天津梅江会展中心工程施工技术综述

2010-07-25喻四纯杨煜明

天津建设科技 2010年5期

□文/赵军喻四纯杨煜明

工程概况

天津梅江会展中心工程位于西青区友谊南路与外环线交口，周边交通紧邻规划地铁6号线，东侧是城市主干道友谊南路，北侧公交首末站已基本建成，社会停车场同期实施建设，西侧是天津市中心城区重要的风景区之一梅江风景区。工程总建筑面积98 000 m2，东西向宽261 m，南北向长396 m，包括4个13 000 m2的大展厅、2个4 000 m2的小展厅、1个2 200 m2的多功能厅、1个登录大厅以及一定数量的中小型会议室、洽谈室等。见图1。

图1 梅江会展中心布局

工程地上1层、局部2层，最大建筑高度36.65 m，结构类型为钢结构。大展厅屋盖结构均采用大跨度弧形桁架结构，包含8榀张弦倒三角主桁架，张弦桁架下钢拉索φ219mm。各主桁架间连接6榀次桁架，最大跨度为89 m，顶部标高35.6 m，局部有夹层钢框架结构。E、F展厅屋顶由正交的倒三角桁架组成，多功能厅屋顶由片式桁架组成，登录大厅屋顶由双曲倒三角桁架组成，中厅屋面由弧形钢梁组成，弧形钢梁下设钢拉杆。工程外檐做法为夹心铝板墙、玻璃幕墙、石材幕墙及铝单板挑檐，室内为精装修。

工程特点及难点

（1）地面管沟众多，各构件标高不一，增加了施工工序，减缓了施工进度，同时也增加了钢结构吊装时布置起重机械的难度。

（2）外檐幕墙造型设计新颖，龙骨构件用钢量大，达到2 500 t；施工作业面大。

（3）钢结构跨度达90 m，单榀屋架质量达到105 t，总用钢量2.9万t，钢结构深化设计工作量大，吊装困难。

主要施工技术

钢结构大跨度桁架整体吊装

主展厅屋盖钢结构采用了大跨度预应力张弦桁架，桁架总长103 m，总质量近105 t，安装高度近40 m，钢拉索采用φ219mm的半平行钢束，考虑现场场地以及工期要求，张弦桁架的施工采用地面散拼成分段，分段组拼成整体通过一次张拉完成后，使用2台300 t汽车吊利用双机抬吊就位的方法，在22 d时间内完成了32榀张弦桁架的施工。见图1。

图1 双机抬吊

预应力钢索张拉技术

工程按照理想模型在地面拼装完单榀张弦梁后，一次张拉到位，然后把张弦梁吊装到柱顶就位，此时桁架支座允许滑移，安装完次桁架和屋面结构后，固定桁架支座并对张弦梁的上弦变形进行监测。

拉索采用单端张拉，张拉时对位移和材料应力进行双控。经计算，索的张拉力约1 400 kN，考虑4个大展厅故单端张拉选用4台250 t千斤顶。预应力钢索张拉前根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对千斤顶、油泵进行标定。实际使用时，由此标定曲线上找到控制张拉力值相对应的值并将其打在相应的泵顶标牌上，以方便操作和查验。

施工前用仿真模拟张拉工况，以此作为指导第1榀桁架试张拉的依据。计算表明索拱达到变形控制点时所需张拉索力为1 370 kN，试张拉逐级加载分成5级，分别为 274、548、822、1 096、1 439 kN。先测定张弦桁架中点的矢高，依次测定桁架端部水平位移以及其他测点的位移和内力，及时在现场进行计算机辅助分析，调整下部张拉。试张拉完成后，整理出各张拉技术参数的控制指标值，用于指导正式张拉。由于在张拉时桁架能够滑动，故必须减少桁架弦杆和胎架之间的摩擦力，因此在胎架和桁架之间设置滑动措施，减小张拉过程中对胎架的水平力，施工安全性更容易保证。

电动开启窗及电动遮阳系统技术

大展厅及登录大厅屋面采用了通透的天窗设计，采光带呈三角形，随屋面弧形带状分布，采光窗采用聚碳酸酯中空阳光板，开启窗为工厂加工的电动开启成品窗并均配备相应的电动遮阳系统。工程共计使用2 048扇开启天窗，开启方式为采光天窗上悬外开电动开启，为一拖一驱动方式，故采用2 048只推杆式电动开窗器及相应的驱动控制器。电动开启窗的感应系统与楼宇消防系统连接，遇到火情时即能启动推杆系统。系统中加设户外安装雨水自动感应器系统，当开启窗打开后遇到雨水天气，系统会自动关闭。电动遮阳系统可以根据室外环境变化，调节室内的光线，达到节能的要求。见图2和图3。

