传统的体育场一般采用现浇结构，随着国家大力发展装配式建筑，预制清水混凝土看台（以下简称预制看台）开始在国内应用。近年来，绿色施工要求不断深化，预制看台应用越来越多，一般规模较大、质量较高的体育场馆大多采用预制看台。预制看台具有模板投入小、现场湿作业量少、施工进度快、外型美观、构件耐久性好、社会环境效益好等优点，通过结构深化设计，预制看台的应用可实现较好的经济效益和社会效益。在实现结构深化设计的同时，如何满足预制看台整体清水效果，实现电气预埋一直是深化设计的难点。

      本文为实现预制看台整体清水效果，研究结构与电气预埋的一体化协同工作，通过整体研究特殊部位连接构造、电气预留预埋技术和细部设计技术，以期提高看台整体预制水平。

      广东省亚青会体育馆位于广东省汕头市东海岸新城塔岗围片区，项目总建筑面积71 891 m2，坐席数为2.2万，地上4层，建筑高度约为40 m，主体分低区和高区两部分，且高低区相对独立。主要结构形式为混凝土框架+减震支撑+屋盖钢桁架。看台平面图见图1。预制看台构件主要包括预制清水混凝土看台板、预制清水混凝土踏步、出入口两侧预制清水混凝土栏板、出入口上侧预制清水混凝土挂板。预制构件总数为2 994。预制清水混凝土看台板的截面类型主要有L型、U型和平板型。

2.1   预制看台方案设计

      为减少施工现场的湿作业，提高施工质量和建筑品质，加快工程进度，本项目大部分结构采用预制看台方案，但又考虑到模具的通用性及经济性问题，低区斜出入口处异形看台、高区后排与弧形栏板相交的看台采用现浇的施工方法。

本项目设计分主体设计和预制看台专项深化设计，项目的特殊性在于现场施工进度较快，后期设计调整较多。因此，专项深化设计工作的开展有一定难度，要结合设计图纸和现场施工实际情况来确定最终方案，既要能满足设计要求，也要考虑现场施工的便捷性，进而保证实施以后的效果。

2.2   预制构件分块方案优化设计

      本项目看台分低区和高区两部分，各部分相对独立。看台板平面分块长度方向以相邻轴线之间的距离为基准，宽度和高度按台阶尺寸设定。为方便设计和制作标准化将看台板的弧线变成直线处理，环向形成一个用折线来代替弧线的看台简化线。由于体育场看台半径较大，看台板长度较小，弧长和弦长非常接近，经过软件试验模拟可实现设计效果,大大简化预制看台的设计和加工工作。

2.3   主要预制构件设计

2.3.1   看台板及肋梁

      预制看台构件主要由预制看台板和肋梁组成，荷载通过面板传递到肋梁，再由肋梁传递到主结构。为了确保看台的整体性和水平传力要求，对于每一块看台板均按两端简支的受弯构件进行截面和配筋的计算。相邻上下层看台之间、看台与结构之间均通过浆锚节点进行连接，如图2所示。

2.3.2   栏板

      预制清水栏板为150 mm厚混凝土板，下端设置销栓与结构底板或梁连接，上端与阶梯梁预留的埋件通过角钢焊接连接。为保证构件连接的可靠性，每块栏板通过底部两个支承点和上部两个拉接点形成抗水平竖向荷载结构，如图3所示。

3.1   出入口上方预制清水挂板连接节点设计

      本项目低区四大出入口上方为现浇大平台，平台前侧设置栏板，为保证整体清水效果，所有栏板均采用预制成型。综合考虑现有的结构条件及建筑条件，最终确定了挂板的方案，如图4所示。经过计算，挂板上部设两个支承点和两个拉接点，下部设置两个拉接点。挂板重力通过上部两个支承点传递到结构梁上。为保证挂板在地震时适应主体结构的最大层间位移角，下部两个拉接点为可滑移支座。由于现浇平台处面层较厚，面层完成以后，挂板节点可被完全覆盖，不影响外部观感。挂板下部局部加厚，用来减小挂板和结构之间的缝隙。同时，也可有效遮挡下部两个拉接点，保证外部观感。

3.2   高区西侧猫洞上方U型板连接节点设计

      高区西侧猫洞上方的预制U型看台板前栏板高度距看台踏面距离将近1 m，由于下方还挂了栏板，整个结构受力复杂。经计算，预制看台栏板与看台平板交接处需增加暗梁，结构在猫洞两侧的径向梁之间增加一段横梁作为此板支撑，看台暗梁和结构横梁各自预留的埋件通过连接件可靠连接。此外，看台肋梁预留埋件，通过连接件与结构环梁预留的埋件可靠连接，以此抵抗U型板悬挑部位产生的倾覆弯矩，从而解决预制构件本身的稳定性及安装完成后整个构件与结构连接的可靠性问题，如图5所示。

3.3   主席台与观众席栏板连接节点设计

      主席台看台与观众席之间用栏板隔开，为实现整体清水效果，栏板也采用预制成型。由于主席台与观众席的看台面板宽度和肋梁高度不同，两部分空间在平面和立面都存在一定差异，预制栏板应兼顾两部分的要求。由于主席台一侧看台较高，需将预制栏板根植在观众席一侧，上部拉点设置在主席台一侧，安装连接完成后用砂浆封堵。以此保证预制栏板结构稳定性和整体清水效果。连接节点如图6所示。

