中国国家鸟巢体育场施工组织设计.doc

1、1中国国家鸟巢体育场施工组织设计第一节 工程概况1.1 地理位置国家体育场坐落于北京四环路北侧中轴路以东，奥林匹克公园中心区南侧平缓的高地上，与中华民族园遥相对应。1.2 建筑概述 国家体育场是北京奥林匹克公园内的标志性建筑，也是北京最大的、具有国际先进水平的多功能体育场。国家体育场将成为奥林匹克运动留给城市的宝贵遗产和城市建设的新亮点。国家体育场就像一个巨大的容器，外观既为建筑的结构，结构的组件相互支撑，形成网络状的构架，像由树枝编织成的鸟巢，体育场屋顶构架之间的空间用充气透明 ETFE 充气膜填充，使立面与结构达到了完美的统一。国家体育场占地面积 20.29 公顷，地下二层，地上六层，首层

2、地面高出街道表面 3.3 米，比赛场地标高高出城市街道表面 1.5 米，建筑高度 66.87 米。工程总造价估算为 35 亿元人民币。奥运会期间，可容纳观众 100，000 人，其中临时坐席20，000 个（赛后拆除） ，承担奥运会开幕式，闭幕式和田径比赛。奥运会后，国家体育场可容纳 80.000 人，可承担特殊重大比赛（如；世界田径锦标赛、世界杯足球赛等） 、各类常规赛事（如：亚运会、亚洲田径锦标赛、全国运动会等）以及非竞赛项目（如：文艺演出、团体活动、商业展示会等） 。1.3 结构特征国家体育场结构设计使用年限为 100 年，建筑结构安全等级为一级，地基基础设计等级为甲级，基础设计安全等级

3、为一级。建筑抗震设计类别为 50 年。钢结构主要受力基础采用桩基，其它基础采用筏板基础，主体结构采用现浇混凝土形式，内部结构由一系列辐射布置的框架结构组成，体现出圆形体育场坐席的布置特点。这些框架的截面随所支撑的梯层区域而变化，使体育场碗状坐席结构作2为一个独立的系统具有自身的稳定性。移动屋盖设计为一个完全独立的结构，由两部分跨越整个结构开口空间的“刚性”单元组成，它们沿着永久屋顶上固定轨道运动来实现开启或关闭。它的垂直应力则通过巨型钢结构和环绕在坐席环状结构周围的混凝土柱子被传至地面。体育场钢筋混凝土结构的稳定性主要依靠钢筋混凝土框架结构及与垂直交通相关的现浇混凝土的电梯和楼梯筒体承担。1.

4、4 机电工程机电专业的设计和施工中，将充分体现“绿色奥运” 、 “科技奥运”和“人文奥运”的理念。主要包括：暖通工程、给排水工程、强电工程、弱电工程、燃气工程、电梯工程、雨洪利用、太阳能利用。1.4.1 暖通工程1.4.1.1 冷源。方案一：结合奥体公园整体规划方案，如采用奥体公园的区域集中供冷系统，由公园动力中心提供空调冷水，供给体育场使用。方案二：如采用体育场设置独立冷源方案，将设电压缩式制冷机组，由于北京地区采用分时电价，且体育场满负荷运行时间很少，考虑采用冰蓄冷。满负荷时采用部分蓄冰方式，平时淡季采用全蓄冰方式。1.4.1.2 热源：由奥体公园内的市政热力管网或区域集中供暖系统提供一次

5、高温热水，经设在体育场地下一层的热力站交换后，供给空调采暖使用。1.4.1.3 空调、采暖方案：运动员热身场地、服务厅、酒吧、餐厅、商业等大空间采用集中空调系统。VIP 接待室、观众包厢、休息室、办公室、运动员休息室、裁判休息室等采用可以分别控制温度的系统。计时记分牌机房、灯光控制室、电视转播技术用房、计算机中心等设备产生较多热量的房间设独立的空调降温设施。楼梯间、走道、车库、设备机房、卫生间、淋浴间等设有散热器采暖系统。1.4.1.4 通风方案：通过对自然通风的模拟计算，确认体育场内可以满足环境要求。即使雨天屋顶关闭，通过侧面各部位的进风口，在风力和热压作用下也能确保室内环境。厕所、更衣室、

