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中航技研發(fā)展示中心工程

　　一座成功的建筑應(yīng)該就是這樣的，當(dāng)你從它身邊經(jīng)過(guò)，或近在咫尺或相隔甚遠(yuǎn)，始終都無(wú)法忽視它的存在。它就在那里，不為吸引你的眼球，而你的視線卻被它牢牢抓住。中航技研發(fā)展示中心工程無(wú)疑就是這樣的一座建筑作品，哪怕它還僅僅是雛形，剛剛露出奇駿的骨骼，就足以攝人心脾，奪人雙眸。

　　大跨度超高超重鋼屋蓋——設(shè)計(jì)方的天馬行空

　　中航技研發(fā)展示中心工程之所以如此引人注目，首先在它的外型上，工程的設(shè)計(jì)理念為“開(kāi)啟世界之門”，用空間感將門的開(kāi)啟這一寓意巧妙地表達(dá)了出來(lái)。門的“兩框”是由商務(wù)酒店和總部辦公樓組成，“門楣”是一個(gè)重達(dá)2700噸的鋼屋蓋，它橫跨于“兩框”之上，成為整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的點(diǎn)睛之筆。

　　鋼屋蓋的設(shè)計(jì)充分考慮到了造型、功能、變形和抗震要求。屋蓋平面投影面積達(dá)5000余平方米，結(jié)構(gòu)平面呈非對(duì)稱扇形布置，整個(gè)屋蓋桿件數(shù)量達(dá) 10000余根，總用鋼量近2700噸。結(jié)構(gòu)體系為預(yù)應(yīng)力索多層鋼桁架組合結(jié)構(gòu)，主跨方向由18榀焊接H型鋼桁架組成，最大跨度達(dá)90米，桁架最大高度為 7米。

　　設(shè)置于桁架下懸的14道預(yù)應(yīng)力索，解決了大跨度結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)的難題，大大提升了整體結(jié)構(gòu)的豎向抗變形能力。同時(shí)，為了解決結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防要求，在大屋頂下弦兩端，共設(shè)置了27個(gè)抗震支座。其中，在總部辦公樓屋面共設(shè)置了15個(gè)滑移支座，滑移范圍為±1000毫米，在商務(wù)酒店屋面共設(shè)置了12 個(gè)鉛芯橡膠固定支座。在地震作用下，大屋頂將隨著地震波的震動(dòng)頻率，水平滑動(dòng)，以削弱地震造成的破壞。如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，經(jīng)業(yè)內(nèi)權(quán)威專家鑒定，為超限結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)。

　　高空整體提升作業(yè)——施工方的力拔蓋世

　　為了將這些天馬行空的設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，做為總包單位的新興建設(shè)一公司和分包單位的鋼結(jié)構(gòu)公司付出了超常的努力。首先是深化設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)公司前后設(shè)計(jì)了兩千多張深化圖紙，將設(shè)計(jì)想法變?yōu)槭┕がF(xiàn)實(shí)。另外，站在施工方的角度給設(shè)計(jì)單位提出合理化建議，一公司主管領(lǐng)導(dǎo)和項(xiàng)目部技術(shù)團(tuán)隊(duì)、鋼結(jié)構(gòu)公司人員和甲方、設(shè)計(jì)多次進(jìn)行深入的探討和溝通，將整體提升方案、提升過(guò)程變形監(jiān)測(cè)、屋蓋日后的檢修方案、檢修馬道的布置等問(wèn)題都清晰地羅列出來(lái)，逐項(xiàng)進(jìn)行明確與落實(shí)，敲定了高空整體提升作業(yè)的最終方案。