4.1   等电位连接节点设计

      为了满足等电位连接和现场施工的便捷性要求，在预制看台肋梁两端的顶部各预埋一个角钢埋件，角钢埋件靠钢筋与肋梁主筋可靠焊接，现场施工时在阶梯梁上预留出一根镀锌扁铁，扁铁在阶梯梁内部与阶梯梁主筋可靠焊接，待预制看台安装完以后，此扁铁与预制看台两端的角钢可靠焊接，以此实现预制看台内部主筋与阶梯梁的主筋连通，减少电位差的效果。如图7所示。

4.2   疏散指示灯预埋设计

      疏散指示灯的预埋分为地装圆形疏散指示灯和壁装方形疏散指示灯，分布设置在首排看台前栏板上和出入口及猫洞处两侧的预制栏板上。两种疏散指示灯均要求埋入构件内，完成面与预制构件表面平齐。灯位之间的连线均不能外露。具体接线方案如下：

      （1）由于低区预制看台下面存在结构楼板，装完看台以后再走线难以实现，为达到接线效果，施工单位要提前测量，精准定位，把管线敷设好，接头位置控制好以后再安装预制看台。看台安装完成后，将现场提前预留的接头和预制看台预留的接口连线牢固，从而达到电路流畅和外观完美的目的。地装疏散指示灯的安装形式如图8所示。

（2）低区首排预制看台为纯U型板，完成面标高为正负零，疏散指示灯预埋在U型板前栏板位置，属于壁装。首排看台下方与排水沟较近，如采用在看台下敷设线管会产生泡水风险。因此，此位置的接线管需暗埋在预制看台内部，电源的引入点为地装圆形疏散指示灯，如图9所示。但非所有壁装疏散指示灯的位置都与地装圆形疏散指示灯位置相对应，同一区位的壁装疏散指示灯之间也应连线来保证每个疏散指示灯都能接通电源。因此，需在首排看台的前栏板两侧下方靠近面板的位置预留了接线盒，看台安装就位接线完成以后将接线位置用砂浆封堵，保证外观完整。

       （3）高区首排看台为U型板带下挂的形式，面向观众席的一侧有类似于低区首排的壁装疏散指示灯，壁装疏散指示灯的走线方式为在U型看台板下挂的位置预留接线盒。在安装看台板之前先在结构板上提前把线管敷设到位，U型看台板下挂的位置板厚减薄，这样能加大结构与预制U型看台板下挂的缝隙，用此缝隙作为操作空间来接线，从而达到疏散灯接通电源的效果。如图10所示。

      （4）出入口及猫洞两侧栏板上的疏散指示灯位于栏板的两侧，一侧为通道疏散指示灯，另一侧为看台疏散指示灯。为避免接线外露，电源从看台疏散指示灯一侧即预制看台的下方引入，在栏板下方靠近看台的一侧增加预留接线盒。为保证操作方便快捷，在栏板内部，预留接线盒与栏板两侧的疏散指示灯接线盒用线管连接，且所有接线管全部在看台下方与预制栏板围成的封闭空间内，以此保证美观效果。如图11所示。

4.3   组合插座的预留预埋设计

      由于主席台首排U型板前栏板上设有传声器及扩声话筒的插座预留，考虑到在预制看台内预埋成品组合插座埋件的生产局限性及后期保护特殊性，最终决定在预制看台内预留凹槽，待预制看台安装完成后再安装组合插座。由于主席台位置的特殊性，电源从下方的室内引出，在前栏板下挂上预留接线盒用于组合插座的接线。由于此组合插座的功能较多，从中引出的线管也较多、管径也不同，为便于后期施工，需提前定好线管根数及管径。每根线管对应一个接线盒，如图12所示。

5.1   构造及放坡设计

本项目预制构件均为清水混凝土构件，安装完成后无装饰面层。为防止施工和使用过程中造成看台板边角破损，外露阳角部位必须采用倒角设计，根据以往项目经验，考虑到生产的便捷性及使用的实用性，倒角尺寸定为8 mm×8 mm。体育场一般为露天建筑，除必要的雨水孔设计外，为达到整体的有组织排水，预制看台板必须进行放坡设计。本项目看台面板宽度为850 mm，放坡取10 mm。

5.2   肋梁截面设计

      由于本项目从首排到最后一排看台跨度变化较小，因此，看台板下肋梁可采用同一截面，以此提高模具的使用效率和经济性。

5.3   吊环设计

      根据GB 50010—2010（2015年版）《混凝土结构设计规范》规定，吊环应采用HPB300钢筋（严禁冷拉）或Q235B圆钢。吊环设置在看台肋梁背面，安装完成后吊环外露无需切割，不会影响整体效果。吊环设计时应充分考虑受拉和受剪两种状态，以保证构件在生产及安装时的安全性。

      为保证清水混凝土效果，本项目看台生产采用反打工艺，并采用卧式形成方案，即看台面板平行于模具底座，肋梁垂直于模具底座，侧模采用滑道开启结构，开启净间距大于等于300 mm，模具上下采用对拉丝杆固定，堵头由磁盒固定。模具应具有足够的承载力、刚度和稳定性，能承受生产过程中的外力，且应具有构造简单、支拆方便、便于组装调整、成型、脱模和拆卸。成型效果如图13所示。

本项目的技术创新点在于电气专业的一体化设计，包括等电位的预留预埋和疏散指示灯的预留预埋。依据在预制行业多年积累的技术优势，通过优化设计并理论联系实际，把建筑效果和实际使用功能巧妙地结合在一起，实现了较好的技术经济效益，在保证施工速度的同时，也能较好地满足设计要求，具有显著的经济效益和社会效益，符合当前高质量建筑工业化的发展方向。