6、淋浴室、地下停车场等均设有机械通风。设备机房等设机械通风设施，满足专业设备使用环境的要求。厨房排油烟经过净化处理，达到餐饮业油烟排放标准的要求后排入大气。使用燃气设施的房间设有可靠的通风排气设备及安全报警装置。31.4.2 给排水工程1.4.2.1 生活给水给水系统：在市政水压供水范围以内的低区生活用水、消防储水池的补水以及场地内室外消火栓用水，由市政给水管网直供；高于市政水压供水范围的高区生活用水采用储水池和水泵联合供水方式。消防给水：室外消火栓用水为市政环状给水管网直供，地下式消火栓间距小于120m。本工程室内一次火灾最大用水量为 288m3，消防储水池及消防泵房设在地下一层，消防泵房内设

7、有 2 台室内消火栓泵、2 台自动喷洒泵及 2 台水喷雾泵。12m 3高位水箱及稳压装置设在建筑屋顶水箱间内。生活热水热源方式：由奥体公园内的市政热力管网或集中动力中心提供高温热水，经设在体育场地下一层的热力站交换后，供给 60生活热水。运动员卫生间、浴室设太阳能集中热水供应系统，不足部分由热力站补给。中水：收集洗浴废水经处理后回用，可供给冲洗便器，室外浇洒绿地、冲洗汽车、水景补水等。中水系统的设置依照市政和环保部门的统一规划实施。1.4.2.5 排水：生活污水分洗浴废水及粪便污水两个系统，粪便污水经化粪池处理后排入市政污水管道；洗浴废水直接排至中水回收管道。日平均排水量估算为520m3/d。

8、1.4.2.6 雨水：对屋面雨水、屋面融化雪水、室外场地雨水采取收集回用措施，首先用于补充地下水，并可用于冲洗便器、冲洗地面、浇洒绿地、冲洗汽车等，以节约水源。雨水收集系统的设置依照市政和环保部门的统一规划实施。 雨水被再利用之前，将进行处理，以降低细菌污染的风险。体育场草坪排水采用人工构造自然渗流加盲管引流排入场地周围排水沟。1.4.2.7 场地喷洒装置：国家体育场设有养护草坪喷洒装置。喷头采用可升降、喷水角度可调型。喷水系统配套电控制器以及相应的水泵房和贮水池等设施，并满足分区喷洒的需要。比赛场地内的洒水设施，能够保证在 8 分钟内把包括场地周边在内的足球场喷洒均匀彻底，从而使球场湿度适中

9、。1.4.3 燃气工程。利用奥体公园内的市政低压燃气，供给体育场内厨房等使用。4利用奥体公园内的市政中压燃气，供给体育场内自备发电机使用。1.4.4 强电工程。为适合现代体育场馆的特殊用电情况，如：职守人员相对较少，用电高峰时间不确定，比赛过程中要求有持续有效的电力供应等，在国家体育场供配电采用智能电力监控系统，对供配电系统的各个线路进行实时监控，完全实现四遥（遥控、遥信、遥测、遥视）系统。这样不仅使国家体育场的供电可靠性从根本上得到了有力保障、使体育场在不增加管理人员配置的条件下使电力管理工作更加准确、及时的完成。1.4.4.1 供配电系统。根据国家体育场的规模和功能要求，综合考虑供配电系统

10、的可靠性、经济性和可维护性，确定本体育场为一级用电负荷。能够满足场地照明系统、智能化系统、及竞赛计时计分等设备对供电要求。1.4.4.2 备用电源系统。根据各系统对供电电源的要求，依据相关规范，对以下场所配置备用电源供电系统：比赛场地照明；主席台、贵宾室、接待室照明；广场照明；计时计分系统、计算机系统；通讯机房、广播机房、电台和电视转播、新闻摄影电源；应急照明系统；消防用电设备；中央控制和监控系统；备用电源为三种形式：市电、发电机组、蓄电池组或 UPS。1.4.4.3 临时电源。设置临时电源解决方案，确保满足进行以下活动时的用电要求：大型文艺演出或音乐会；节日或重要事件举行的活动；体育场内或外