　　這個(gè)方案，簡(jiǎn)單描述是這樣的。整個(gè)2700噸鋼屋蓋在地面上拼裝完成，之后由在屋頂上設(shè)置的12個(gè)提升架上的15個(gè)提升器共同用力，將屋蓋整體提升至一百米高的高空，提升到位后，提升器自動(dòng)鎖死，工人將鋼屋蓋和屋頂上預(yù)留的部分分別焊接起來(lái)，從而與兩樓屋面支座形成一個(gè)整體，然后將提升器卸載，提升架拆除，剩余后補(bǔ)桿件施工，最后張拉預(yù)應(yīng)力索，整個(gè)屋蓋安裝完成。

　　描述是簡(jiǎn)單的，但過(guò)程是艱辛的，其中有幾個(gè)難點(diǎn)。首先，由于建筑造型和建筑功能不同，鋼屋蓋為非對(duì)稱非均質(zhì)結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)的形心都很難找到，每個(gè)提升點(diǎn)的受力也不盡相同，這就大大提高了提升的難度。如同15個(gè)巨人抬一個(gè)前重后輕的高山，抬的過(guò)程必須完全水平，這就需要精確計(jì)算每個(gè)巨人要用的力。為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)先后聘請(qǐng)了清華大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)，分別利用sap2000及ansys軟件，進(jìn)行了施工仿真模擬計(jì)算，經(jīng)過(guò)精密驗(yàn)算，各吊點(diǎn)反力最大達(dá)630余噸，最小僅60余噸,為提升工作提供了精確可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)支持。

　　第二個(gè)難點(diǎn)，是構(gòu)件制作及提升過(guò)程的精度控制。整個(gè)鋼屋蓋由10000多根型鋼桿件組成，這10000多根桿件必須嚴(yán)絲合縫才能構(gòu)成一個(gè)整體。為了確保精度，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在深化設(shè)計(jì)階段采用先進(jìn)的BIM技術(shù)，建立三維立體仿真模型，保證了桿件加工尺寸精確無(wú)誤。在實(shí)體加工階段，加工廠利用了三維模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行下料、組立、放樣，每根構(gòu)件均進(jìn)行了多次預(yù)拼，經(jīng)過(guò)焊接、噴砂除銹、噴漆、打印編號(hào)等嚴(yán)格的28道工序，以先進(jìn)的焊接及檢測(cè)技術(shù)，保證了構(gòu)件成品的質(zhì)量。在現(xiàn)場(chǎng)安裝階段，為了保證鋼屋蓋精準(zhǔn)無(wú)誤地搭建在設(shè)計(jì)位置，提升后與屋頂原有結(jié)構(gòu)精確對(duì)接，測(cè)量團(tuán)隊(duì)利用整體坐標(biāo)技術(shù)，將兩樓屋頂和地面納入統(tǒng)一坐標(biāo)系，以確保地面拼裝系統(tǒng)與屋頂后合攏系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)縫對(duì)接。在提升過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)同步控制技術(shù)，提升精度控制在30mm以內(nèi)。為確保萬(wàn)無(wú)一失，對(duì)提升系統(tǒng)的各個(gè)部位進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)，采取了靜載試驗(yàn)、分級(jí)加載、同步控制等多項(xiàng)技術(shù)保障措施。

　　第三個(gè)難點(diǎn)，是提升過(guò)程的生產(chǎn)調(diào)度指揮以及安全組織保障。總部辦公樓、商務(wù)酒店之間近六千平米的三角區(qū)域，是此次提升作業(yè)的核心區(qū)域，也是安全管理工作的重中之重，為了確保此次提升工作以及其他非交叉區(qū)域作業(yè)的安全有序進(jìn)行，公司及項(xiàng)目部精心組織，建立了以提升總指揮為核心，公司、項(xiàng)目部、鋼結(jié)構(gòu)公司主要管理人員為主體的提升安全生產(chǎn)保障體系，技術(shù)服務(wù)組、提升設(shè)備組、動(dòng)力保障組、安全巡查組、設(shè)備檢修組、測(cè)量監(jiān)測(cè)組、后勤保障組、通訊報(bào)道組的成員們?cè)谙鄳?yīng)負(fù)責(zé)人的帶領(lǐng)下，各司其職，按照預(yù)定方案，兢兢業(yè)業(yè)、按部就班的展開(kāi)工作，通過(guò)采取班前碰頭會(huì)、班中溝通以及班后總結(jié)的方式，實(shí)現(xiàn)了在整體提升全過(guò)程中，每一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域都有旁站，每一個(gè)安全出入口都有警戒，每一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)都有監(jiān)測(cè)，每一組數(shù)據(jù)都有記錄，每一條信息都有反饋，每一個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)都有拍攝，每一項(xiàng)問(wèn)題都有整改，確保了鋼屋頂提升以及工程安全生產(chǎn)的扎實(shí)推進(jìn)。

