天津梅江會展中心工程施工技術綜述

□文/趙 軍 喻四純 楊煜明

工程概況

天津梅江會展中心工程位于西青區(qū)友誼南路與外環(huán)線交口，周邊交通緊鄰規(guī)劃地鐵6號線，東側(cè)是城市主干道友誼南路，北側(cè)公交首末站已基本建成，社會停車場同期實施建設，西側(cè)是天津市中心城區(qū)重要的風景區(qū)之一梅江風景區(qū)。工程總建筑面積98 000 m2，東西向?qū)?61 m，南北向長396 m，包括4個13 000 m2的大展廳、2個4 000 m2的小展廳、1個2 200 m2的多功能廳、1個登錄大廳以及一定數(shù)量的中小型會議室、洽談室等。見圖1。

圖1 梅江會展中心布局

工程地上1層、局部2層，最大建筑高度36.65 m，結(jié)構類型為鋼結(jié)構。大展廳屋蓋結(jié)構均采用大跨度弧形桁架結(jié)構，包含8榀張弦倒三角主桁架，張弦桁架下鋼拉索φ219mm。各主桁架間連接6榀次桁架，最大跨度為89 m，頂部標高35.6 m，局部有夾層鋼框架結(jié)構。E、F展廳屋頂由正交的倒三角桁架組成，多功能廳屋頂由片式桁架組成，登錄大廳屋頂由雙曲倒三角桁架組成，中廳屋面由弧形鋼梁組成，弧形鋼梁下設鋼拉桿。工程外檐做法為夾心鋁板墻、玻璃幕墻、石材幕墻及鋁單板挑檐，室內(nèi)為精裝修。

工程特點及難點

（1）地面管溝眾多，各構件標高不一，增加了施工工序，減緩了施工進度，同時也增加了鋼結(jié)構吊裝時布置起重機械的難度。

（2）外檐幕墻造型設計新穎，龍骨構件用鋼量大，達到2 500 t；施工作業(yè)面大。

（3）鋼結(jié)構跨度達90 m，單榀屋架質(zhì)量達到105 t，總用鋼量2.9萬t，鋼結(jié)構深化設計工作量大，吊裝困難。

主要施工技術

鋼結(jié)構大跨度桁架整體吊裝

主展廳屋蓋鋼結(jié)構采用了大跨度預應力張弦桁架，桁架總長103 m，總質(zhì)量近105 t，安裝高度近40 m，鋼拉索采用φ219mm的半平行鋼束，考慮現(xiàn)場場地以及工期要求，張弦桁架的施工采用地面散拼成分段，分段組拼成整體通過一次張拉完成后，使用2臺300 t汽車吊利用雙機抬吊就位的方法，在22 d時間內(nèi)完成了32榀張弦桁架的施工。見圖1。

圖1 雙機抬吊

預應力鋼索張拉技術

工程按照理想模型在地面拼裝完單榀張弦梁后，一次張拉到位，然后把張弦梁吊裝到柱頂就位，此時桁架支座允許滑移，安裝完次桁架和屋面結(jié)構后，固定桁架支座并對張弦梁的上弦變形進行監(jiān)測。

拉索采用單端張拉，張拉時對位移和材料應力進行雙控。經(jīng)計算，索的張拉力約1 400 kN，考慮4個大展廳故單端張拉選用4臺250 t千斤頂。預應力鋼索張拉前根據(jù)設計和預應力工藝要求的實際張拉力對千斤頂、油泵進行標定。實際使用時，由此標定曲線上找到控制張拉力值相對應的值并將其打在相應的泵頂標牌上，以方便操作和查驗。