11、围一些临时用电方案。1.4.4.4 照明系统。运用智能灯光控制技术，能够对照明设备进行分级控制和具体到每一个照明灯具的开关时间、亮度、方向等参数控制，并且能够连接到总的建筑设备自动化系统之中。赛事照明采用紧凑型短弧金属卤化物灯，以确保色彩的完美再现；泛光灯具有热再触发装置，确保应急情况下的电视报道；房屋照明采用金属卤化物型泛光灯；公众汇合场所和公众盥洗区采用高效抗破坏荧光灯；一般区域照明采用普通荧光灯。所有照明光源及其附件均选用节能产品，充分体现“绿色奥运” 、 “科技奥运” 、 “人文奥运”的主题。1.4.5 弱电工程。采用先进和成熟的技术，充分考虑到所有系统的安全性、可靠性、先进性、兼容性

12、和可操作性，确保使用人员和管理维护人员对其安全、便捷、齐全、高效的功能要求，充分体现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的主题。包5括安全保卫系统、消防系统、卫星有线电视系统、体育竞赛综合信息管理系统、计时计分与现场成绩处理系统、仲裁录像系统、数据网络系通信网络系统（固定通信网络系统、移动通讯网络系统） 、综合布线系统、电子显示屏系统、扩声（电声）系统、会议系统、转播摄像系统、文件处理系统、中央监控管理系统（建筑设备运行、安全与控制系统、供配电监控系统、采暖通风空调监控系统、给水排水监控系统、照明监控系统、交通管理监控系统）1.4.6 电梯工程。为更好的体现人文奥运的主题，我们特别考虑到方便残障人

13、士使用的特点，在设备选择上制定了以下原则：垂直电梯具备语音报站功能，所有召唤按钮的按键均有对应盲文；扶梯梯阶带轮椅平台。1.4.7 雨洪利用。围绕体育场周边布置 24 眼雨水渗井，在体育场内部设一400m3 蓄水池，收集跑道上的雨水，用于体育场内草坪的灌溉。1.4.8 太阳能。广场绿地使用太阳能草坪灯照明，用太阳能技术驱动水循环，是太阳能技术与水环境结合为一体。 1.5 园林景观国家体育场与北侧奥林匹克森林公园的关系表现出图与底的对比烘托，在整个绿化背景中，一方面要使其与开敞自然空间形态在视线和边界的交接中形成人性化的过渡，另一方面，国家体育场作为这一景观轴线的高潮要素，对整个绿化广场的空间氛

14、围塑造起一种收束、对景作用。东侧湖面景观为国家体育场的建筑性格增添了运动、活泼的气息，而且借助水系的贯穿联系，更加强了与中央绿化广场的空间对话，增强了奥林匹克公园景观效果的有机性。空间设计注重与水体、绿化的结合，充分考虑国家体育场和水系之间的空间尺度，增强建筑的亲水性，以创造丰富的室外空间和人性化的亲水空间。1.6 市政管线接入1.6.1 雨水：由中心区景观水面西侧向东至北辰路，沿成府路南侧新建一条口径20001900mm 雨水管道，为国家体育场的雨水排除出路。 1.6.2 污水：由中心区景观水面西侧向东至北辰路，沿国家体育场东南的东西向新建一条直径 500mm 的污水管道，为国家体育场的污水

15、排除出路，61.6.3 热力：沿国家体育场东南的东西向规划道路新建一条 DN300mm 热力管线，在建筑物内自建 3 个热力站。1.6.4 供水：沿国家体育场东南的东西向规划道路新建一条 DN400mm 供水管道，沿用地西侧的景观路新建一条 DN600mm 供水管道，可为国家体育场提供两个接水点。 1.6.5 燃气：沿国家体育场西侧的景观路新建一条 DN500mm 天然气中压管道，由该管道接引一条 DN250mm 天然气中压，用地内安排 2 个调压箱。1.6.6 供电：为保证供电的可靠性，电源来自两个方向，安慧 110 千伏和南泥沟110 千伏变电站。沿国家体育场西侧的景观路和东侧的湖边路分别

16、新建 10 千伏电力管道，场内自建相应的配套设施。1.6.7 信息管道：沿国家体育场东侧的湖边东路新建一条 24 孔规划信息管道，可解决用地电话、有线电视、宽带等弱电信息需求。1.6.8 中水：沿国家体育场东侧的景观路新建一条 DN200mm 普通中水管道，沿国家体育场东侧的湖边路新建 DN350mm 高品质中水管道。1.7 地勘资料规划的体育场用地，在地貌上处于永定河冲击扇的中部，且位于清河古河道和金沟河古河道之间的台地区。整个台地区地势西北高东南低，地形相对平缓，平均坡度 1，地面标高约在 45.5m 左右。根据初步勘察所揭示的规划建设场地深度60m 范围内的土层情况，在地表以下一般分布着

