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“钢铁风帆”绽放钱塘江畔——看杭州大会展中心一期项目如何技术创新
2023-03-27 11:55:57来源:中国建设新闻网    作者:李梨 秦杨一

近日,位于钱塘江畔的杭州大会展中心一期项目正在紧张施工,“钢铁丝绸”造型已经竖起,“丝绸”两侧大跨度钢结构的“杭扇”展馆只差吊装屋顶。

在该项目现场举办的“贯彻落实二十大精神 科技赋能安全生产”项目观摩会上探访发现,这看似简单的展馆下面,却有极为复杂的施工工程。

攻克地铁与桩基相距2.5米的施工

根据规划,项目位于正在运营的杭州地铁1号线上方,地铁一号线双线隧道东西贯穿项目近600米,施工时要在600米沿线的地下打295根超长灌注桩,而桩基距离隧道最近处仅2.5米,开挖技术难度和安全风险极高。为确保施工中地铁安全运营,经过专家反复论证,最终测算出地铁轨道允许变形量极值极小。

面对苛刻的变形量控制标准,项目团队经过6次试桩,采用“全回转钢套管+泥浆护壁”的超长灌注桩施工技术,无噪音、无震动的全套管全回转钻机,将钢套管层层压入地下,再使用泥浆护壁形成“保护泥皮”,有效避免了在施工过程中出现塌孔等安全隐患,中建四局杭州大会展项目技术工程师介绍说。

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图为双线运营地铁隧道特保区模型

同时,项目团队还用近300根灌注桩,为地铁架起“金刚罩”,智能施工检测系统分布在地下的各个角落进行实时检测,为施工加上“多重保险”,成功破解了施工难题。

穿针引线编织22万平方米“金缕衣”

大会展中心“风帆”整体造型取意于“杭扇与丝绸”,外观设计兼具了工业钢铁的坚韧和杭州山水文化的雅韵。为完美呈现这起造型奇特的鲲鹏大扇,中建四局的“铁裁缝”们,不仅实现了“无柱式”大面积施工,而且将精心勾勒出22万平方米的“金缕衣”。

大面积的“无柱式”施工,累计总面积为15.5万平方米,如同22个足球场大,在国内实属罕见。要打造出城景共生的“城市橱窗”,实现一厅多用的功效,首要解决的是结构的稳定性。为此项目部以“大吨位”的钢结构,搭建出了“大跨度”倒三角桁架,为大面积的“无柱式”提供了最牢固的支撑。最终,项目团队将总用钢量12万吨,单体跨度最高达81米的屋面桁架稳固吊装,打造出“风帆大衣”的“钢筋铁骨”。

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裁剪出“风帆大衣”的巨大骨骼,在做工和面料上,“铁裁缝”们又进行了一场力与美的较量。

据了解,大会展中心项目各展厅屋顶均为金属屋面,呈波浪型,通过中央廊道分为南、北两部分金属屋面。金属屋面体量大,“波浪”的造型呈现出不规则的空间曲面,形成屋面的起伏不平,高差也较大,这就造成了异形结构众多。为每一块异形结构“量体裁衣”靠的是细致入微的深化设计,堪比针眼里穿线。

为保证“风帆造型”精准对接、完美绽放,项目部使用Rhino等3D造型软件进行深化设计,对钢结构创建三维建模,根据三维视图检查构件之间连接是否准确,从而保证钢结构深化设计中构件之间的正确性。每个梁、柱构件在他们手中变成了一条条丝线,系统中的坐标点就好比是一个针孔,再以亚毫米的精度“穿针引线”,一针针缝合出“金缕衣”的形状和外观,从而将设计师的理念“一比一”精确还原。同时,根据自动生成的构件报表和材料报表,复核施工过程是否符合图纸设计尺寸,确保这件“风帆大衣”针线细密、做工扎实。

高科技赋能工地“最强大脑”

变焦高清摄像机自动跟钩,实现吊钩可视化监控;集中管控平台多个塔机灵活接入……“智能化+人性化”的R代智能塔机,吸引了来自全国各地观摩者的注意:只见塔吊操作人员坐在地面驾驶舱里,动动座椅上的按钮,塔机就能精准地实现建筑材料吊起和投放,在5G远程通信技术的加持下,塔机操作室从“高空”搬到了“地面”。这让工作十多年的塔吊女司机刘敏不禁感叹:“以前在高空操作,上厕所都是件难事,只能少喝水。没想到现在不用上塔就能操作了,而且看得更清楚,起钩落钩更平稳,且驾驶舱还能同时操作8台塔机呢!”

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图为观摩会现场的R代智能塔机展示

信息化系统实现了从感知到传输再到应用。原来手动来操作,现在用数据操作,可以同时控制多台塔吊,大幅提高了功效。华中科技大学教授赵挺生介绍说:“未来操作过程所有数据都可以同步获取,开发的这些智能监控装备可以指导工人每一步应该完成什么作业,完成作业的效果怎么样,都会有声、影和光的提示。”

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图为正在“巡逻”的四足仿生机器人

在现场的另一处,四足仿生机器人正在快速行走,就像是训练有素的巡逻犬,光学和雷达装置组成它的“千里眼”和“顺风耳”,代替施工人员在许多高危或狭小的环境中行走自如,同时准确识别现场情况和安全隐患,及时发出预警,让建筑施工管理“耳聪目明”。该项目指挥长表示,数字化管理模式的转型创新,为项目安全生产管理提供了信息化决策支撑。

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