試議北京某大型劇院自主技術創(chuàng)新總結

1、北京某大型劇院自主技術創(chuàng)新總結1、超深基坑支護施工技術創(chuàng)新和科研獲獎整個建筑物結構大部分處于地下，202區(qū)基礎埋深-26.0m，歌劇院臺倉基礎埋深-32.5m，戲劇院基礎埋深-29.1m，音樂廳基礎埋深-27.0m。202區(qū)基坑占地面積約3萬平米。地層土質以粘性土、粉土與砂、卵石交互層為主。根據(jù)工程的特點，所處的地理位置和環(huán)境特殊性，場區(qū)工程地質、水文地質條件復雜，基坑穿過多層大粒徑卵石地層及地下承壓水，卵石層的承壓水頭高達820m，且地下水滲透性好（k235m/d）。施工過程中中通過實實地試驗驗等多種種手段進進行科研研攻關，最最終確定定了綜合合采用降降水+護護坡樁+地下連連續(xù)墻支支護及中中心

2、臺倉倉采用減減壓降水水加薄壁壁連續(xù)墻墻隔水帷帷幕基坑坑支護方方案，綜合采采用疏干干、抽滲滲水、隔隔水和減減壓等多多種降水水措施，突突破了傳傳統(tǒng)基坑坑支護和和地下水水控制模模式。此方案設計計科學、合合理設計計，充分分考慮了了場區(qū)的的地質水水文條件件，突破破性地采采用了多多種支護護型式聯(lián)聯(lián)合和動動態(tài)控制制地下水水技術，極極大的節(jié)節(jié)約了工工程成本本，保證證了基坑坑和鄰近近重要建建筑物的的安全，并并且大大大減少了了地下水水的抽水水量，在在環(huán)境保保護方面面具有突突破性的的意義。本深基坑工工程施工工技術研研究包括括：深基坑支支護形式式的選取取及綜合合社會、經(jīng)經(jīng)濟效益益的分析析比較；高承壓水水卵石層層地下連

3、連續(xù)墻施施工技術術研究；高承壓水水卵石層層錨桿施施工技術術；超深基坑坑承壓水水卵石層層地下水水控制技技術；深基坑工工程及周周邊環(huán)境境監(jiān)控技技術研究究。通過對本工工程深基基坑上述述五個課課題研究究，使*深深基坑工工程施工工技術達達到安全全、經(jīng)濟濟、先進進，為深深基坑工工程積累累經(jīng)驗，促促進建筑筑基坑工工程施工工技術的的發(fā)展。基坑工程技技術研究究獲20004年年北京科科學技術術進步二二等獎。2、鋼結構構施工技技術創(chuàng)新新2.1、殼殼體鋼結結構施工工安裝技技術創(chuàng)新新和科研研獲獎鋼結構殼體體為一超超大空間間結構，東東西長約約2122m，南南北約1144mm，高約約46mm。頂環(huán)環(huán)梁通長長采用11117.

4、66-255.4TTHK鋼鋼管，中中間矩形形框采用用矩形箱箱型梁。整整個頂環(huán)環(huán)梁長約約60mm，寬約約38mm。頂環(huán)環(huán)梁半圓圓區(qū)內擱擱柵呈放放射狀分分布；矩矩形框內內南北向向擱柵采采用600mm鋼鋼板梁，東東西向采采用1944鋼管，擱擱柵呈網(wǎng)網(wǎng)格狀分分布。梁梁架分為為A類（短短軸梁架架）、BB（長軸軸梁架）；A類梁架架采用660mmm厚鋼板板制作，B類梁架采用上下翼緣不等的焊接H型鋼。A類梁架共46榀，B類梁架共102榀。斜撐及連桿均采用鋼管；短軸梁架之間連桿節(jié)點采用鑄鋼節(jié)點連接，長軸梁架連桿采用鋼套筒連接。鋼殼體平面投影如下圖所示。整個結構待待殼體完完全形成成后，方方為穩(wěn)定定的空間間結構，必

5、必須保證證施工階階段的結結構穩(wěn)定定。該殼殼體為非非正橢圓圓球體，施施工中平平面、空空間定位位測量的的難度頗頗大。殼殼體的主主要結構構體梁架（尤尤其是短短軸梁架架，側向向厚度僅僅為600mm）平平面外剛剛度極差差，因而而構件的的起扳、搬搬運、起起吊難度度頗大。梁梁架呈中中心對稱稱輻射狀狀布置，因因而每種種同類構構件最多多只有四四件，對對構件的的制作放放樣及安安裝順序序要求頗頗高。通過嚴謹、科科學的技技術準備備和攻關關，根據(jù)據(jù)工程實實際，制定了了以6000t履履帶吊、6600ttm塔吊吊等大型型起重機機為主的的“構件分分段跨外外綜合對對稱安裝裝”的總體體技術路路線，并并通過采采取如下下的技術術措施

