昨天(2018年12月29日上午11點(diǎn),在南京江北市民中心項(xiàng)目,4臺(tái)液壓泵源系統(tǒng)和24臺(tái)液壓提升器480根鋼絞線的牽拉下,重達(dá)5300噸、直徑100米,我國首例超大重量、超大直徑鋼結(jié)構(gòu)桁架成功提升,圓滿封頂。南京江北市民中心由中建二局負(fù)責(zé)工程施工總承包,上海同及寶建設(shè)機(jī)器人有限公司(原上海同濟(jì)寶冶建設(shè)機(jī)器人有限公司)負(fù)責(zé)此次鋼結(jié)構(gòu)提升作業(yè)。
整個(gè)建筑形如中國古典寶盒,通過上下錯(cuò)位的兩個(gè)直徑104米的圓形塔樓,創(chuàng)造出上圓遮蔽下圓的市民活動(dòng)廣場。
江北新區(qū)市民中心鋼結(jié)構(gòu)工程總用鋼量約1.4萬噸,相當(dāng)于兩座埃菲爾鐵塔的重量,吊裝總重5300噸,是深圳國際會(huì)展中心登錄大廳鋼結(jié)構(gòu)吊裝重量的3.8倍,直徑100米,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)足球場長度,這是國內(nèi)首例最大直徑鋼環(huán)梁整體提升工程。
提升過程分為五個(gè)階段,先從地下負(fù)6.6米的深度起吊,提升到地面后,與1/4單元合二為一,相遇形成完美的銅錢;再整體穿過四榀巨大鋼構(gòu)筑,吊裝至30米高空,與梁桿焊接,與鋼塔形成整體。這是我國首例剛?cè)峤Y(jié)合型整體提升工程。這一地面組裝再整體提升到高空的施工方式,比傳統(tǒng)的高空拼接鋼結(jié)構(gòu)更安全便捷,節(jié)約了工期近40天。
由于鋼環(huán)梁內(nèi)桁架預(yù)留與塔部存在活動(dòng)縫,結(jié)構(gòu)內(nèi)部整體性較差,因此,此次結(jié)構(gòu)提升呈現(xiàn)外整內(nèi)缺,累積提升的特點(diǎn),與國內(nèi)以往一般超大型鋼結(jié)構(gòu)提升相比,工藝復(fù)雜程度和變形控制精度前所未有,在世界建筑行業(yè)內(nèi)也十分罕見。
超準(zhǔn)!24只巨人之手誤差僅3毫米
本次吊裝共設(shè)置了24個(gè)吊裝點(diǎn),相當(dāng)于24只“巨人之手”合力提升起一個(gè)龐然大物。重量越大、面積越大,誤差也就越大,這次提升的誤差要求不超過3毫米,加之項(xiàng)目緊鄰長江,得考慮復(fù)雜的氣候條件,些許微風(fēng)都會(huì)給吊裝過程帶來不可預(yù)知的變量。
為了確保萬無一失,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在鋼結(jié)構(gòu)吊裝中首次采用了“下吊點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀高精度監(jiān)測技術(shù)”,通過在24個(gè)吊點(diǎn)設(shè)置靜力水準(zhǔn)儀,采用無線數(shù)據(jù)采集儀,在線自動(dòng)化采集,這是全國首次使用!
相當(dāng)于在每個(gè)吊點(diǎn)內(nèi)都有一個(gè)復(fù)雜而又功能強(qiáng)大的“大腦”,時(shí)刻監(jiān)測著每一個(gè)提升器的受力狀態(tài),即使是十分微小的變化也逃不脫它的掌控。24只“手”可全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報(bào)警等多種功能,吊裝效果精準(zhǔn)到毫米,有效消除了常規(guī)監(jiān)測技術(shù)因鋼絞線延展等造成的差異,大大提升了吊裝穩(wěn)定性。30米的高空提升,一次成型,實(shí)現(xiàn)了我國最大直徑、超大重量的外剛內(nèi)柔結(jié)合型鋼結(jié)構(gòu)提升的整體突破,“分塊累積提升”國內(nèi)提升重量之最。
為了破解這一難題,中建二局在吊裝前進(jìn)行了多次詳細(xì)的BIM模擬分析及推算,召開數(shù)十次專家論證會(huì),還組織了包括“鋼圈下吊”模擬、應(yīng)急演練、試吊等多次演練,實(shí)現(xiàn)吊裝所有環(huán)節(jié)的全部覆蓋。細(xì)致周密的準(zhǔn)備和演練,最終使“吊裝”天衣無縫。能做到這一點(diǎn),還得益于24個(gè)吊點(diǎn)形成的巨大“牽引”。為了確保最終能嚴(yán)絲合縫地與構(gòu)造柱合成一體,項(xiàng)目人員通過專用地錨、鋼絞線與液壓提升器相連,實(shí)現(xiàn)了所有力道的全部覆蓋,極力減少水平吊裝誤差,最終順利完成這一超大重量、超大直徑鋼結(jié)構(gòu)桁架的提升工作。
