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凤凰展翅露雄姿凌天“翱翔”显智慧 五冶钢构突破技术大关打造成都旅游新地标—露天音乐公园

时间:2019-07-19 来源:亚搏体育客户端 编辑:admin

 

凤凰展翅露雄姿凌天“翱翔”显智慧

五冶钢构突破技术大关打造成都旅游新地标—露天音乐公园


成都露天音乐公园项目由中国五冶集团承建,坐落于熊猫大道与三环路交汇处,占地39.5万平方米,是中国唯一一座以露天音乐广场为主题,蕴含青春、激情、动感色彩的地标性城市公园。根据规划,成都露天音乐公园将打造成为国际一流的城市音乐公园,成为成都打造世界旅游目的地的新地标。


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该项目作为成都市打造音乐之都的重要载体,中国五冶在打造该项目之初就按照“国际一流、国内领先”的标准设计建设,其主拱和罩棚的结构几乎涵盖了钢结构产品的所有结构形式,可谓是钢结构的一个小型博物馆。此次合拢的主拱由单跨196米的双斜拱承双曲抛物面索网结构、索网上层PVDF膜和索网下层网格膜三部分构成,是成都最大的穹顶天幕,其钢结构主体——双斜拱承双曲抛物面索网结构属于国内首例。

 

【钢结构主体——双斜拱承双曲抛物面索网结构为国内首例】

 

从远处眺望,恰如凤凰凌空展翅,在春日暖阳的照耀下,流光溢彩,气势非凡。


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据介绍,广场主舞台由主拱和罩棚两部分组成。主拱由单跨196米的双斜拱承双曲抛物面索网结构、索网上层PVDF膜和索网下层网格膜三部分构成,为成都最大的穹顶天幕,其钢结构主体——双斜拱承双曲抛物面索网结构更属全国首例。舞台罩棚由落地拱、7字桁架、网壳等部分组成。其中落地拱为单跨180米、水平倾斜角45度、竖向倾斜角42度的空间曲面5管桁架式结构,距离地面高度高达49.5米。


为了使主舞台在拥有独特造型的同时保障建筑强度,满足抗震性能要求,主拱安装需在高空吊装到位后直接焊接,确保焊接熔透,同时在吊装过程中整体线型需控制在毫米级误差范围内。这对制作和安装提出了空前挑战。如在高空的焊接方面,需要克服高空仰焊、倒斜45度仰焊、斜45度倒爬坡焊接、45度爬坡焊接等各种不易作业的焊接角度,在焊接熔透方面要挑战预热、焊接中控制温度、焊后保温处理三大难关。


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“针对钢结构施工在高空没有作业面、无稳定的施焊面的情况,技术人员一面认真研究图纸细化方案,一面利用BIM技术对制作和安装过程进行模拟仿真操作,最终为在高空中实施复杂焊缝的焊接提供了安全高效的施工作业面,确保了焊接精度和质量。”该项目技术总负责人姜友荣介绍。

 

【毫米级“编织”,半小时合拢“双翼”】

 

如何实现“主拱精准合拢”,是五冶钢构施工团队面临的一大技术难题。


从原始数据采集,到计算机模型分析,再到合拢段构件的校正,团队经过三级数据复核,最终创下了半小时精准合拢的历史一幕。


造型越是“惊艳”,施工过程就越会面临难以想象的艰难。因为主舞台独特的“钢凤凰”造型,主拱在吊装焊接完成前是不稳定的,只有当索网结构张拉后,才形成了一个稳定的结构体系。为了保证大跨度构件结构安全的同时控制主拱的整体线型,让主拱从各个视角看过去都优美流畅,安装误差必须控制在毫米以内。

为了解决合拢段精度控制难度大的难题,公司项目部反复测量空中缺口位置两边的三维坐标,测设填补段的长度及两端三维坐标,返回模型进行模拟合拢拼装,根据坡口根部间隙配合空间合拢段的空间长度,最终确保一次合拢到位。


同时,由于主舞台主拱为五边形变截面双曲线大跨度施工拱,主拱的安装高度大部分达30米以上,最高安装位置45米,焊缝呈五边形布置,每条焊缝均为斜面焊接,高空焊接安全有着巨大的隐患,以往使用的高空作业措施不再适用。


“我们通过1:1计算机模型呈现,多次听取一线作业人员意见,商讨出了4种安全措施设计,最终确定了最为合适的安全措施设计,为高空中长达6米45°倾斜角的仰焊等复杂焊缝的焊接提供了安全高效的施工作业面。”项目经理李国明介绍。

 

【钢构人用“钢建”精神助“钢凤凰”展露雄姿】

 

由于该项目结构形式复杂,使其在制作工艺、测量精度及高空安装方面要求都极高。其中主舞台钢箱拱地面部分就有30段,且全部是变截面的弧形拱构成,其断面为美丽的钻石造型,板厚由厚度为40~80mm的变截面钢板拼接而成,而且每块板的形状大小不一,全是变截面的类扇形拱板,导致主舞台钢箱拱的五块板全部需要校正,且每块板的校正弧度都不同,制造难度空前;同时,主拱五条焊缝必须全部熔透焊接,高空对接时焊缝的焊接质量也面临着巨大挑战,不仅要经过预热、过程控制焊接层间温度、焊后保温处理三大难关,同时还要克服高空仰焊、倒斜45度仰焊、斜45度倒爬坡焊接、45度爬坡焊接等各种不易作业的角度,空中作业难度也是极大的;另外因其独特的造型,主拱在吊装焊接完成前是不稳定的结构,只有当索网结构张拉后,才形成了一个稳定的结构体系,为了保证大跨度构件结构安全的同时控制主拱的整体线型,让主拱从各个视角看过去都优美流畅,安装误差必须控制在毫米以内,这也对测量精度控制提出了极高的要求。 


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为了确保结构安全和质量要求,在前期中国五冶就成立了专门的技术攻关小组对施工过程中的各项难关进行逐一突破,现场更是选派了经验丰富和技术过硬的作业人员担当重任,给予了充分的技术、装备及人力支撑。不但攻克了高空厚钢板空间五边形全位置焊接难点,同时针对测量精度控制的难题,还采用全站仪根据早中晚时点测量施工变形与温度变形,分三级测量控制,层层把关,并将数据返回三维模型进行校核,控制并调整空中姿态,确保线型符合设计要求。尤其针对合拢段的精度控制难度大,项目部反复测量空中缺口位置两边的三维坐标,测设填补段的长度及两端三维坐标,返回模型进行模拟合拢拼装,最后根据坡口根部间隙配合空间合拢段的空间长度,确保一次合拢到位。同时在建设过程中还根据主拱截面大小、受力的不同采取不同的支撑形式,制作相应的支撑架,待主拱安装完毕,在预应力索网张拉的同时进行同步卸载。这一工艺也完美体现出了工程设计的巧妙和建筑力学之美。


据悉,成都露天音乐广场项目建成后将是成都市首个极具现代特色的大型露天音乐广场,同时兼具大型聚会、旅游观光、文化演艺的综合城市公园功能,将成为西部地区甚至全国顶级的露天音乐演出场地及主题性的城市音乐公园,对成都创建世界文化名城和西部文创中心及国家中心城市具有重要意义。


用建筑,为城市文化添砖加瓦,五冶钢构人一直航行在广阔无垠的建筑海洋中,扬起风帆向着目的地御风而行。