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中航技研發(fā)展示中心工程

　　一座成功的建筑應該就是這樣的，當你從它身邊經過，或近在咫尺或相隔甚遠，始終都無法忽視它的存在。它就在那里，不為吸引你的眼球，而你的視線卻被它牢牢抓住。中航技研發(fā)展示中心工程無疑就是這樣的一座建筑作品，哪怕它還僅僅是雛形，剛剛露出奇駿的骨骼，就足以攝人心脾，奪人雙眸。

　　大跨度超高超重鋼屋蓋——設計方的天馬行空

　　中航技研發(fā)展示中心工程之所以如此引人注目，首先在它的外型上，工程的設計理念為“開啟世界之門”，用空間感將門的開啟這一寓意巧妙地表達了出來。門的“兩框”是由商務酒店和總部辦公樓組成，“門楣”是一個重達2700噸的鋼屋蓋，它橫跨于“兩框”之上，成為整個建筑結構設計的點睛之筆。

　　鋼屋蓋的設計充分考慮到了造型、功能、變形和抗震要求。屋蓋平面投影面積達5000余平方米，結構平面呈非對稱扇形布置，整個屋蓋桿件數(shù)量達 10000余根，總用鋼量近2700噸。結構體系為預應力索多層鋼桁架組合結構，主跨方向由18榀焊接H型鋼桁架組成，最大跨度達90米，桁架最大高度為 7米。

　　設置于桁架下懸的14道預應力索，解決了大跨度結構承載力設計的難題，大大提升了整體結構的豎向抗變形能力。同時，為了解決結構的抗震設防要求，在大屋頂下弦兩端，共設置了27個抗震支座。其中，在總部辦公樓屋面共設置了15個滑移支座，滑移范圍為±1000毫米，在商務酒店屋面共設置了12 個鉛芯橡膠固定支座。在地震作用下，大屋頂將隨著地震波的震動頻率，水平滑動，以削弱地震造成的破壞。如此復雜的結構體系，經業(yè)內權威專家鑒定，為超限結構，國內罕見。

　　高空整體提升作業(yè)——施工方的力拔蓋世

　　為了將這些天馬行空的設計變?yōu)楝F(xiàn)實，做為總包單位的新興建設一公司和分包單位的鋼結構公司付出了超常的努力。首先是深化設計，鋼結構公司前后設計了兩千多張深化圖紙，將設計想法變?yōu)槭┕がF(xiàn)實。另外，站在施工方的角度給設計單位提出合理化建議，一公司主管領導和項目部技術團隊、鋼結構公司人員和甲方、設計多次進行深入的探討和溝通，將整體提升方案、提升過程變形監(jiān)測、屋蓋日后的檢修方案、檢修馬道的布置等問題都清晰地羅列出來，逐項進行明確與落實，敲定了高空整體提升作業(yè)的最終方案。

　　這個方案，簡單描述是這樣的。整個2700噸鋼屋蓋在地面上拼裝完成，之后由在屋頂上設置的12個提升架上的15個提升器共同用力，將屋蓋整體提升至一百米高的高空，提升到位后，提升器自動鎖死，工人將鋼屋蓋和屋頂上預留的部分分別焊接起來，從而與兩樓屋面支座形成一個整體，然后將提升器卸載，提升架拆除，剩余后補桿件施工，最后張拉預應力索，整個屋蓋安裝完成。

　　描述是簡單的，但過程是艱辛的，其中有幾個難點。首先，由于建筑造型和建筑功能不同，鋼屋蓋為非對稱非均質結構，這個結構的形心都很難找到，每個提升點的受力也不盡相同，這就大大提高了提升的難度。如同15個巨人抬一個前重后輕的高山，抬的過程必須完全水平，這就需要精確計算每個巨人要用的力。為此，項目團隊先后聘請了清華大學和同濟大學的科研團隊，分別利用sap2000及ansys軟件，進行了施工仿真模擬計算，經過精密驗算，各吊點反力最大達630余噸，最小僅60余噸,為提升工作提供了精確可靠的技術數(shù)據(jù)支持。