　　2014年7月31日上午9時(shí)許，鋼屋蓋提升準(zhǔn)備工作全部就位，整體提升作業(yè)正式開(kāi)始。按照施工方案，提升器逐漸加載至20%、40%、 60%、80%、100%，之后將鋼屋蓋整體提升離地約100mm。當(dāng)鋼屋蓋平緩的脫離地面的那一瞬間，所有參建人員都無(wú)法抑制住激動(dòng)。液壓提升器鋼絲繩機(jī)械鎖死，鋼屋蓋在空中靜置了24個(gè)小時(shí)。靜置期間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)馬不停蹄，對(duì)液壓力裝置、鋼絲繩、提升架架體下吊點(diǎn)、架體支座及屋面混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查及全程變形監(jiān)測(cè)。24小時(shí)之后，經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)無(wú)誤的監(jiān)測(cè)及細(xì)致周密的檢查確認(rèn)無(wú)異常情況后，提升繼續(xù)，速度約為3m/h，最終于8月6日下午4時(shí)許，提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高，隨著15個(gè)液壓提升設(shè)備的機(jī)械自動(dòng)鎖死，中航技研發(fā)展示中心工程2700噸鋼結(jié)構(gòu)屋頂整體提升作業(yè)順利完成，所有參施人員懸了幾天的心都放了下來(lái)，一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)業(yè)界先河的非對(duì)稱、超高、超重、超限鋼結(jié)構(gòu)整體提升施工作業(yè)成功實(shí)現(xiàn)。

　　提升作業(yè)牽動(dòng)了各方的心，8月1日提升作業(yè)開(kāi)始當(dāng)天，北京市住建委、建發(fā)局、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、通用技術(shù)集團(tuán)總經(jīng)理一行、新興集團(tuán)和總公司領(lǐng)導(dǎo)、一公司領(lǐng)導(dǎo)和京內(nèi)工程項(xiàng)目經(jīng)理先后到場(chǎng)或檢查指揮或觀摩學(xué)習(xí)，共同見(jiàn)證這一最激動(dòng)人心的時(shí)刻的到來(lái)。

　　戮力同心攜手前行——多方的通力配合

　　目前鋼屋蓋正在進(jìn)行后合攏段的施工作業(yè)，回顧之前的過(guò)程，科學(xué)的方案、周密的計(jì)算、嚴(yán)密的組織、嚴(yán)格的把控是提升作業(yè)順利完成的關(guān)鍵。但是，這其中也離不開(kāi)各方的通力配合。

