5月1日勞動節(jié)這一天，大連梭魚灣足球場項目，屋面索結(jié)構(gòu)施工如期完成，距離完美竣工又向前邁進了堅實的一大步。
索結(jié)構(gòu)是足球場屋頂?shù)墓羌?，它像傘骨一樣將屋頂膜結(jié)構(gòu)支撐起來，包含上環(huán)索提升、撐桿安裝、拉索提升、交叉索施工等環(huán)節(jié)。施工難度極大、精度需求極高，是項目關(guān)鍵線路節(jié)點，直接影響后續(xù)屋面膜結(jié)構(gòu)、體育工藝等分項工程施工。項目的罩棚索結(jié)構(gòu)設(shè)計為輪輻式上斜交下徑向柔性雙層索網(wǎng)體系，是國內(nèi)首次設(shè)計采用。整體提升重量達到2600噸，最大索直徑達到125毫米，整體索內(nèi)力值超過40000噸，提升重量和施工難度均為世界之最。最終，項目采用的索材料全部為國產(chǎn)高釩密閉索和光纖智慧索，在國內(nèi)同類項目里為首次批量應(yīng)用。提升工藝也是國內(nèi)首創(chuàng)的地面拼裝、整體高空同步提升和張拉的施工設(shè)計理念。為了保證提升“一步到位”，項目團隊借助全過程施工仿真模擬系統(tǒng)進行仿真計算，逐步摸索得出需要對每根索施加預(yù)應(yīng)力的大小，選擇出合適的張拉千斤頂?shù)仁┕C具。提升過程中，每提升一個階段，項目團隊都要對索進行形態(tài)分析，進一步優(yōu)化方案，提高施工質(zhì)量的同時加快了施工進度。足球場屋蓋結(jié)構(gòu)采用輪輻式上斜交下徑向柔性雙層索網(wǎng)體系，結(jié)構(gòu)采用雙層索網(wǎng)布置，索結(jié)構(gòu)跨度253m，索結(jié)構(gòu)厚度19.5m，上層為斜交索網(wǎng)索直徑φ110mm，下層為徑向布置索網(wǎng)索直徑φ120mm，上環(huán)為4根直徑φ100mm，下環(huán)為8根直徑φ125mm，上下層索網(wǎng)在交點位置通過豎向的撐桿相連，索結(jié)構(gòu)外環(huán)支承與剛性壓環(huán)梁結(jié)構(gòu)，上斜索最大長度達到了80m，索體均為Galfan密封索。上斜索夾根據(jù)結(jié)構(gòu)分為5圈，分別為U2、U3、U4、U5、U6。索夾節(jié)點設(shè)計復(fù)雜，角度多，生產(chǎn)制造過程中的難度大。為了確保每個鑄件的質(zhì)量，技術(shù)團隊通過鑄造模擬分析，使產(chǎn)品更安全可靠。
U2、U3、U4上斜索夾84套 U5、U6上斜索夾56套本項目索力監(jiān)測方案采用連接螺桿應(yīng)力監(jiān)測及光纖光柵智慧拉索，在國內(nèi)同類項目里為首次批量應(yīng)用。連接螺桿用于調(diào)節(jié)索的長度，索承力的時候連接螺桿直接承受拉力，其表面應(yīng)變與索力成線性關(guān)系。每根索在連接螺桿處設(shè)置4個應(yīng)變傳感器，按90度均勻分布在被測截面上，通過計算可獲得連接螺桿的受力大小和主應(yīng)力方向，從而達到監(jiān)測索力的目的。在密封索體表面Z形絲上預(yù)制凹槽，槽內(nèi)內(nèi)嵌封裝光纖布拉格光柵，制成智能拉索的光纖光柵索力傳感器?？紤]到測量應(yīng)變需要一定的對稱性，實際將使用雙開槽拉索，即在一根拉索上選取對稱的2根Z形絲預(yù)留槽位。大連梭魚灣專業(yè)足球場是鋼結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、金屬幕墻結(jié)構(gòu)等各類結(jié)構(gòu)形式組成的復(fù)雜建筑體系。項目的罩棚體系為PTFE張拉膜+ETFE氣枕膜，覆蓋面積約4萬平方米，由252塊膜單元形成。外幕墻采用平行交叉索網(wǎng)支承單層ETFE膜，覆蓋面積約3.7萬平方米，由20余種藍色組成。設(shè)計、施工難度均處國內(nèi)膜結(jié)構(gòu)前列。其中，堅宜佳φ55、φ40、φ30 Galfan拉索、φ40鋼拉桿、3萬多套點支碳鋼駁接頭被應(yīng)用其中。該項目總建設(shè)用地面積為18.5萬平方米，總建筑面積13.6萬平方米，座位為6.3萬座屋蓋罩棚為索桁架結(jié)構(gòu)，平面投影外輪廓為四心圓。結(jié)構(gòu)跨度253米，在國內(nèi)同類結(jié)構(gòu)中跨度最大。
屋面為雙層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，上層索斜向布置，每根斜索與其他另外5根斜向索交叉，交叉點通過索夾連接，新穎獨特的結(jié)構(gòu)形式對位形的控制和索夾的安裝時機提出了極高的要求。另外，該項目拉索的規(guī)格大，索的內(nèi)力大，總的提升荷載在國內(nèi)同類型體育場中最大。此外，大連所處的地理位置又使得項目關(guān)鍵的提升階段面臨著冬季施工和大風(fēng)施工的挑戰(zhàn)。針對項目的重、難點，最終確定引入附加索和張拉的方式解決提升過程中受力過大的問題，最大限度的保證施工的安全。項目于2020年10月開工建設(shè)，計劃2022年12月建成驗收并開始試運行，擬定于2023年4月舉辦測試賽，于2023年6月至7月正式承辦亞洲杯。