　　第二個難點，是構件制作及提升過程的精度控制。整個鋼屋蓋由10000多根型鋼桿件組成，這10000多根桿件必須嚴絲合縫才能構成一個整體。為了確保精度，項目團隊在深化設計階段采用先進的BIM技術，建立三維立體仿真模型，保證了桿件加工尺寸精確無誤。在實體加工階段，加工廠利用了三維模型數(shù)據(jù)，進行下料、組立、放樣，每根構件均進行了多次預拼，經過焊接、噴砂除銹、噴漆、打印編號等嚴格的28道工序，以先進的焊接及檢測技術，保證了構件成品的質量。在現(xiàn)場安裝階段，為了保證鋼屋蓋精準無誤地搭建在設計位置，提升后與屋頂原有結構精確對接，測量團隊利用整體坐標技術，將兩樓屋頂和地面納入統(tǒng)一坐標系，以確保地面拼裝系統(tǒng)與屋頂后合攏系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)無縫對接。在提升過程中，利用計算機同步控制技術，提升精度控制在30mm以內。為確保萬無一失，對提升系統(tǒng)的各個部位進行了應力應變監(jiān)測，采取了靜載試驗、分級加載、同步控制等多項技術保障措施。

　　第三個難點，是提升過程的生產調度指揮以及安全組織保障?？偛哭k公樓、商務酒店之間近六千平米的三角區(qū)域，是此次提升作業(yè)的核心區(qū)域，也是安全管理工作的重中之重，為了確保此次提升工作以及其他非交叉區(qū)域作業(yè)的安全有序進行，公司及項目部精心組織，建立了以提升總指揮為核心，公司、項目部、鋼結構公司主要管理人員為主體的提升安全生產保障體系，技術服務組、提升設備組、動力保障組、安全巡查組、設備檢修組、測量監(jiān)測組、后勤保障組、通訊報道組的成員們在相應負責人的帶領下，各司其職，按照預定方案，兢兢業(yè)業(yè)、按部就班的展開工作，通過采取班前碰頭會、班中溝通以及班后總結的方式，實現(xiàn)了在整體提升全過程中，每一個危險區(qū)域都有旁站，每一個安全出入口都有警戒，每一個觀測點都有監(jiān)測，每一組數(shù)據(jù)都有記錄，每一條信息都有反饋，每一個作業(yè)環(huán)節(jié)都有拍攝，每一項問題都有整改，確保了鋼屋頂提升以及工程安全生產的扎實推進。

　　2014年7月31日上午9時許，鋼屋蓋提升準備工作全部就位，整體提升作業(yè)正式開始。按照施工方案，提升器逐漸加載至20%、40%、 60%、80%、100%，之后將鋼屋蓋整體提升離地約100mm。當鋼屋蓋平緩的脫離地面的那一瞬間，所有參建人員都無法抑制住激動。液壓提升器鋼絲繩機械鎖死，鋼屋蓋在空中靜置了24個小時。靜置期間，項目團隊馬不停蹄，對液壓力裝置、鋼絲繩、提升架架體下吊點、架體支座及屋面混凝土結構進行全面檢查及全程變形監(jiān)測。24小時之后，經過精準無誤的監(jiān)測及細致周密的檢查確認無異常情況后，提升繼續(xù)，速度約為3m/h，最終于8月6日下午4時許，提升至設計標高，隨著15個液壓提升設備的機械自動鎖死，中航技研發(fā)展示中心工程2700噸鋼結構屋頂整體提升作業(yè)順利完成，所有參施人員懸了幾天的心都放了下來，一項開創(chuàng)業(yè)界先河的非對稱、超高、超重、超限鋼結構整體提升施工作業(yè)成功實現(xiàn)。

　　提升作業(yè)牽動了各方的心，8月1日提升作業(yè)開始當天，北京市住建委、建發(fā)局、建設單位、監(jiān)理單位、通用技術集團總經理一行、新興集團和總公司領導、一公司領導和京內工程項目經理先后到場或檢查指揮或觀摩學習，共同見證這一最激動人心的時刻的到來。