17、厚约 2m 左右的人工堆积层；其下至深度约 35m 至 40m 范围内是第四纪粘性土、粉土和局部深度段砂土层的交互沉积土层；再下至 60m 深度范围内是以卵石、砂土层为主、局部深度段为粘性土层的交互沉积土层。自上向下依次为台地潜水、层间水和承压水。1.8 赛事赛场体育场中心区设有一个标准足球场，四周环绕 400 米 9 条椭圆形跑道，终点直道 10 条，供 100 米短跑及 110 米跨栏跑比赛使用。跳远和三级跳远场地设在非终点直道外侧，场地内有 4 个砂坑，4 条助跑道。跳高场地和撑杆跳高场地分别设在跑道南北半圆内。在跑道两个半圆之内还分别设有 2 个掷铁饼场地，2 个掷标枪场地，74 个推

18、铅球场地。主体育场外设有两块径赛、跳跃项目和投掷项目热身场地，两块场地内各设置一块足球场。第二节 工程特点及难点2.1 三大奥运理念在施工过程中的体现办好 2008 年北京奥运会，坚持“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念，具有十分重要的意义。作为奥运会的前期筹办建设阶段，也必须坚持这一理念。绿色奥运：把环境保护作为奥运建设的首要条件，制定严格的施工环境标准和保障制度，广泛采用环保技术、材料和手段，确保建设完成的体育场符合国际奥委会的标准。施工场区全方位环境治理，除施工用地外做到绿化美化相结合，改善施工环境，增强全员环保意识，使国家体育场的建设场区成为新时代环保施工的典范。科技奥运：运用现代化

19、的科技手段，紧密结合国内外科技最新动向，集成全国科技创新成果，提高科技攻关能力，推进高新技术成果的应用，使国家体育场成为展示高新科技成果和创新实力的窗口。人文奥运：遵循奥林匹克运动的宗旨，宣扬普及奥林匹克精神，以建设国家体育场为主线，开展丰富多彩的文化教育活动，丰富全体施工人员的精神文化生活，增强参加建设的责任心和凝聚力2.2 施工环境的管理国家体育场施工过程中，存在有体量大、工期紧、多座大型公建集中施工、施工人员、车辆密集，工种多、市政工程不完全配套等问题。2.2.1 协调与市政道路、地铁施工的关系，计算好运输车辆流量，合理分配车辆运营。北侧下沉道路开工时间要避开钢结构使用场地的时间。2.2

20、.2 体育场钢结构工程施工难度大，工期紧迫，有一系列的新技术、新工艺、新材料需要论证、开发和应用，利用国际、国内顾问机构、互联网等现代化通讯、8和管理手段，征集信息，结合专家论证，优选出最佳方案实施。2.2.3 工程复杂，需多工种联合协调施工，施工人员相对众多，对人员的管理是一重要问题。首先将根据不同工种，佩带不同颜色胸牌加以区分，限定及施工及活动区域。2.2.4 对施工噪声、施工垃圾的管理。2.2.4.1 施工中对于噪音的污染要严格加以控制，以保证周边环境不因施工噪音而受到破坏。严格控制人为噪声，进入施工现场不得高声喊叫、无故摔打模板、乱吹哨，杜绝高音喇叭的使用，最大限度地减少噪声干扰。施工

21、现场噪音按照有关的规定进行控制，不得影响施工现场单位的正常工作。具体限值：土方施工：75 分贝；结构施工：70 分贝；装修施工：65 分贝。从声源上降低噪声，从根本上防止噪声污染。选用低噪音设备和工艺替代高噪音设备与加工工艺，例如低噪音振捣器、风机、电动空压机、电锯等。在声源处安装消声器消声。即在混凝土输送泵、空气压缩机处设置阻抗复合消声器。在传播途径上控制噪音。2.2.4.2 废弃物管理消纳达标：废弃物不在现场乱扔，运出后不污染土地搭设封闭垃圾站，建筑垃圾与生活垃圾分离；建筑垃圾应分检再入垃圾站，并找有渣土消纳资质的单位运走。2.3 协调与国际公司的关系国家体育场工程是一国际化工程，与国际公