图2 屋顶电动开启天窗

图3 天窗遮阳系统GR网架屋面板施工技术

双向预应力GRC网架板是将预应力钢筋混凝土板肋同密肋式构造的GRC板面复合在一起，形成受力合理、自重轻、承载能力大、变形小及外型美观的新型预制构件。见图4。

图4 GRC网架屋面板局部

双向预应力GRC网架板的板面采用了双向密肋式结构，其中面板为12mm，板带肋总高度为150mm。本工程所用GRC网架板主规格尺寸为3 000mm×3 000mm，其他规格合计18种，GRC网架板每块板质量为600～700 kg,每块板四角均在底部设置焊接点，用以与钢结构型钢梁焊接固定。吊装时在网架板就位后必须调正、调直，偏差控制在±20mm，边安装边固定，每块板材至少保证3个焊点，焊缝长度≮50mm，焊缝高度≮5mm，网架板吊装完成后形成的板缝为企口缝，板缝下口宽度为20mm，上口宽度为40mm，在板缝企口处用φ25mm海绵棒填充，不得漏空，再用强度等级为C20的细石混凝土灌缝，边灌边用φ14mm圆头钢筋插捣，表面用木抹子抹平。见图5。

图5 GRC网架板安装节点

GRC网架板安装非常快捷方便，采用1台30 t汽车吊、1名指挥人员和2名施工人员即可形成一个施工班组，本工程12 000 m2GRC网架屋面板安排2个班组施工，总用时5 d即吊装完成。

高抛免振捣自密实钢管混凝土技术

本工程422根钢管柱设计强度等级为C40混凝土，考虑到钢柱每节高度约为10 m（一般为3节），钢管内还设计有加劲板，常规的混凝土难保不会出现离析、空鼓等质量问题。为了满足对混凝土浇注和质量的特殊要求，通过添加高性能减水剂不断试配，对混凝土的工作性、强度和耐久性指标进行测定，与各种外加剂进行相容试验，严格按标准控制搅拌时间并控制坍落度指标以避免离析和泌水，最终确定最佳配比指标，成功配制出符合本工程特殊工艺要求的高抛免振自密实型混凝土。该技术具有流动度大、免振捣、强度大、坍落度损失小等优点，已达到混凝土施工行业领先水平，为重点工程的顺利实施奠定了坚实的基础。

30 m超高空悬吊灯具安装

本工程为钢结构形式，大展厅顶面灯具采用MVF028/1000W型金卤灯，小展厅采用QVF137/1000W卤钨灯以及部分应急灯和投光灯作为光源。由于结构高度最高点有36 m，相对一般工程安装难度很大。最终确定金卤灯沿桁架分布，其安装方式采用抱卡与钢构桁架下弦杆固定。所有灯具+吊杆+底座+抱卡+灯具接线全部在地面组装完成后，再到桁架上安装，减少高空作业工序。见图6。

图6 登陆大厅高空吊灯安装完成

大面积耐磨地面平整度控制

该工程4个12 000 m2的大展厅地面设计做法是70mm厚强度等级为C25细石混凝土内配双向φ4mm@150mm+2mm厚耐磨金属骨料，考虑到展厅中间无墙柱，施工面积过大因而平整度控制难度大，对此采用水平轨道上配备振动装置控制平整度的方法。振动装置采用1台平板振动器焊接固定在4.5 m长的I20槽钢上而成，在零层板上打入膨胀螺栓焊接固定φ12mm的Y字型钢筋支架，用以搁置Dg32水平镀锌钢管，同时用保证镀锌钢管放上角架后镀锌钢管上口标高为耐磨地面完成面标高，误差不得超过2mm。振动装置搁置在水平镀锌钢管上缓缓向前找平混凝土即达到控制平整度的目的。

考虑到大面积地面的开裂问题，耐磨地面分仓施工，分仓主规格尺寸为4.2 m×8.64 m，钢筋网片根据分仓尺寸断开，在耐磨面完成2～3 d后就上专业切割机械及人员切缝，切缝深度控制在40mm。见图7和图8。

图7 耐磨地面施工

图8 地面施工完成

夹芯墙板技术

夹芯墙板系统是集装饰和保温隔热性能于一体的功能性幕墙系统，造型灵活美观，能满足现代建筑外墙坚固、美观、环保、节能、防火等综合要求。本工程外檐采用的夹芯铝板墙系统用两层金属铝板作为面板和背板，中间夹一层无机保温材料复合制作而成。该夹芯墙板为凹接缝的干式密封系统，双向板端，使墙板的4边均可互相连接安装。安装工艺为工程测量放线→龙骨焊接→安装最上端一块板块→插入侧边或下端板块→安装同时调整板块顺直→嵌入密封胶条。安装过程中最重要的是控制好前期的放线工作，严格控制龙骨安装偏差；夹芯墙板安装时，水平方向安装由上至下，垂直方向安装从一边至另一边，墙板之间采用插接形式连接，插接缝中使用专用胶条密封板块。安装既快又能保证平整度。见图9和图10。