這次創(chuàng)“三項(xiàng)之首”的江北新區(qū)市民中心工程是南京市與江北新區(qū)2018年度重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,是展示江北形象、江北文化、江北發(fā)展最集中的標(biāo)桿建筑。
據(jù)介紹,江北市民中心將于2020年正式運(yùn)營,投入使用后,將成為新區(qū)形象展示和對(duì)外交流的“會(huì)客廳”,未來愿景、品牌形象和發(fā)展成就的“展示窗口”,為市民提供行政服務(wù)、集會(huì)活動(dòng)、教育培訓(xùn)等的“服務(wù)中心”。
鋼結(jié)構(gòu)整體效果圖
整體結(jié)構(gòu)介紹
本項(xiàng)目主要鋼構(gòu)件包括格構(gòu)組合柱、平面桁架、弧形桁架、吊掛框架等。
整體結(jié)構(gòu)▲
格構(gòu)組合柱▲
平面桁架▲
弧形桁架▲
吊掛框架▲
屈曲支撐▲
鋼結(jié)構(gòu)分區(qū)圖▲
鋼結(jié)構(gòu)提升采用24個(gè)提升吊點(diǎn)進(jìn)行提升,單個(gè)提升吊點(diǎn)荷載最大值值為2971KN;▲
鋼結(jié)構(gòu)安裝流程▲
鋼結(jié)構(gòu)提升模擬流程如下圖所示:
1.提升單元拼裝一:胎架布置完成后,對(duì)EG區(qū)提升單元進(jìn)行圈桁架、主桁架進(jìn)行拼裝。主桁架圈桁架均需做簡單的側(cè)向加固措施,加固措施使用H200*200型鋼制作。▼
2.提升單元拼裝二:EG區(qū)連系鋼梁安裝,對(duì)H區(qū)圈桁架安裝。▼
3.上層鋼柱安裝:安裝四五六節(jié)鋼柱;混凝土進(jìn)行灌注,灌注高度至28m標(biāo)高(待上部嵌補(bǔ)焊接完成后進(jìn)行后續(xù)混凝土澆筑);▼
4.提升單元拼裝三:H區(qū)位置連系鋼梁安裝,主連系梁下方需設(shè)置臨時(shí)支撐柱。▼
5.懸挑桁架安裝:鋼柱安裝完成后使用履帶吊進(jìn)行懸挑桁架的安裝;懸挑桁架采用散裝方式進(jìn)行安裝。▼
6.提升架安裝:提升架使用汽車吊配合履帶吊進(jìn)行安裝;提升支架安裝完成后對(duì)上部自鎖加固裝置安裝調(diào)整;▼
7.提升單元拼裝四:履帶吊退出上園范圍后,拼裝F區(qū)主桁架及圈桁架,并對(duì)桁架進(jìn)行側(cè)向臨時(shí)加固;▼
8.提升單元拼裝五:安裝F區(qū)主次連系梁,并矯正焊接;▼
9.提升設(shè)備安裝:安裝各提升區(qū)提升吊點(diǎn)吊裝設(shè)備,調(diào)整吊索垂直度,并檢查各提升點(diǎn)設(shè)備措施安全可靠性;▼
10.試提升:筏板上提升單元,進(jìn)行試提升,提升離地200mm后懸停24h,進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢查及設(shè)備微調(diào),確保安全后進(jìn)行下一步作業(yè);▼
11.第一次提升:試提升完成檢查后,將筏板區(qū)提升單元緩慢提升至H區(qū)南側(cè)平齊高度,使用H型鋼進(jìn)行臨時(shí)側(cè)向固定,并安裝下部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)臨時(shí)支撐,嵌補(bǔ)H區(qū)南側(cè)與提升單元桿件,焊接作業(yè);▼
12.第二次提升:緩慢提升,在H區(qū)南側(cè)離開胎架高度100mm后懸停,進(jìn)行H區(qū)結(jié)構(gòu)檢查,同時(shí)對(duì)各提升器進(jìn)行微調(diào),確保各提升荷載與模擬計(jì)算結(jié)果相符,無異常偏差;▼
13.第三次提升:結(jié)構(gòu)緩慢提升至就位狀態(tài),并進(jìn)行各就位點(diǎn)微調(diào),保障對(duì)接精度,調(diào)整完成后使用鎖死結(jié)構(gòu)對(duì)提升結(jié)構(gòu)進(jìn)行鎖死,確保后續(xù)作業(yè)安全,提供第二道安全防線;▼
現(xiàn)場施工照片如下: