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新技術(shù)舞起飛天彩練

—敦煌莫高窟游客服務(wù)設(shè)施工程

發(fā)布日期：2014-10-23來源：本站編輯：靳明偉

[摘要]

　　大漠戈壁，陽光白云掩映著這燦爛奪目的飛天飄帶，像莫高窟壁畫彩塑中變相伎舞藻井的紋飾，似乎遇風(fēng)便能飛舞。

　　這是設(shè)計(jì)大師崔愷發(fā)揮建筑創(chuàng)造之遐想，將抽象的意蘊(yùn)具象化，生動(dòng)的形象建筑化，運(yùn)用超凡揮灑的藝術(shù)性建筑處理手法，設(shè)計(jì)出的獨(dú)一無二的建筑藝術(shù)作品——廣西建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司承建的甘肅敦煌莫高窟保護(hù)利用工程——游客服務(wù)設(shè)施建安項(xiàng)目工程。

　　正是本建筑的獨(dú)特的藝術(shù)造型，使得其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工形成了巨大的難度。針對(duì)這些難題，項(xiàng)目部集中優(yōu)勢(shì)，圍繞關(guān)鍵點(diǎn)、疑難點(diǎn)研討對(duì)策，最終解決了施工過程中的一系列難題。

　　分段施工鑄造球型屋頂

　　本建筑的球幕影院為標(biāo)準(zhǔn)半球形球殼體，球殼厚為350mm，球殼外直徑26000mm。其穹頂高遠(yuǎn)，支模難度大、測(cè)量精準(zhǔn)度要求高、底模需要一次支撐成型、鋼筋需要隨圓弧鋪設(shè)綁扎、混凝土需要對(duì)稱循環(huán)連續(xù)澆筑，具有相當(dāng)大的施工難度。如何確保放模下料準(zhǔn)確、安裝拼接牢固、模板弧度圓滑精當(dāng)、鋼筋下料綁扎準(zhǔn)確順滑、外模板跟進(jìn)及時(shí)且拼模牢固、支撐體系安全且穩(wěn)定可靠、混凝土澆筑振搗密實(shí)、拆模后混凝土美觀密實(shí)順滑無交縫折紋等是球殼體施工過程中質(zhì)量控制的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

　　要解決這個(gè)難題，首先需采用分段施工。先施工球心標(biāo)高以下工程部分，常規(guī)混凝土施工技術(shù)，施工至球心標(biāo)高后，上部半球用同樣的方法，一次支設(shè)球體內(nèi)模，外模則采用分層組拼方式進(jìn)行。球體球心以上，從第一層至第六層外模段球環(huán)結(jié)構(gòu)沿經(jīng)線方向弦傾角較大(>30°)，采用類似墻體的雙側(cè)支模(支設(shè)內(nèi)外模)方案，第七層球環(huán)及上部球冠部分圓弧的弦傾角較小，采用類似坡屋面的單側(cè)支模(僅內(nèi)底模)。內(nèi)外模板均經(jīng)嚴(yán)格計(jì)算并現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)復(fù)核實(shí)際尺寸后，采用 1︰1放樣方式現(xiàn)場(chǎng)下料分片制作，內(nèi)模一次組拼安裝封至穹頂，外模則配合混凝土分層澆筑支設(shè)，并逐層拆模減片周轉(zhuǎn)使用。

　　這套施工方案解決了半球形模板制作、拼裝和高大模板支撐系統(tǒng)的施工難題，達(dá)到了保證工程質(zhì)量、安全、工期等要求的目的，同時(shí)降低了工程成本，此前并無任何同類工程的成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

　　放樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)曲面屋面

　　本建筑的接待大廳為大跨度雙曲面空間井字梁結(jié)構(gòu)體系曲面屋面。其井字梁方格為斜四邊形曲面頂單元，每一個(gè)方格的規(guī)格均不同，呈現(xiàn)全部的單一性。為滿足接待大廳大空間、多功能的使用要求，模擬進(jìn)去洞窟后仰望穹頂滿天窗的意象效果，其弧線型井字梁均垂直于屋面，四邊的曲線弧形大梁則均為超大倒梯形截面，最大的截面為1900mm×2000mm，成為施工上大體積混凝土和高大模板支撐支設(shè)的控制難點(diǎn)。

　　項(xiàng)目部多次召開專題會(huì)議解決這些難題。最后商定，通過研究利用AutoCAD及空間測(cè)量放樣技術(shù)，放測(cè)曲面樓蓋空間位置及尺寸;采用鋼管扣件搭設(shè)空心樓蓋模板支撐體系;按設(shè)計(jì)及施工方案要求鋪設(shè)底模板;放線并按照曲面弧度綁扎肋梁、樓板鋼筋;在曲面鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)中，采取埋置聚苯塊內(nèi)模，并在內(nèi)模的縱橫肋梁布置受力鋼筋網(wǎng)片與樓蓋板面、板底鋼筋連接或筋焊接成整體;采取內(nèi)模抗上浮措施;嚴(yán)格按澆筑順序澆筑混凝土，以確?；炷翝仓軐?shí)。

　　該方案解決了模板支撐體系空間位置尺寸放測(cè)及曲面模板支設(shè)、聚苯塊內(nèi)模上浮、混凝土不密實(shí)、樓蓋底面露筋甚至聚苯塊內(nèi)模裸露的問題，達(dá)到了保證工程質(zhì)量、安全、工期的要求，同時(shí)降低了工程成本。

　　順序逐層成就網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

　　在建筑的餐廳與辦公用房之間，是橢圓形變雙曲拋物線形狀似沙漏又如漩渦的4#采光天井。其由底部生根上升的30根按橢圓形均勻平面布置的矩形柱圍成，柱沿高度按曲線到雙曲拋物線變化上升，至屋面處又高度不一但自然順滑地外翻與屋面融為一體。柱之間有11條環(huán)形矩形梁把柱連成一體，成為網(wǎng)格梁柱體系結(jié)構(gòu)。環(huán)形梁隨柱體豎向的曲線變化而逐漸變化，始終與柱相正交，在+5.000高度以上，環(huán)形梁呈斜環(huán)狀，恰似沙丘中的漏斗，又如激流中的漩渦。

　　為了解決環(huán)梁曲線豎柱間的方格放樣拼裝，找準(zhǔn)放出不同標(biāo)高處的漩渦位置，確定不同標(biāo)高處環(huán)梁與豎柱的正交模板支設(shè)并確保支模的強(qiáng)度和剛度，確保內(nèi)側(cè)模板支撐體系穩(wěn)定安全，安排外側(cè)工作面的搭設(shè)跟進(jìn)銜接等重點(diǎn)和難點(diǎn)。項(xiàng)目部首先利用放測(cè)出梁柱網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的水平投影位置，按位置搭設(shè)矩形柱外底模支撐系統(tǒng)，并逐段放測(cè)矩形柱的標(biāo)高，利用模板(夾板)自身彈性自然彎鋪成型為矩形柱的外底模。綁扎矩形柱鋼筋，形成柱鋼筋骨架，然后按順序逐層支設(shè)每道環(huán)梁底模板，依次綁扎每道環(huán)梁鋼筋，依次支設(shè)每層矩形柱另三面?zhèn)饶?，依次分層澆筑每道環(huán)梁及每段矩形柱混凝土，依次逐層完成曲面梁柱網(wǎng)格施工。

　　最終達(dá)到了保證工程質(zhì)量、施工安全和工期的目標(biāo)，同時(shí)降低了工程成本。應(yīng)當(dāng)說，該項(xiàng)工程在基礎(chǔ)和主體施工中，項(xiàng)目施工人員把保持藝術(shù)的美感與堅(jiān)持技術(shù)的攻關(guān)很好地結(jié)合在一起，現(xiàn)在項(xiàng)目順利封頂，整體的藝術(shù)美已見雛形。