项目概况
上海浦东足球场的定位是：可满足国际足联国际A级比赛要求的专业足球场（图1）。球场共设固定座位33765个，其中一层座位19229个（含包厢内室外座位），二层座位13388个，VIP座位1148个。球场共地上3层、地下1层，由屋面结构、看台结构、地下室结构组成（图2）。总建筑面积139304平方米，其中地上64186平方米，地下75118平方米。建筑高度41.8米，看台顶部最高结构标高+21.015米，地下室结构标高-6.700米。 拟建足球场钢结构屋面外轮廓尺寸约为211.0m×173.4m，地下室结构平面尺寸约为331.8m×272.0m。
图1 上海浦东足球场效果图
图2 体育场钢结构剖面图
看台主体钢结构采用钢框架+屈曲约束支撑（BRB）体系，钢结构顶部高度21m。钢结构框架采用焊接H型钢截面梁、焊接箱形柱、成品圆管支撑。为支撑上部屋盖钢结构，看台钢结构顶部悬臂端设置46根桁架，以满足结构承载力及变形要求。桁架悬臂尺寸约6.5m长、5m高。弦杆、腹杆均为焊接H型钢，最大重量16.9t。看台钢结构重量超过9700t，构件数量超过5000个。
建设重点
上海浦东足球场看台钢结构施工重点：
（1）看台钢结构框架柱与地下室刚柱采用对接焊缝连接，看台框架梁、斜梁与钢柱采用牛腿或连接板连接，悬臂桁架与钢柱采用牛腿连接，必须保证其定位的准确性。
（2）看台上部的悬臂桁架支撑着屋盖钢结构，它的安装精度直接影响到屋盖能否顺利安装，必须保证高空安全稳定。
（3）为确保在有限的工期内完成看台钢结构施工，现场使用多台履带吊、汽车起重机、高空作业车等设备，确保施工现场机械设备管理得当、调配合理。
（4）看台钢结构构件数量多，连接形式复杂，施工难度大，工人在高空环境下既要克服恐高心理，确保人身安全，又要保证施工质量，是该项目亟待解决的重要问题。
主要施工技术
※ 确定施工方案
根据土建单位施工进度，看台钢结构前期施工时，地下室顶板无法满足汽车起重机的吊装要求，需使用吊装设备在场地中心区域进行吊装。看台钢结构构件中，悬臂桁架单重最大，重达16.9t，对应吊装半径为50m，而该构件最大吊装半径要求为68m，重约2.3t。考虑到单根钢结构构件最大重量及吊装半径要求上海钢结构拆除，基本可以排除使用汽车起重机。同时，由于施工现场场地条件无法满足布置平行轨道的需要，使用行走式塔吊的施工方案无法实施。 最终的施工方案是，前期采用100t履带吊、150t履带吊、300t履带吊、600t履带吊按分区逐步完成场地中心区域看台钢结构安装。各分区钢架结构安装完成后，再采用300t、600t履带吊安装悬臂桁架。后期采用汽车起重机吊装地下室屋面，并对体育场外围部位及二次结构进行缺陷检查和修复。看台钢结构施工分区及工况如图3至图6所示。
图3 看台钢结构平面划分图
图4 看台钢结构吊装情况1
图5 看台钢结构吊装情况2
图6 看台钢结构吊装情况3
※ 整体施工流程
看台钢结构施工流程如下：
（1）根据看台钢结构的结构特点和目标施工进度，采用履带起重机对看台钢框架结构进行逐跨、逐层安装，并采取安全固定措施。
（2）钢架结构吊装完成后，用履带吊将斜梁、悬臂桁架吊装上去，用汽车起重机对现场外圆进行缺件检查及缝隙填补。
（3）展台钢结构安装完毕后，使用履带吊将相应区域展台面板进行吊装。
（4）看台钢结构从西侧中轴线处开始吊装，再沿南北环形双线同步吊装，最后在东侧进行钢结构合拢，如图7所示。
图7 看台钢结构施工流程图
※ 钢柱、钢梁安装
共计钢柱412根，钢梁及零件4800余根，最大重量达16.2t。考虑到单根钢结构构件最大重量及吊装效率，现场选用2台100t汽车吊、2台150t履带吊、2台300t履带吊进行看台钢结构吊装。履带吊用于吊装场地中心主钢架结构及悬臂桁架，汽车吊用于外圈辅助钢结构的辅助吊装、组装、卸料及吊装。
钢柱吊装时，在下柱顶标出钢柱横轴线，利用柱顶耳板两点对准控制轴线，边吊边校准。校准到位后，紧固临时连接耳板。钢柱安装完毕后，及时安装柱间钢柱及钢梁，确保体系稳定。钢柱焊接完毕后，拆除风绳。钢柱两端设两块连接耳板，除对接孔外，每块耳板均留有吊装孔。耳板在加工厂制作、焊接。
钢梁随钢柱安装，顺序为先主梁、后次梁、先下层、后上层。相应钢柱安装完毕后，及时连接中间楼面梁，使安装好的构件及时形成稳定的框架。每天安装的钢柱必须与楼面梁连接，如不能及时连接，应安装拉索进行临时固定。钢梁挂点应根据构件长度、重量挠度计算确定。钢梁挂点一般取梁长的1/3处。
※ 悬臂桁架安装
悬臂桁架在加工厂加工组装后运输至现场整体吊装，吊装时采用6t提升机辅助吊装调平，桁架连接的钢柱带牛腿上海钢结构拆除，悬臂桁架与牛腿采用螺栓焊接连接。
悬臂桁架采用四点吊装，边吊边调整。桁架在施工时需用连接板固定，通过调整，使桁架定位偏差在3mm以内。之后在桁架上下弦杆、牛腿节点处打入临时螺栓、铆钉，临时螺栓数量不得少于总安装数量的1/3。构件安装精度调整好后，进行腹板高强螺栓连接及上下翼缘板底部焊接固定，然后松开挂钩。相邻两节悬臂桁架吊装完成后，用汽车吊将桁架中间连杆安装于外圈，确保悬臂桁架整体稳定。悬臂桁架吊装示意图如图8所示。
图8 悬臂桁架吊装示意图
结论
上海浦东足球场看台钢结构主体结构采用钢框架+屈曲约束支撑（BRB）体系，具有构件数量多、结构复杂、施工难度大、安装精度要求高的特点。本项目通过全面制定施工过程中各单体结构的施工方案，采取各项精度控制措施和安全防护措施，解决了施工过程中不可避免的困难，降低了施工成本，确保了上海浦东足球场看台钢结构工期和质量。