6、高高效地解解決了施施工過程程中的重重大技術術難題：1、優(yōu)化了了法國原原設計提提出的可可操作性性不高的的三維預預變形方方案，研研究提出出了豎向向預起拱拱的預變變形技術術，成功功地解決決了超大大型空間間結構施施工結構構變形控控制的難難題。2、優(yōu)化了了法國原原設計提提出的費費時、費費錢的各各方難以以接受的的殼體整整體預拼拼裝，提提出并成成功實施施了“局部結結構整體體預拼裝裝”和“主要構構件單件件平面預預拼裝”方案。3、對法國國原設計計的相關關節(jié)點進進行了優(yōu)優(yōu)化，不不僅簡化化了預拼拼裝，同同時使節(jié)節(jié)點受力力更直接接、合理理，節(jié)點點連接施施工難度度大大降降低，從從而保證證了節(jié)點點的安裝裝質量，節(jié)節(jié)約了造

7、造價。4、自行研研究“切切面法”和和內外結結合的空空間測量量技術，取取代了法法國原設設計的極極其繁復復、代價價昂貴的的測量方方案，取取得很好好的效果果。5、采用新新型的螺螺栓球節(jié)節(jié)點網(wǎng)架架集群支支撐，確確保了極極為重要要的支撐撐體系的的整體性性，傳力力性能更更優(yōu)，并并且不占占用下部部結構空空間；便便于裝拆拆。6、通過合合理分段段，減小小構件長長度；利利用懸掛掛腳手架架，進行行側向加加固，增增加構件件剛度；合理選選擇吊點點吊具，減減少構件件吊裝附附加荷載載以及臨臨時支撐撐校正固固定等一一系列工工藝措施施，成功功實施了了長約1100mm，厚度度僅為660mmm的超長長超薄梁梁架的吊吊裝。7、通過計

8、計算機仿仿真模擬擬對施工工階段全全過程結結構計算算，結合合全方位位內力、變變形監(jiān)控控，成功功實施了了大體量量鋼結構構在多支支撐集群群支承點點工況下下的結構構荷載多多次分步步安全轉轉換。1臺CC228000（6000t）履履帶式起起重機 先選用用超起工工況，接接60mm主臂844m副臂臂，定位位北面進進行中心心環(huán)梁吊吊裝；然然后選用用常規(guī)工工況，布布置于北北面進行行東、北北、西作作業(yè)區(qū)上上段梁架架節(jié)間吊吊裝。 2臺M4440D（6600ttm）行行走式塔塔式起重重機 可行行走塔式式起重機機接555m起重重臂，布布置于殼殼體東、西西兩側，進進行東、北北、西作作業(yè)區(qū)的的中、下下段梁架架節(jié)間及及柱靴吊

9、吊裝。 1臺SK5560（6600ttm）固定式塔吊吊 塔吊吊定位于于殼體南南面，支支承于首首層樓面面，并附附著于221m樓樓層，接接56mm塔身500.8mm起重臂臂，進行行南區(qū)的的吊裝。 卸載的具體體步驟根根據(jù)計算算機模擬擬施工工工況，經(jīng)經(jīng)過比較較和優(yōu)化化后最終終確定。多多級循環(huán)環(huán)，微量量下降，以以實現(xiàn)殼殼體鋼結結構的變變形協(xié)調調和荷載載的緩慢慢轉移；荷載大大、安全全度較小小的支承承點先行行，其余余隨后，以以實現(xiàn)支支撐反力力的合理理重分布布和避免免殼體結結構的局局部受損損。根據(jù)據(jù)最終確確定的卸卸載步驟驟，列表表明確各各支承點點的卸載載順序和和每一級級卸載量量值，并并嚴格控控制實施施過程。卸

10、卸載采用用的工具具是螺旋旋式千斤斤頂，因因為它可可以有效效地控制制卸載的的量值。在在卸載工工程中，殼殼體會發(fā)發(fā)生少量量平移，擬擬用千斤斤頂?shù)慕唤惶孀鳂I(yè)業(yè)來實現(xiàn)現(xiàn)。由于國內暫暫時沒有有如此大大跨度特特殊鋼結結構驗收收規(guī)范，根根據(jù)鋼鋼結構工工程施工工質量驗驗收規(guī)范范的相相關規(guī)定定，結合合本工程程的具體體特點，特編制了*殼體鋼結構安裝質量驗收標準，并順利通過了專家論證，已經(jīng)在北京市建委備案。鋼殼體工程程自20003年年7月119日正正式開吊吊至122月2日日實現(xiàn)結結構合攏攏，并于于20004年11月6日日殼體結結構成功功卸載，標標志著超超級橢球球鋼殼體體的全部部竣工。前前后累計計安裝880日歷歷天，