　　戮力同心攜手前行——多方的通力配合

　　目前鋼屋蓋正在進行后合攏段的施工作業(yè)，回顧之前的過程，科學的方案、周密的計算、嚴密的組織、嚴格的把控是提升作業(yè)順利完成的關鍵。但是，這其中也離不開各方的通力配合。

　　作為工程的建設方，中航技進出口有限責任公司，在安全、生產、資金上給予強力支持，并積極配合總包方協(xié)調屬地部門、設計單位及監(jiān)理單位對施工方案進行研討和過程檢查驗收，對提升作業(yè)的完成起到了積極的推動作用。作為工程的總承包方，一公司中航技項目部充分行使總包職能，為提升工作保駕護航。在技術質量管理方面，他們多次聯(lián)系業(yè)內及總公司資深專家，對施工方案進行論證優(yōu)化，對現(xiàn)場實體焊接質量進行檢查，對技術資料進行嚴格把關。在安全生產管理方面，多次組織召開安全生產協(xié)調會，對施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題，及時提出，及時整改，以安全生產的有序進行確保了施工進度的穩(wěn)步推進。在工人后勤保障方面，項目部分別采取了發(fā)放防暑降溫物資、增設飲水設備、加裝宿舍空調、改善工人伙食、如約發(fā)放獎金等一系列措施，最大程度地激發(fā)了工人的工作熱情。作為工程的分承包方，身為兄弟公司的鋼結構公司認真履行分承包職責，積極服從總包管理，主要領導多次親臨現(xiàn)場布置工作，在技術質量管理及安全生產上始終保持步調一致，處處形成合力，為提升工作的順利開展提供了強力的保障。作為工程的勞務分包方，四川創(chuàng)佳勞務有限公司，認真服從總包管理，在鋼屋頂?shù)孛孀詈蠼M拼階段，增派人手，加班加點，日夜兼程，在確保質量安全的前提下，為整體提升節(jié)點工期的如期完成提供了堅強的支持。在鋼屋蓋提升的六天時間里，多是難熬的暑熱天氣。然而，參施各方的領導都不約而同的來到了施工現(xiàn)場，所有參施人員都不遺余力的堅守在工作崗位，一個個緊張、激動、自豪的目光追隨著緩慢上升的屋蓋，一身身汗水打濕的衣褲定格在了提升作業(yè)的瞬間。

　　如果把鋼屋蓋整體提升作業(yè)比喻成一場攻堅戰(zhàn)，這六天提升的過程是參施各方的集體沖鋒，這個過程可謂緊張、酣暢。而過程之中的配合則更像是戰(zhàn)爭中的相互掩護甚至是相互讓路，中航技工程主體結構施工的中斷就如是。為了實現(xiàn)鋼屋蓋的整體吊裝，工程不得不將結構工程分割成兩前后兩個部分。為了給鋼屋蓋地面拼裝創(chuàng)造條件，項目部將地下室結構施工至一半，然后覆土回填，進行表面硬化，待鋼屋蓋安裝完成后再繼續(xù)進行剩余地下室結構和地面上泳池結構的施工，這是總包方在戰(zhàn)略上的別無選擇和必然選擇。鋼桁架地面組拼歷時3個多月，整體提升歷時7天，后合攏施工預計將歷時40余天，土建結構施工累計為鋼屋蓋讓行60 余天，為其地面組拼、整體提升及后續(xù)合攏施工創(chuàng)造了最佳的作業(yè)時機和作業(yè)條件。

　　中航技鋼屋蓋的成功提升讓“世紀之門”已然隆隆開啟，這力拔山兮氣蓋世的驚天之“舉”，標志著總公司在超高、超重、超限鋼結構整體提升作業(yè)領域又邁出了更加堅實的一步，同時也開啟了總公司科技立企，勇攀高峰的新征程。