號(hào)稱(chēng)“世界首創(chuàng)湖上體育場(chǎng)”的“水滴”，建筑“皮膚”是由
金屬和玻璃為主要材料，這個(gè)呈不規(guī)則橢圓形的“大水滴”屋架是
鋼結(jié)構(gòu)，據(jù)說(shuō)屋蓋和鋼結(jié)構(gòu)是施工難度最大的兩塊，到底難在何處？
“水滴屋蓋造型設(shè)計(jì)時(shí)是在計(jì)算機(jī)上建立的模型，但從設(shè)計(jì)圖紙落實(shí)到施工圖紙時(shí)，計(jì)算機(jī)模擬圖在實(shí)際施工時(shí)根本操作不了，我們等于要手工作業(yè)。‘水滴’屋蓋每條曲線都是圓弧，但這些圓弧不能由一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字方程來(lái)概括，屋蓋包括外弧里弧共有896條圓弧，我們測(cè)了近萬(wàn)個(gè)
節(jié)點(diǎn)擬合成整個(gè)
曲面。”
王士淳的另一個(gè)身份是天津奧林匹克中心規(guī)劃設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人，在他的辦公桌上，堆滿了厚厚的設(shè)計(jì)圖紙，說(shuō)話間他從
暖氣片后又抽出幾卷設(shè)計(jì)圖紙，“實(shí)際上我們僅屋面的設(shè)計(jì)圖紙就超過(guò)2000張，而其中最難的計(jì)算部分就是水滴抻出來(lái)的那部分。”
“水滴”的設(shè)計(jì)周期前后總共花了兩年多時(shí)間，天津建筑設(shè)計(jì)院曾召集全國(guó)專(zhuān)家論證，證明此設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)建筑界是最復(fù)雜的。“2005年有一個(gè)體育建筑學(xué)術(shù)研討會(huì)，全國(guó)知名專(zhuān)家論證：‘水滴’的曲線、造型、利用的材料都是最復(fù)雜的。”
王士淳證實(shí)，“水滴”施工的復(fù)雜性佐藤也是沒(méi)有預(yù)料到。“在施工過(guò)程當(dāng)中，我們做的大部分工作，他們基本上不過(guò)問(wèn)，在施工過(guò)程中我們要不斷修改設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，這么大屋面有金屬、玻璃等這么多性質(zhì)不同的
建筑材料，每一種
膨脹系數(shù)都不同，將來(lái)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)溫差
變形？自然條件下不可預(yù)測(cè)的特殊情況會(huì)不會(huì)發(fā)生？都有待時(shí)間檢驗(yàn)。”
“水滴”屋
面板材覆蓋面積達(dá)7.7619萬(wàn)平方米，到目前為止是國(guó)內(nèi)最大的體育場(chǎng)，這么大屋蓋面積在世界上也是少有的。王士淳說(shuō)，“佐藤只提到一句話——這個(gè)建筑很特別，要精心設(shè)計(jì)，不能讓業(yè)內(nèi)人士，比如參加
招標(biāo)的設(shè)計(jì)師挑出毛病來(lái)。”
對(duì)于這個(gè)備受?chē)?guó)際國(guó)內(nèi)建筑界關(guān)注的項(xiàng)目，2007年9月10日女足世界杯將是它迎來(lái)的第一次實(shí)戰(zhàn)演練。
看臺(tái)超長(zhǎng)無(wú)縫不切“西瓜瓣” 外露混凝柱梁板“原汁原味”
水滴在建筑結(jié)構(gòu)上有兩大特點(diǎn)：一個(gè)是土建看臺(tái)“超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無(wú)縫設(shè)計(jì)”與施工，另一個(gè)是大懸挑屋蓋鋼
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
作為具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化體育場(chǎng)，“水滴”總建筑面積158000平方米，相當(dāng)于24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大。其中地上6層為
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其面積最大的首層樓蓋(
樓板)長(zhǎng)約470米，寬約370米，這樣大型的體育場(chǎng)土建看臺(tái)，若按常規(guī)每隔40米到50米設(shè)置
伸縮縫，就會(huì)將外周長(zhǎng)1038米的結(jié)構(gòu)分成很多“西瓜瓣”式獨(dú)立
框架，這不僅給施工帶來(lái)麻煩，更給建筑后期使用帶來(lái)不便，比如很多體育用房的分隔。
對(duì)此設(shè)計(jì)人員采用了“超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無(wú)縫設(shè)計(jì)”。
目前國(guó)際上對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)變形作用導(dǎo)致
裂縫發(fā)生，客觀上存在兩類(lèi)學(xué)派：第一類(lèi)，對(duì)伸縮縫和
沉降縫的設(shè)置基本采取“裂了就堵，堵不住就排”的處理方法，采用此類(lèi)設(shè)計(jì)的有日、英、美等；第二類(lèi)主要按規(guī)范每隔一段距離留一條伸縮縫，即留縫就不裂的設(shè)計(jì)原則，采用此原理的有前蘇聯(lián)、前東歐和中國(guó)等。
“大量的工程實(shí)踐證明，留縫與否并不是決定結(jié)構(gòu)變形與否的唯一條件，留縫不一定不裂，不留縫不一定裂。綜上我們認(rèn)為控制裂縫重點(diǎn)在防。”天津建筑設(shè)計(jì)院副總工程師宋徹告訴記者。
看臺(tái)土建施工的“超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)”，按國(guó)家規(guī)定室外結(jié)構(gòu)30米長(zhǎng)就應(yīng)斷縫，室內(nèi)結(jié)構(gòu)55米長(zhǎng)斷一個(gè)縫，“‘水滴’1038米外周長(zhǎng)沒(méi)有斷縫，在長(zhǎng)江以北建筑結(jié)構(gòu)里是最長(zhǎng)的，這個(gè)技術(shù)難度被我們攻克。”
另外，“水滴”看臺(tái)施工采用的是
預(yù)置看臺(tái)板方式，即預(yù)先在生產(chǎn)車(chē)間完成看臺(tái)的澆筑和制作，然后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝。“水滴”內(nèi)所有外露的
混凝土柱、梁、板一律采用清水
混凝土澆筑，后期加工無(wú)須再
粉刷，使看臺(tái)板呈現(xiàn)混凝土的“原汁原味”。記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，空闊的看臺(tái)區(qū)板面平整、色澤一致、線條順滑，既有現(xiàn)代體育場(chǎng)的簡(jiǎn)潔明快，又顯得質(zhì)樸素雅。
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