　　作為工程的建設(shè)方，中航技進(jìn)出口有限責(zé)任公司，在安全、生產(chǎn)、資金上給予強(qiáng)力支持，并積極配合總包方協(xié)調(diào)屬地部門、設(shè)計(jì)單位及監(jiān)理單位對(duì)施工方案進(jìn)行研討和過(guò)程檢查驗(yàn)收，對(duì)提升作業(yè)的完成起到了積極的推動(dòng)作用。作為工程的總承包方，一公司中航技項(xiàng)目部充分行使總包職能，為提升工作保駕護(hù)航。在技術(shù)質(zhì)量管理方面，他們多次聯(lián)系業(yè)內(nèi)及總公司資深專家，對(duì)施工方案進(jìn)行論證優(yōu)化，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)技術(shù)資料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。在安全生產(chǎn)管理方面，多次組織召開(kāi)安全生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì)，對(duì)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)提出，及時(shí)整改，以安全生產(chǎn)的有序進(jìn)行確保了施工進(jìn)度的穩(wěn)步推進(jìn)。在工人后勤保障方面，項(xiàng)目部分別采取了發(fā)放防暑降溫物資、增設(shè)飲水設(shè)備、加裝宿舍空調(diào)、改善工人伙食、如約發(fā)放獎(jiǎng)金等一系列措施，最大程度地激發(fā)了工人的工作熱情。作為工程的分承包方，身為兄弟公司的鋼結(jié)構(gòu)公司認(rèn)真履行分承包職責(zé)，積極服從總包管理，主要領(lǐng)導(dǎo)多次親臨現(xiàn)場(chǎng)布置工作，在技術(shù)質(zhì)量管理及安全生產(chǎn)上始終保持步調(diào)一致，處處形成合力，為提升工作的順利開(kāi)展提供了強(qiáng)力的保障。作為工程的勞務(wù)分包方，四川創(chuàng)佳勞務(wù)有限公司，認(rèn)真服從總包管理，在鋼屋頂?shù)孛孀詈蠼M拼階段，增派人手，加班加點(diǎn)，日夜兼程，在確保質(zhì)量安全的前提下，為整體提升節(jié)點(diǎn)工期的如期完成提供了堅(jiān)強(qiáng)的支持。在鋼屋蓋提升的六天時(shí)間里，多是難熬的暑熱天氣。然而，參施各方的領(lǐng)導(dǎo)都不約而同的來(lái)到了施工現(xiàn)場(chǎng)，所有參施人員都不遺余力的堅(jiān)守在工作崗位，一個(gè)個(gè)緊張、激動(dòng)、自豪的目光追隨著緩慢上升的屋蓋，一身身汗水打濕的衣褲定格在了提升作業(yè)的瞬間。

　　如果把鋼屋蓋整體提升作業(yè)比喻成一場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)，這六天提升的過(guò)程是參施各方的集體沖鋒，這個(gè)過(guò)程可謂緊張、酣暢。而過(guò)程之中的配合則更像是戰(zhàn)爭(zhēng)中的相互掩護(hù)甚至是相互讓路，中航技工程主體結(jié)構(gòu)施工的中斷就如是。為了實(shí)現(xiàn)鋼屋蓋的整體吊裝，工程不得不將結(jié)構(gòu)工程分割成兩前后兩個(gè)部分。為了給鋼屋蓋地面拼裝創(chuàng)造條件，項(xiàng)目部將地下室結(jié)構(gòu)施工至一半，然后覆土回填，進(jìn)行表面硬化，待鋼屋蓋安裝完成后再繼續(xù)進(jìn)行剩余地下室結(jié)構(gòu)和地面上泳池結(jié)構(gòu)的施工，這是總包方在戰(zhàn)略上的別無(wú)選擇和必然選擇。鋼桁架地面組拼歷時(shí)3個(gè)多月，整體提升歷時(shí)7天，后合攏施工預(yù)計(jì)將歷時(shí)40余天，土建結(jié)構(gòu)施工累計(jì)為鋼屋蓋讓行60 余天，為其地面組拼、整體提升及后續(xù)合攏施工創(chuàng)造了最佳的作業(yè)時(shí)機(jī)和作業(yè)條件。

　　中航技鋼屋蓋的成功提升讓“世紀(jì)之門”已然隆隆開(kāi)啟，這力拔山兮氣蓋世的驚天之“舉”，標(biāo)志著總公司在超高、超重、超限鋼結(jié)構(gòu)整體提升作業(yè)領(lǐng)域又邁出了更加堅(jiān)實(shí)的一步，同時(shí)也開(kāi)啟了總公司科技立企，勇攀高峰的新征程。