施工前用仿真模擬張拉工況，以此作為指導第1榀桁架試張拉的依據(jù)。計算表明索拱達到變形控制點時所需張拉索力為1 370 kN，試張拉逐級加載分成5級，分別為 274、548、822、1 096、1 439 kN。先測定張弦桁架中點的矢高，依次測定桁架端部水平位移以及其他測點的位移和內(nèi)力，及時在現(xiàn)場進行計算機輔助分析，調(diào)整下部張拉。試張拉完成后，整理出各張拉技術參數(shù)的控制指標值，用于指導正式張拉。由于在張拉時桁架能夠滑動，故必須減少桁架弦桿和胎架之間的摩擦力，因此在胎架和桁架之間設置滑動措施，減小張拉過程中對胎架的水平力，施工安全性更容易保證。

電動開啟窗及電動遮陽系統(tǒng)技術

大展廳及登錄大廳屋面采用了通透的天窗設計，采光帶呈三角形，隨屋面弧形帶狀分布，采光窗采用聚碳酸酯中空陽光板，開啟窗為工廠加工的電動開啟成品窗并均配備相應的電動遮陽系統(tǒng)。工程共計使用2 048扇開啟天窗，開啟方式為采光天窗上懸外開電動開啟，為一拖一驅(qū)動方式，故采用2 048只推桿式電動開窗器及相應的驅(qū)動控制器。電動開啟窗的感應系統(tǒng)與樓宇消防系統(tǒng)連接，遇到火情時即能啟動推桿系統(tǒng)。系統(tǒng)中加設戶外安裝雨水自動感應器系統(tǒng)，當開啟窗打開后遇到雨水天氣，系統(tǒng)會自動關閉。電動遮陽系統(tǒng)可以根據(jù)室外環(huán)境變化，調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線，達到節(jié)能的要求。見圖2和圖3。

圖2 屋頂電動開啟天窗

圖3 天窗遮陽系統(tǒng)GR網(wǎng)架屋面板施工技術

雙向預應力GRC網(wǎng)架板是將預應力鋼筋混凝土板肋同密肋式構造的GRC板面復合在一起，形成受力合理、自重輕、承載能力大、變形小及外型美觀的新型預制構件。見圖4。

圖4 GRC網(wǎng)架屋面板局部

雙向預應力GRC網(wǎng)架板的板面采用了雙向密肋式結(jié)構，其中面板為12mm，板帶肋總高度為150mm。本工程所用GRC網(wǎng)架板主規(guī)格尺寸為3 000mm×3 000mm，其他規(guī)格合計18種，GRC網(wǎng)架板每塊板質(zhì)量為600～700 kg,每塊板四角均在底部設置焊接點，用以與鋼結(jié)構型鋼梁焊接固定。吊裝時在網(wǎng)架板就位后必須調(diào)正、調(diào)直，偏差控制在±20mm，邊安裝邊固定，每塊板材至少保證3個焊點，焊縫長度≮50mm，焊縫高度≮5mm，網(wǎng)架板吊裝完成后形成的板縫為企口縫，板縫下口寬度為20mm，上口寬度為40mm，在板縫企口處用φ25mm海綿棒填充，不得漏空，再用強度等級為C20的細石混凝土灌縫，邊灌邊用φ14mm圓頭鋼筋插搗，表面用木抹子抹平。見圖5。

圖5 GRC網(wǎng)架板安裝節(jié)點

GRC網(wǎng)架板安裝非?？旖莘奖?，采用1臺30 t汽車吊、1名指揮人員和2名施工人員即可形成一個施工班組，本工程12 000 m2GRC網(wǎng)架屋面板安排2個班組施工，總用時5 d即吊裝完成。

高拋免振搗自密實鋼管混凝土技術

本工程422根鋼管柱設計強度等級為C40混凝土，考慮到鋼柱每節(jié)高度約為10 m（一般為3節(jié)），鋼管內(nèi)還設計有加勁板，常規(guī)的混凝土難保不會出現(xiàn)離析、空鼓等質(zhì)量問題。為了滿足對混凝土澆注和質(zhì)量的特殊要求，通過添加高性能減水劑不斷試配，對混凝土的工作性、強度和耐久性指標進行測定，與各種外加劑進行相容試驗，嚴格按標準控制攪拌時間并控制坍落度指標以避免離析和泌水，最終確定最佳配比指標，成功配制出符合本工程特殊工藝要求的高拋免振自密實型混凝土。該技術具有流動度大、免振搗、強度大、坍落度損失小等優(yōu)點，已達到混凝土施工行業(yè)領先水平，為重點工程的順利實施奠定了堅實的基礎。