11、施施工效率率之高，令法國設計師等驚嘆。由于前期精心準備，施工中嚴格按施工組織設計施工，工程質量完全達標。在北京市“結結構長城城杯”檢檢查中獲獲得5個個“精”。獲得了了上海市市鋼結構構“金鋼鋼獎”特特等獎。以該殼體鋼鋼結構為為工程背背景的課課題研究究獲得了了上海市市科學技技術進步步一等獎獎。2.2、大大型鋼梁梁高空滑移移施工技技術創(chuàng)新新通過FRAACO液液壓動力力升降平平臺的創(chuàng)創(chuàng)新技術術改造，實實現(xiàn)了大大跨度重重型鋼梁梁滑移就就位，該該技術具具有獨創(chuàng)創(chuàng)性，為為高大空空間立體體交叉作作業(yè)開辟辟了新的的途徑。歌劇院舞臺臺倉屋頂頂為大跨度度組合結結構，凈凈空高度度為599.5mm，鋼梁梁長26.64m

12、m，梁高高1.66m；寬0.5m，共計計10根根?，F(xiàn)場場鋼梁水水平滑移移運輸、垂垂直運輸輸施工難難度大。引引進加拿拿大FRRACOO液壓動動力升降降平臺,并與之之合作對對該設備備進行技技術改造造作為高高空承載載平臺。FFRACCO操作作平臺、運運輸滑軌軌載荷大大，-77m樓板以以下下部部支撐、回回頂、FFRACCO提升升機桅桿桿錨固側側向拉接接復雜；舞臺倉倉臺口處處有高近近16m無墻體體可錨固固附著，此此處FRRACOO提升機機桅桿剛剛性要求求高。此此次在*2202區(qū)區(qū)歌劇院院舞臺倉倉屋頂施施工中的的應用，是是該種施施工設備備在國內內的第一一次應用用。其目目的是為為了在國國內建筑筑施工領領域中

13、施施工技術術的不斷斷創(chuàng)新和和發(fā)展。特特別是在在比較復復雜特殊殊的工程程項目中中如施工工難度大大、作業(yè)業(yè)條件困困難、高高空作業(yè)業(yè)等情況況下，改改造FRRACOO液壓動動力升降降平臺，能能顯現(xiàn)出出應用該產產品的創(chuàng)創(chuàng)新精神神。3、鋼筋混混凝土結結構施工工技術創(chuàng)創(chuàng)新3.1、大大跨度超超高凌空空屋蓋施施工技術術創(chuàng)新歌劇院舞臺臺倉屋頂頂為大跨度度組合結結構，凈凈空高度度為599.5mm，其鋼鋼筋混凝凝土主梁梁截面尺尺寸為775020000mmm，次梁梁550010000mmm ，屋屋面頂板板厚2000mmm。棄用用傳統(tǒng)的的高大支支撐模架架方案，創(chuàng)創(chuàng)造性地地采用型型鋼梁吊吊掛平臺臺及模架架方案成成功地解解決

14、了大大跨度超超高凌空空鋼筋混混凝土結結構的施施工技術術難題。3.2、混混凝土裂裂縫防治治技術A、大面積積特殊的的混凝土土箱型底底板施工工技術研研究：2202區(qū)區(qū)基礎底底板總面面積2.5萬mm2，為特殊殊的鋼筋筋混凝土土箱型底底板。箱箱型底板板總厚度度4.00m,其其中上板板厚0.6m，箱肋高高2.44m，下底板板最薄11.0mm厚，臺臺倉斜坡坡處底板板厚度最最厚處達達4m多厚厚，屬于于大體積積混凝土土。需要對特殊殊的箱型型底板混混凝土防防裂等施施工技術術進行研研究，通通過研究究確定聚聚丙烯纖纖維絲、粉粉煤灰防防裂抗?jié)B滲混凝土土施工配配制方案案，提高高混凝土土的防裂裂、抗?jié)B滲能力，解解決高承承壓

