
近日,余杭国际体育中心项目迎来关键里程碑节点,其专业足球场工程屋面索结构张拉工作圆满完成,场馆“筋骨”已基本成型。这一重要进展不仅为后续幕墙、金属屋面等工序施工按下“加速键”,更标志着该项目建设全面迈入新阶段,为项目早日建成投用奠定了坚实基础。
此次屋面索结构张拉的顺利完成,离不开一套智慧技术体系的强力支撑。由浙江大学长三角智慧绿洲创新中心未来城市(智慧城市)实验室团队打造的大型场馆结构施工与运维安全智慧化管控系统,贯穿施工全过程关键环节,既为复杂索结构的安全张拉提供了保障,也为这一超级工程的高质量推进注入了“智慧底座”。
48米高空“走钢丝”:超级场馆建设的施工难题
余杭国际体育中心专业足球场采用的索结构为复杂的轮辐式索桁架结构,整个结构由40榀索桁架、8根环索、80根径向索、120根撑杆以及320只索夹组成。这些构件在空中相互交织,形似一柄巨型“伞骨”,未来将稳稳托起屋顶膜结构,撑起整个场馆的核心轮廓。
要成功“撑开”这把巨型“伞骨”,难度堪比在48米高空“走钢丝”,对施工技术提出了极高要求。一方面,索结构需采用整体牵引提升与张拉的方式,从松弛的“无应力”状态逐步过渡到绷紧的“高应力”状态,这一过程中受力若稍有不均,就可能导致外圈结构受力失衡,产生过大变形,影响结构安全。
另一方面,索结构在张拉过程中,其受力状态与空间形态始终处于动态变化之中,对过程的实时监测和精准调整控制至关重要。传统监测方法存在明显局限,仅能“点状”获取局部构件的应力或位移数据,无法全面反映结构的全局状态,也难以仅凭设计模型对施工中的实际工况进行准确评估。加之本次施工提升高度达48米,进一步提升了索力控制与索结构施工成形的难度。
绿洲方案:“空地一体”智能监测破解施工难题
面对这一施工难题,未来城市(智慧城市)实验室罗尧治团队主动攻坚,为该项目量身定制了一套“空地一体”的智能监测方案,全方位保障索结构张拉安全。
团队在施工现场布设了“天罗地网”式的监测系统,累计设置540余个监测点位。地面上,各类传感器各司其职:无线索力传感器实时感知每根钢索的拉力变化,精准捕捉受力细节;激光位移传感器监测钢桁架与支座的毫米级形变,确保结构稳定性;高精度全站仪记录关键点位的位移状态,为施工调整提供数据支撑。
与此同时,团队引入无人机雷达激光点云技术,结合多模态机器视觉技术,将整个索网的三维形态完整“捕捉”下来,实现了对径向索与环索受力和形态的全过程实时分析处理。天上的无人机与地面的传感器紧密配合、协同发力,确保张拉过程中钢桁架的变形与受力始终处于安全阈值内,精准把控索结构施工质量,破解了高空复杂结构张拉的监测难题。
数字孪生“超级大脑”:实现从“点状监测”到“全局推演”
如果说各类传感器是感知结构状态的“敏锐神经元”,那么团队研发的大型场馆结构安全数字孪生底座,就是掌控施工全局的“超级大脑”。
团队创新应用施工全过程数字孪生反演技术,在虚拟三维环境中高度还原了施工现场的物理场景,施工过程中的所有监测数据均实时汇入该数字孪生监测平台。这个虚拟数字模型具备自主“学习”能力,能够随着施工进程不断吸收实测数据,持续优化自身精度。
这一技术突破带来了关键跨越:无需在每一根钢索上安装传感器,系统就能通过有限测点的数据,精准推演出整张索网的受力状态和变形形态。一旦监测数据出现异常,系统会及时发出“报警”信号,并快速定位危险构件,为现场工作人员排查隐患、调整施工提供精准指引,实现了从“点状监测”到“全局推演”的升级,全方位保障施工安全。
正是依托这套“感知—评估—预警”的全流程智能运维技术体系,未来城市(智慧城市)实验室成功实现了48米高空索结构张拉的全程可控,以硬核科技为这一超级工程筑牢了安全防线。
此次屋面索结构的完美成型,不仅是余杭国际体育中心项目建设的重要里程碑,更是智慧绿洲建造技术在大型体育场馆工程中的一次成功实践。未来,随着项目建设的持续推进,智慧技术将继续发挥支撑作用,助力这座城市体育新地标早日建成绽放,为当地群众提供高品质的体育健身与文化休闲空间。
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