30 m超高空懸吊燈具安裝

本工程為鋼結(jié)構形式，大展廳頂面燈具采用MVF028/1000W型金鹵燈，小展廳采用QVF137/1000W鹵鎢燈以及部分應急燈和投光燈作為光源。由于結(jié)構高度最高點有36 m，相對一般工程安裝難度很大。最終確定金鹵燈沿桁架分布，其安裝方式采用抱卡與鋼構桁架下弦桿固定。所有燈具+吊桿+底座+抱卡+燈具接線全部在地面組裝完成后，再到桁架上安裝，減少高空作業(yè)工序。見圖6。

圖6 登陸大廳高空吊燈安裝完成

大面積耐磨地面平整度控制

該工程4個12 000 m2的大展廳地面設計做法是70mm厚強度等級為C25細石混凝土內(nèi)配雙向φ4mm@150mm+2mm厚耐磨金屬骨料，考慮到展廳中間無墻柱，施工面積過大因而平整度控制難度大，對此采用水平軌道上配備振動裝置控制平整度的方法。振動裝置采用1臺平板振動器焊接固定在4.5 m長的I20槽鋼上而成，在零層板上打入膨脹螺栓焊接固定φ12mm的Y字型鋼筋支架，用以擱置Dg32水平鍍鋅鋼管，同時用保證鍍鋅鋼管放上角架后鍍鋅鋼管上口標高為耐磨地面完成面標高，誤差不得超過2mm。振動裝置擱置在水平鍍鋅鋼管上緩緩向前找平混凝土即達到控制平整度的目的。

考慮到大面積地面的開裂問題，耐磨地面分倉施工，分倉主規(guī)格尺寸為4.2 m×8.64 m，鋼筋網(wǎng)片根據(jù)分倉尺寸斷開，在耐磨面完成2～3 d后就上專業(yè)切割機械及人員切縫，切縫深度控制在40mm。見圖7和圖8。

圖7 耐磨地面施工

圖8 地面施工完成

夾芯墻板技術

夾芯墻板系統(tǒng)是集裝飾和保溫隔熱性能于一體的功能性幕墻系統(tǒng)，造型靈活美觀，能滿足現(xiàn)代建筑外墻堅固、美觀、環(huán)保、節(jié)能、防火等綜合要求。本工程外檐采用的夾芯鋁板墻系統(tǒng)用兩層金屬鋁板作為面板和背板，中間夾一層無機保溫材料復合制作而成。該夾芯墻板為凹接縫的干式密封系統(tǒng)，雙向板端，使墻板的4邊均可互相連接安裝。安裝工藝為工程測量放線→龍骨焊接→安裝最上端一塊板塊→插入側(cè)邊或下端板塊→安裝同時調(diào)整板塊順直→嵌入密封膠條。安裝過程中最重要的是控制好前期的放線工作，嚴格控制龍骨安裝偏差；夾芯墻板安裝時，水平方向安裝由上至下，垂直方向安裝從一邊至另一邊，墻板之間采用插接形式連接，插接縫中使用專用膠條密封板塊。安裝既快又能保證平整度。見圖9和圖10。

圖9 夾芯鋁板安裝示意

圖10 夾芯鋁板墻效果

結(jié)語

天津梅江會展中心工程工期8個月，根據(jù)工程的不同特點靈活運用新技術，在保證質(zhì)量（分項工程合格率達到100%）的同時降低了成本，確保了工期，獲得了良好的社會經(jīng)濟效益。工程至今各系統(tǒng)運行平穩(wěn)，使用功能發(fā)揮正常。