有世界一流水准的公共建筑,整个赛车场包括赛道,主、副看台,新闻中心,空中餐厅等各种配套设施,见图1。
看台部分及新闻中心、空中餐厅是整个工程的主体结构,造型新颖别致。主、副看台屋盖均为悬臂钢结构,其中主看台为独立大钢柱与大悬臂工字形钢梁、连接梁组成,空间结构总重量为5800t。新闻中心、空中餐厅总重量为5700t,其上部结构为大跨度钢桁架空间体系(图2),无论在跨度覆盖空间和使用功能上都具有极大的优越性和竞争性,空间桁架结构具有受力合理、抗震性能好的特点。
1.2 结构特点
主看台设计采用一般体育场大跨度、大空间的特点,与以往不同的是整个屋盖设计成两头悬臂式样,中间采用独立劲性钢柱为支承点。整个屋盖系统荷载全靠独立劲性钢柱承担及平衡,对结构整体挠度及安装要求非常高。
在主看台两端各有一座辅助建筑:新闻中心和空中餐厅。这两个建筑为对称结构,结构上部呈梭形状,为钢框架体系,梭形的两端分别座落在主看台及砼塔楼顶上。梭形结构由两榀巨型钢桁架及钢桁架之间的联系梁组成,结构的全部荷载通过两榀钢桁架传给砼筒体与主看台结构。为了使力传递明确,在钢桁架两端各设置了一道转换桁架,利用转换桁架直接将荷载传给砼立柱。由于荷载明确从而有利于巨型桁架的设计,可以降低整个建筑的含钢量指标。
2 施工难点
2.1 预埋劲性钢柱安装
主看台(12.72~28.00m)劲性结构共有43根立柱,立柱高15.22m,最大单重约25t。钢柱之间分别用水平撑和斜撑连接。
比赛控制塔、行政管理塔的劲性柱标高16.88~28.96m,分为上中下3节(6m、5.23m、0.7m及0.12m的埋件),最重的一节重约15t、长6m,在6层、7层及8层处有劲性钢梁与其连接。新闻中心与地面连接塔、空中餐厅与地面连接塔的劲性柱标高由12.60~30.00m,分为上中下3节(9m、7.88m、0.5m及0.12米的埋件)。劲性钢柱的安装难度主要体现在以下几个方面。
1) 精度要求高 长达400m的钢结构安装仅以常规的轴线偏差值来进行现场控制是不够的。由于结构施工是分段进行的,其累积误差可能造成钢结构安装无法进行,所以如何保证土建结构及安装埋件的高精度成为劲性结构施工的难点。
2)交错施工多 与劲性结构同时施工的有土建的钢筋、砼,安装的管线等,各专业施工队伍在同一施工区域内交叉进行施工,使整个施工现场处于复杂多变的环境,加大了施工难度。