22、司做好协调工作也是保证工程顺利进展的重要保证。施工总包机构将专门成立国际协调部门，重点协调工作内容是：2.3.1 与国外设计公司及奥组委随时保持沟通，及时把新的设计成果、新的要求传达给现场的施工、设计单位。2.3.2 由于工程的特殊性，不少设备、材料需国外定货，按时、保质保证设备、材料进场是保证工程进度的重要一环。2.3.3 在工程建设期间，会有地方领导、国家领导人、奥林匹克官员参观、考察工地，指导工作，协助地方作好接待工作。2.4 降水工程根据勘探报告国家体育场规划建设场区地表以下 50m 深度范围内的一般分布有93 层地下水：第一层地下水类型为台地潜水；第二层地下水类型为层间水；第三层地下

23、水类型为承压水。降水工程的重点内容为：2.4.1 为响应奥运工程理念本降水工程将采用环保节能施工方案 。根据工程特点和环境要求，采用多维渗降法，在场区降深处打水平渗流管，利用自然势能降水，水不外排，无需电力，无能耗损失。2.4.2 降水工程必须与土方工程和护坡工程一体化考虑和安排，大面积和大体量的地下水必须在短期内降至工程施工作业面以下，因此要保证降水工程的科学可行性和可靠性；2.4.3 降水工程要保证结构工程和防水工程施工的顺利进行，做到万无一失。2.4.4 降水工程要完全符合北京市环保要求及地下水资源的要求。2.4.5 降水工程要充分考虑必要的经济合理性等。2.5 土方工程由于基坑面积大，

24、整个土方工程量很大，约 83 万立方米，为后续工程施工提前创造出良好的工作面是土方工程的关键之所在。土方工程重点内容为：2.5.1 土方工程与护坡工程和降水工程的合理衔接与交叉施工，并互相创造条件，并及时为底板垫层和底板施工创造条件；2.5.2 土方工程的施工顺序、施工范围的合理安排以及土方坡道的合理布置；2.5.3 土方工程施工中，要优先为护坡工程和桩基工程机械设备的施工进出场创造条件；2.5.4 土方工程机械设备的有效投入与合理安排，尤其是对土方工程合理、高效的组织，包括多个土方卸土点的选择、多条运输线路的优化选择和车辆分散与分流、对交通线路的疏导与畅通等，确保在计划工期内完成巨大的土方工

25、程量；2.5.5 土方工程要为桩基施工及时创造工作面，同时在土方施工过程中要保证地基基础土层不受扰动与破坏；2.5.6 土方工程必须符合北京市环境保护要求，科学组织以减少交通拥堵、道路遗洒和噪音对市民生活的影响等。102.6 钢结构工程钢结构工程是本工程的重点和难点，是体现 2008 奥运理念的精华，其主要内容为：2.6.1 钢结构加工安装详图设计工作的有效组织，详图设计的深度、质量不仅要完全符合原设计的要求，而且要成为指导整个钢结构制作加工和安装的依据；2.6.2 钢结构主构件加工和焊接的精度必须完全满足设计和规范对尺寸、弧形曲率和变形控制等的要求；钢结构的连接件的精加工要完全符合设计对其工

26、艺的要求，确保构件安装的精度和可调节性；2.6.3 特大型构件吊装、焊接的施工保证能力、主构架的熔透焊接及其变形控制，焊缝的焊接质量及其无损检测必须完全满足设计和规范的要求；2.6.4 大型钢构件拼装场地的准备和对钢构架的试拼装；2.6.5 大型构件的运输和运输过程中的变形控制；2.6.6 确保整个椭球壳体钢结构的现场安装的精确度、可靠性和安全性；2.6.7 钢结构工程与钢筋混凝土结构施工的合理安排，最大限度地减少甚至消除其相互影响。2.6.8 要充分考虑钢结构工程的经济合理性等。2.7 大体积混凝土钢结构柱的混凝土承台 1.5m 厚，24 根型钢混凝土柱基础最大断面尺寸10.410.412m 均属大体积混凝土施工。施工时应当注意：2.7.1 确保混凝土配合比的科学合理性，在满足设计强度的同时，要满足本工程耐久年限为 100 年的要求；2.7.2 混凝土工程的机械设备的有效投入与合理安排，尤其是对混凝土工程的合理、高效的组织，包括多个预拌混凝土供应点的选择、多条运输线路的优化选择和车辆分散与分流、对交通线路的疏导与畅通等，确保在计划工期内完成巨大的混凝土工程量；2.7.3 混凝土浇注的顺序和采取的方法和措施要确保不出现施工冷缝；