上海建工集团精心打造花博园三大永久场馆
2021-12-29
花博园实景图
第十届中国花卉博览会于 5 月 21 日在上海市崇明区顺利开幕。花博会园区总体规划为“三区、一心、一轴、六馆、六园”,其中三大永久性场馆—世纪馆、复兴馆、竹藤馆由上海建工集团承建。
为确保崇明花博园顺利开园,上海建工集团依托优秀的技术团队,克服工期紧、项目体量大、结构造型复杂等难题,制定了多项技术方案,有效推动项目顺利进行,最终如期完工并交付布展。
世纪馆双曲面穹顶+清水混凝土
世纪馆是园区内最具标志性的展馆,总用地面积约50 600 m2,建筑面积约 12 000 m2,以花卉、绿植、采光庭院等构成“蝶恋花”造型。
世纪馆整个屋面为连续混凝土薄壳结构,是目前国内较大的“双曲面穹顶+清水混凝土”建筑。混凝土薄壳的双曲面造型最大曲率达到 30 °,单幅投影面积 9 000 m2,最大跨度达 130 m。工程对造型施工的精细度、混凝土浇注的质量要求极高。
为完美呈现世纪馆“蝶恋花”的曲面造型,技术团队对双曲面薄壳屋面的标高和造型定位控制进行了深入研究。支设排架模板共需使用 5 万多根钢管排架立杆,如采用传统方式,人工计算每根排架的立杆顶标高,需 2~3 名经验丰富的木工耗时半个月以上方可能完成,工作量大且无法保证精确度。
为解决该问题,技术团队深化方案,编制了计算程序,基于三维设计模型仅用 2 d 即可自动生成全部排架立杆顶标高的可视化数据交底文件。
数字化工具节省了人工排布时间,大幅提高施工效率,数据准确率也高达 100 %。在后续施工过程中,采用 20 m×20 m 的大轴线控制、小轴线精准定位的方式对每根排架立杆进行精确测量定位,进一步保证施工造型的精确性。
为确保屋面清水混凝土完成面的定位精准和外观质量,技术团队创新采用了双层模板施工技术。首层模板采用普通红膜承托,第二层模板采用企口板精准塑型,在精确调和双曲面屋面造型曲率的同时,形成了树木纹理的设计造型效果。
世纪馆采用了剪力墙+预应力混凝土壳+摇摆柱的结构形式。预应力钢绞线总长度达 40 多万 m,单层钢绞线用量超300 t。中间通道张弦梁采用目前国内房建项目中张拉索力最大的钢结构预应力拉索。
在预应力张拉过程中,采用数控系统多点同步张拉的施工方式以保证平衡张拉和屋面壳体的整体结构受力稳定。屋面壳体环梁采用了缓黏结预应力技术,在关键点位布置了大量应力监测设备,在多次张拉过程中进行应力调整,避免施工过程中由于建筑沉降等因素造成预应力损失,确保了预应力符合最终设计要求。
复兴馆大跨度悬挑钢结构
复兴馆总用地面积约 57 600 m2,总建筑面积 37 240 m2,地上三层,有局部一层地下室。外立面由连续的坡屋顶和玻璃幕墙组成,以中国古典坡屋顶和柱廊为架构,其室内天花采用了重组竹进行装饰。
复兴馆为钢框架结构,钢结构施工体量巨大,采用264根钢柱和近 3 400 根钢梁,吨位约 6 700 t,单根构件最重约7.7 t,常规跨度为 12.8 m,其中屋面为大跨度悬挑钢梁,悬挑长度高达 20.8 m,属于大跨度悬挑钢结构。
为如期完成复兴馆钢结构封顶的节点目标,面对项目体量大、工期紧的难题,建工集团采取多项针对性措施,经科学合理安排,将现场划分成 4 个区域进行施工。技术团队制定了各项技术方案及应急预案,确保现场能够连贯施工,为工程高效推进提供保障。
竹藤馆3D 打印模板+喷射 UHDC 超高延性混凝土+竹钢编织工艺
竹藤馆为半地下景观小品式建筑,采用仿竹藤工程材料,以现代竹藤工艺建造,坐落于竹园之中。用地面积 10 000 m2,总建筑面积 400 m2。
竹藤馆内 250 m2的展厅采用“3D 打印模板+喷射 UHDC超高延性混凝土”新型建造工艺。展厅采用 3D 打印模板的建造工艺,可实现精度高、质量轻的快速高效模板搭建。
3D 打印模板作为室内装饰造型,实现了主体结构施工与装饰一体化。模板外侧的喷射混凝土覆盖层选用 UHDC 超高延性混凝土作为材料。 UHDC 超高延性混凝土是一种以水泥、石英砂为等为基质的纤维增强复合材料,具有高延展性、高耐久性、高强度等特点,将混凝土的覆盖层厚度从传统混凝土的 150 mm 降低至 75 mm,且施工中无须配筋,提升了整体场馆外观的轻薄感。
竹藤馆上部网架在原方案中采用藤条编织,需耗时 4 个月,施工效率低下且项目人员长期处于高空作业状态,安全风险极大。经技术团队对上部网架选材的反复研究比较,网架材料最终选用了新型高强度竹基纤维复合材料—竹钢。竹钢具有延展性强、柔软性强的特点,项目人员仅用时 1 个月即完成 7 万余 m 竹钢的层层编织制作,为展馆如期交付提供保障。
上海建工的建设者们用科技创新助力崇明花博园顺利开园,用“工匠”精神打造出别具一格、高水准的花博会永久场馆,期望给广大游客营造出赏心悦目的游园赏花环境,带来一段视觉享受的旅程。
世纪馆效果图
复兴馆效果图
竹藤馆效果图