在城市,林立的高层建筑包括设计、施工人员的辛勤劳动。日前闭幕的全国钢结构设计与施工技术学术交流会上,相关专家详细了解了相关钢结构建筑的设计、施工,体现了他们科学、严格、认真、负责的工作态度。
中国建筑设计研究院总工程师任庆英表示,在负责海南国际会展中心结构设计时,对基本风压、抗震设防参数、结构安全等级和设计使用年限、现场工程地质和水文条件进行了详细的理解和分析,对结构体系的进化、负荷状况和结构进行了认真的分析、研究。
没有独特的偶然。广西壮族自治区城乡规划设计院在进行岑溪文体中心钢结构屋面结构设计时,对多种屋面结构方案进行分析,对不同结构方案进行经济比较,为最终选择性价比合理的结构方案提供了科学依据。
岑溪文体中心位于广西壮族自治区岑溪市,由比赛馆和训练馆组成。广西壮族自治区城乡规划设计院在进行建筑设计时,试图打破常规,采用一体化的设计构想,通过美丽的曲面网壳巧妙地串联两个单独的建筑,成为不可分割的整体。东西两侧向上挑选的屋顶通过两栋建筑之间纤细的弧形屋顶板连接,使建筑物像展翅飞翔的金翅大鹏一样,轻灵的弧形网壳蜿蜒起伏,构成五彩缤纷的带子,以丰富节奏的曲线,生动地表现出活泼的体育建筑形象。
设计师认为,要达到建筑造型与结构形式的协调统一、完美结合,寻求最合理的结构体系,必须进行多方案比较。结构用钢量最节约的结构方案不一定是最经济的方案,应综合考虑结构形式、施工技术、外部条件等因素,进行综合成本比较。结构方案最终确定应综合考虑结构性能、建筑美观、施工工艺、综合造价等各方面因素,选取性价比最合理的方案。
施工:方案选择很重要
北京建工集团有限责任公司副总工程师张伟对奥林匹克公园瞭望塔的施工难点介绍,体现了施工者的智慧。
奥林匹克公园瞭望塔位于奥林匹克公园中心区,建筑总高度为248米。展望塔由5个直径和高低各不相同的单塔构成,各单塔由圆柱状塔体和顶冠形观光厅和观光平台构成。
张伟说,展望塔钢结构工程有五个工程要点,难点:一是节点复杂,二是现场组装工作量大,三是现场安装难度大,要求高,四是塔冠吊装分段的划分和吊装工程措施是工程要考虑的要点,五是现场焊接工作量大,焊接环境差张伟表示,只有选择合理的施工方案,才能逐一克服述施工难点。为此,他们采取了五项措施。第一,合理配置、选择大吨位起重机械,提供足够吊装能力改柱、梁支撑构件单件吊装为模块化单元吊装解决构件多节点复杂拼装精度要求高的难题,极大减少了高空作业提高施工效率,保障施工安全和质量。第二,合理规划现场设置拼装用工装胎架,保证施工机械和人力的充分投入,降低不利气候条件对施工的影响。第三,通过设置施工临时支撑系统,保证群塔施工中的稳定性,满足设计对群塔自重沉降稳定后进行塔体连接桁架焊接固定的要求。第四,合理划分塔冠吊装单元,完善正确的安装定位和稳定的加固措施,顺利完成塔冠部位悬挂部件的安装合龙。第五,合理布局爬架、吊篮、工作平台,为高空安装和焊接工作提供有效的安全保证。
测量:控制要点是必要的
张伟在奥林匹克公园展望塔钢结构测量控制的7个要点:第一,根据测绘院和土建交付的现场控制要点建立钢结构一级控制网,控制网精度满足规范要求。第二,钢结构深化设计三维模型,要求吊装单元体设置测量控制点三维坐标。第三,塔体钢结构的安装由全站仪利用外部控制点控制,所有外部控制点由钢结构一级控制网逐步导出的塔冠钢结构的安装由相对坐标内部控制法控制。第四,外部控制点和钢柱顶部测量点必须通视,视角不足35度。
第五,由于工程是超高层柔性结构,结构高度达到50米以上后,受塔吊锚固、日照和风负荷的影响逐渐明显,本工程测量校正时间每天早上7:00~9:00风力低于5级时进行,塔吊保持平衡状态第六,受结构沉降变形和钢柱压缩变形的影响,安装标高偏差大时,将偏差值及时反馈给钢结构加工厂,调整正在加工的钢柱长度,以便纠正安装标高偏差。第七,经建设部门委托专业监测部门监测塔体变形等,塔体水平位移变化量微小变化,应变监测等符合设计要求。
奥林匹克公园展望塔工程塔体钢结构和塔冠树枝状钢结构采用的地面组合起重机组,利用1000吨米大型外附着式臂塔整体起重机组施工技术,将2.4万多个钢结构地面组合236个塔体起重机组和75个塔冠树枝状起重机组合,其中塔体鼓结构各部分约600多个钢结构地面组合8个起重机组合和高空平均约220个起重机组合,塔冠树枝结构约406个空间弯曲箱形地面组合75个起重机组合,大幅减少了高空吊工程的安装质量,确保了60%的高空吊工程安装和6个月的安装质量。
塔冠结构树枝状吊装单元地面设置操作平台,设置安全网等安全防护措施,高空无支撑吊装设置,减少高空作业平台和脚手架工程量,保守计算节约成本约600万元的空间三维坐标测量校正技术和固定时间停塔测量校正技术是保证工程高空对接质量的基础,塔体最终总垂直度误差不足30毫米,小于钢结构工程施工质量检验规范(GB50205-2001)
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