在北京商务中心区众多地标建筑中,一栋如巨帆般矗立的建筑格外醒目。这是新兴建设一公司承建的人民日报社报刊综合业务楼,工程获得2018-2019年度鲁班奖。
工程造型独特,以周围景观为水,建筑为帆。空中俯瞰,主楼呈隶书体“人”字,主楼造型由三个曲面切割椭球体形成,呈“三足鼎立”的帆拱结构。“优美独特的外形要靠复杂的施工工艺支撑,对团队的技术攻关能力是严峻的考验。”工程项目部经理王超说。
屋顶塔冠安装一步到位
由于项目地处繁华区,场地狭小,给工程施工增加了很大的难度。
综合业务楼工程的屋顶是一个高空大跨度拱形塔冠,塔冠桁架临空高度148.3米,最高点标高180米,拱高30米,最大跨度48米,主桁架倾斜角度20度,临空作业、拼装就位难度大,对安装精度的要求十分严格。
技术人员针对屋顶塔冠施工安装进行了6次方案研讨,最终决定在结构柱顶安装临时钢支撑架,3746根不规则散件在地面胎架上分段卧式组拼为9榀弧形桁架,利用相对三维坐标,在地面提前调整就位姿态,然后进行高空作业,安装一步到位。
为保证890根屈曲约束支撑与主体结构连接精确,确保屈曲约束支撑抗震能力不被损失,团队一遍遍进行数据分析,优化了焊接和销轴连接节点。通过实验和模拟焊接过程,规范节点焊接顺序,减少焊接残余应力。对销轴连接节点,优化销轴支撑耳板、连接板和接头板连接方式,既美观又提高了安装精度。
首创“织陶为纱”的陶棍幕墙
工程除了最具特点的外形,还有“织陶为纱”的陶棍幕墙。
“建筑外立面空间拉锁点支式陶棍幕墙为国内首创,共应用陶棍20余万延米,3万余种规格。陶棍为脆性材料,双曲面的外立面造型,要求陶棍由下向上间距从40-100毫米弧形渐变。”王超说。
技术人员翻阅大量资料,决定在陶棍内部增装防爆膜和铝插芯,消除陶棍破碎、脱落风险,并且创新采用钢拉索作为受力体系,减轻幕墙自重,增强抗变形能力。陶棍三根成组,优化陶棍组与拉索的连接构件和连接形式,实现陶棍空间三维可调。陶棍釉面材料经雨水冲刷,自行清洁,减少后期维护费用。
此外,夜景照明系统布置在陶棍幕墙与内侧铝板幕墙之间,灯光通过陶棍反射,形成灯笼式的视觉效果。
采用绿色工法节约环保
工程施工中,项目团队创新应用泵送混凝土顶升回流技术,在顶升泵管系统中加入分流器等自主研发设备,进行力学测试和量化研究,控制混凝土流动方向。顶升时正向流动,拆管前回流,将泵管中废弃混凝土回流至未顶升柱中,避免浪费,安拆便捷,在提高施工效率的同时降低环境污染。
据王超介绍,此项技术的应用共节约混凝土156.8立方米、施工成本5.49万元,经鉴定该技术达到国际领先水平,并获得国家发明专利6项,实用新型专利5项,国家级工法1项。
此外,项目团队不断更新施工理念,在装修过程中采用异形建筑装配化施工技术,通过对异形空间小曲率机电管线和不规则装饰构件集成化放样、模块化预制和装配化安装,装配化预制材料占总装饰面积的85%。
王超坦言:“技术攻关的过程是艰辛的、煎熬的,但能够带领年轻技术人员经历这些,看到他们的成长,也非常高兴,充满动力。看着充满科技动感的建筑在我们的手中从蓝图变成现实,那种喜悦与兴奋不言而喻。”
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