世界杯 | 中國首次承建世界杯主賽場,基建狂魔用BIM征服世界杯!
hi,家人們,我是建模助手。
吶,一如既往地,這次世界杯中國除了球隊(duì),其他基本都去了卡塔爾,我可不是在搞幽默,本次世界杯可真是中國元素滿滿——
包括但不限于Made in China的純電大巴、無人駕駛地鐵的屏蔽門、還有為了緩就住壓力的集裝箱宿舍,以及為了解決飲水問題,卡塔爾與咱們中國能建葛州壩集團(tuán)承建的蓄水池!
除了以上,最值得咱們嘚瑟的當(dāng)然是本次由中國鐵建國際集團(tuán)承建的首個(gè)世界杯主體育場——盧塞爾球場。
這個(gè)球場到底有多牛?事不宜遲,隨著本期推文來這座中國“智”造的體育館到底有多有料~
這個(gè)沙漠中的大金碗有點(diǎn)意思

由中國鐵建總承包建設(shè)的盧塞爾體育場
這中東土豪辦大事,內(nèi)涵和排面都必須得講究哇!
多內(nèi)涵?咱就說這金燦燦的碗也是有理有據(jù)的,設(shè)計(jì)靈感是來自于當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)琺瑯燈籠紋飾和椰棗碗,整個(gè)“大金碗”完全融入卡塔爾的民族風(fēng)情。
多排面?這盧塞爾球場的圖像已被印在2020年發(fā)行的10卡塔爾里亞爾面值紙幣上,這是卡塔爾貨幣上首次出現(xiàn)由中國鐵建國際承建的地標(biāo)性建筑圖像。
而這個(gè)盧賽爾體育場,正是本次卡塔爾世界杯的主場之一。
*盧賽爾體育場,是中國企業(yè)第一次以設(shè)計(jì)施工總承包的身份,參與建設(shè)國際足聯(lián)最高標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)足球場,也是中國企業(yè)首次執(zhí)行世界杯主體育場設(shè)計(jì)建造任務(wù),更是目前中國企業(yè)在海外建造的規(guī)模最大、容納人數(shù)最多的專業(yè)場館,建筑面積高達(dá)19萬平方米,可容納9多名觀眾。
基建狂魔有多狂
為什么強(qiáng)調(diào)出自基建狂魔之手呢?這個(gè)主賽場可以說讓全世界再次見識到中國為何被稱為“建筑狂魔”——在有限的時(shí)間內(nèi),造出世界級別難度的運(yùn)動(dòng)場館。
因?yàn)檫@不僅是擁有全球首個(gè)世界杯場館使用全生命周期建筑信息模型(BIM)的建筑,且屋頂?shù)乃髂?strong>結(jié)構(gòu)幾何尺度巨大、造型非常復(fù)雜,更被中國工程院院士稱為“世界上最復(fù)雜的索膜結(jié)構(gòu)體系”。
那么盧賽爾體育場的難度到底有多高,中企又是如何攻克這些困難的呢?接著往下看~

01
地方?。磕怯衷鯓?!
卡塔爾國土面積1萬多平方公里,相當(dāng)于中國北京那么大。但盡管在地方受限,人口不多(大約200w左右)的情況下,卡塔爾還是非常希望提升整個(gè)國家的形象。
于是在這些年卡塔爾一直嘗試舉辦大型的國際體育活動(dòng),比如2006年的亞運(yùn)會(huì),2011年亞洲杯足球賽等,其中足球是卡塔爾最受歡迎的體育賽事。
2010年時(shí),他們成功申請到了“2022年世界杯”的舉辦權(quán),成為中東國家舉辦過的最大型的體育盛事。

不論從受歡迎程度,還是從國家整體形象角度來看,足球世界杯在卡塔爾的地位就相當(dāng)于北京奧運(yùn)會(huì)在中國的地位,因此他們對于世界杯非常重視,而盧塞爾體育場作為開閉幕式的主體育場館自然也是萬眾矚目,甚至被很多人稱為“零號工程”。
02
好復(fù)雜的外觀構(gòu)造?問題不大!
外部結(jié)構(gòu)可以分為球館屋頂和球館墻體兩部分。
屋頂有膜系統(tǒng)、屋面的索網(wǎng)、墻壁V柱、桁架以及墻布,而屋頂和立面結(jié)構(gòu)則由一圈壓環(huán)連接在一起,屋面的重物通過壓環(huán),傳遞到V柱和桁架,再傳導(dǎo)到地面,環(huán)環(huán)相扣缺一不可。

看著是不是就像套娃?當(dāng)然沒這么簡單~為了方便理解,我們將盧賽爾球館也分成兩部分來科普。
其中球館墻壁里,V柱是最主要也是難度非常高的部分。

這V柱子相當(dāng)于一座大樓的承重墻,支撐起整個(gè)盧塞爾體育場。
整個(gè)球館有48個(gè)這樣的V柱。重量超過6000噸,最重的V柱可以達(dá)到147噸,相當(dāng)于70多輛小汽車的重量,長度約48米,相當(dāng)于15層樓的高度。至于頂部的寬度也達(dá)到15.5米,所以V柱的體型非常大。
看著這V柱是不是覺得也就那么回事兒?輕率了朋友,這玩意難在安裝!
難點(diǎn)一、必須做成形狀不規(guī)則的彎曲構(gòu)件,像彎凸起的腰部;
難點(diǎn)二、正因?yàn)閂柱的不規(guī)則,對重心的把控、精度的控制,都有一定的難度;
難點(diǎn)三、安裝的過程中是在70m的高空,除了要考慮風(fēng)力影響,還得通過人為控制完成。

區(qū)區(qū)小問題,肯定難不倒咱們!
現(xiàn)場施工人員會(huì)對這幾個(gè)吊點(diǎn)進(jìn)行多次的嘗試,同時(shí)還需要技術(shù)員實(shí)時(shí)地對4套千斤頂和吊索的受力情況進(jìn)行調(diào)控,保證幾個(gè)吊點(diǎn)的索力值偏差在15%以內(nèi),只有這樣多重保證才能確保整個(gè)構(gòu)件穩(wěn)穩(wěn)地安裝到位。
最終項(xiàng)目組花費(fèi)了整整18個(gè)小時(shí)才完成單個(gè)V柱的搭建,所有V柱結(jié)構(gòu)吊裝整整花費(fèi)了4個(gè)月時(shí)間才完成。

V柱之后,就是建造主體的桁架,它相當(dāng)于大樓的普通墻,難度并不高,只要填充好就行,這邊不展開講了,倒是桁架的外面幕墻難度非常大。
幕墻就是盧賽爾體育場墻壁的最外層,相當(dāng)于一棟房子外墻裝飾,這里的幕墻被設(shè)計(jì)成卡塔爾的燈籠紋飾,它是由金色三角形鋁板拼裝在主體鋼結(jié)構(gòu)上,鑒于鋼結(jié)構(gòu)是弧形的,三角形鋁板被設(shè)計(jì)成有弧度的雙曲面。
體育場幕墻大概有6萬平方米,需要4000多個(gè)三角形單元鋁板才能鋪滿。
數(shù)量這么多,怎么精準(zhǔn)地結(jié)合?
這個(gè)三角形鋁板只有薄薄的一片,是沒辦法直接與主體結(jié)構(gòu)焊接的,而是需要特殊的連接件作為底板,大概長這樣。

根據(jù)統(tǒng)計(jì),整個(gè)幕墻同樣需要4672個(gè)連接件,這些連接件不能有絲毫偏差。
這還不是幕墻的最大難點(diǎn),由于主體是鋼結(jié)構(gòu),它受到溫度和重量等因素的影響會(huì)發(fā)生形變,而連接件和鋁板也是有重量的,也就是說在安裝外幕墻的過程中,主體鋼結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)槟粔Ρ旧淼闹亓浚S時(shí)隨地的發(fā)生動(dòng)態(tài)形變。
這樣就會(huì)很容易造成:當(dāng)你前面的連接件和鋁板安裝完了,后面因?yàn)樾巫兙涂赡軙?huì)導(dǎo)致前面排版好的形狀發(fā)生變形。

所以4672個(gè)連接件和4000多個(gè)鋁板需要在動(dòng)態(tài)中進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
這個(gè)問題,施工團(tuán)隊(duì)利用了模擬技術(shù),在不同的施工階段,對鋼結(jié)構(gòu)的形變等進(jìn)行精準(zhǔn)分析,設(shè)定控制坐標(biāo)、以及預(yù)留一定余量,解決了難題。

用BIM應(yīng)用攻克世界杯
以上鋪墊了這么多,就想引出下一個(gè)王炸,這次賽場創(chuàng)下的記錄——本全生命周期使用“BIM”技術(shù)。

請問,BIM是很牛嗎?大家可以回想一下,咱們以前搞建筑,難免要接收很多數(shù)據(jù),看到就鬧心!
如果應(yīng)用了BIM,就可以用魔法打敗魔法,把雜亂的數(shù)據(jù)變成歸類的數(shù)據(jù)甚至是圖案,提前模擬好建筑的模型,該做多大,弄成啥樣,一目了然,可視性杠杠的!

這次的盧賽爾球館也是,它由中國、英國等設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共同負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),整個(gè)設(shè)計(jì)過程充分采用BIM的技術(shù)。
不僅如此,中國團(tuán)隊(duì)為了協(xié)助鐵建順利完成任務(wù),全程利用BIM進(jìn)行跟蹤和指導(dǎo),不僅可以檢測各類碰撞、提前發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,還能實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè),可以說參與了整個(gè)建設(shè)過程。
其中屋頂索網(wǎng)、幕墻等超高難度的項(xiàng)目都有它的參與,盧賽爾也成為世界上首個(gè)全BIM生命周期的體育場,并且連續(xù)4次獲得國內(nèi)BIM大賽的獎(jiǎng)項(xiàng)。

盧賽爾體育場的承建不僅再一次刷新了世界對中國建造以及對先進(jìn)的數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)知,也將成為卡塔爾這塊土地上另外一座標(biāo)志性建筑物,讓世界看到更多卡塔爾的精彩,看到中國建造的速度和奇跡。
最后,讓我們祝??ㄋ柺澜绫瓐A滿結(jié)束,也?;衲ё呦蚋嗟膰遥蟾鼜?qiáng)!