15、水作作用下混混凝土結結構裂縫縫的問題題。B、創(chuàng)造性性地解決決了5660m長組合合鋼筋混混凝土環(huán)環(huán)梁施工工裂縫控控制問題題。5660m環(huán)環(huán)梁一次次澆筑，這這種C550高強強大體積積混凝土土施工，如如何防患患溫度應應力與徐徐變收縮縮應力造造成混凝凝土裂縫縫，對環(huán)環(huán)梁的造造型、配配筋設計計、對高高強高性性能混凝凝土的穩(wěn)穩(wěn)定性、耐耐久性及及良好的的施工工工作性能能等的配配比設計計、混凝凝土澆筑筑與養(yǎng)護護等施工工操作管管理控制制等方面面提出了了挑戰(zhàn)。經(jīng)過研究認認為，混混凝土環(huán)環(huán)梁不適適宜留置置后澆帶帶這種施施工工藝藝，進而而研究出出采用混混凝土加加強帶代代替后澆澆帶的施施工技術術，填補補了國內內該技術術

16、領域的的空白。3.3、CC1000高強高高性能混混凝土施施工技術術針對本工程程的C1100高高強高性性能混凝凝土的應應用：本本工程開開發(fā)的CC1000高強高高性能混混凝土，工工作性能能優(yōu)異，和和易性好好，易于于振搗，混混凝土泵泵送正常常。本工工程C1100高高強高性性能混凝凝土，初初始坍落落度為2220mmm2400mm，擴擴展度5550mmm6500mm，經(jīng)經(jīng)過4小小時后坍坍落度保保留值仍仍為2220mmm240mmm，且且工作性性能優(yōu)異異，和易易性好，易易于振搗搗，混凝凝土泵送送正常，不不離析，不不泌水，粘粘聚性好好。3.4、超超大雙向向預應力力水池板板技術創(chuàng)新新350000m2景觀水池池

17、由于其其體量超超大超長長，雙層層雙向預預應力筋筋布置，還還有型鋼鋼結構，其其施工組組織、成成品保護護、質量量控制的的難度相相當大。在設計計過程中中，使用用大型有有限元軟軟件進行行了溫度度場和應應力場計計算，與與溫度應應力概念念設計互互為補充充，完成成了*水池池結構的的預應力力設計。水池的大面面積預應應力底板板采用了了雙層雙雙向的預預應筋布布置方法，使使預應力力筋在板板中形成成了兩層層網(wǎng)，上上層預應應力網(wǎng)的的密度略略大于下下層預應應力網(wǎng)的的密度，兩兩層預應應力網(wǎng)均均勻的布布置在7720mmm厚的的混凝土土板中，有有效的解解決了變變形控制制難的問問題，為今后后類似工工程的施施工提供供了科學學的施工

18、工依據(jù)和和寶貴的的參照性性。3.5、采采用整體體液壓自自動爬模模技術三大劇院的的核心均均設計有有大型的的自動升升降式舞舞臺，舞舞臺上下下為超高高大筒體體結構，舞舞臺的自自如升降降對筒體體墻的垂垂直度有有很高的的精度要要求。采采用新型型的整體體液壓自自動爬模模施工技技術，使使墻面質質量達到到了設計計要求。4、殼屋面面設計和和安裝技技術創(chuàng)新新殼體屋面由由鈦金屬屬復合裝裝飾板部部分和玻玻璃幕部部分組成成。鈦金金屬復合合裝飾板板，約有有180000多多塊共 308800mm2，每塊塊形狀接接近矩形形，主要要尺寸為為2m xx 0.8m。 玻璃幕幕約有667000 m22，單塊塊玻璃形形狀接近近梯形，尺

19、尺寸較大大的為33.8mm x 2.33m，重重約7000kgg。在殼殼體的中中央是弧弧線型漸漸開式玻玻璃幕，北北入口處處玻璃幕幕寬約1106mm，南部部玻璃幕幕寬約442m。通過縝密、科科學的技技術準備備，按照照“屋面面鈦板、玻玻璃幕墻墻的深化化設計；鈦板幕幕墻的安安裝工藝藝研究；鈦板幕幕墻系統(tǒng)統(tǒng)驗收標標準的研研究?！钡募夹g術路線組組織攻關關，克服服巨大殼殼體屋面面的變形形控制難難等諸多多技術問問題，最最終圓滿滿完成了了特殊的的殼體屋屋面的設設計和安安裝任務務。經(jīng)過1：11實體模模型研究究驗證，確確定鈦金金屬復合合板部分分屋面主主要構成成是：44mm厚厚鈦金屬屬復合裝裝飾板、1mm厚剛性防水

20、板（鋁鎂錳合金）、100mm厚超細玻璃棉保溫層、2mm厚鍍鋅鋼板隔音層、二次剛結構（主次檁及其支撐）、吸音層（25mm厚）等，構造如下圖示意：鈦金屬復合板植物纖維吸音材料 主檁條鈦金屬復合板植物纖維吸音材料 主檁條玻璃棉保溫層 2mm鍍鋅鋼板隔音層 次檁條鋼結構鈦金屬復合板屋面主要構成 蘑菇頭/發(fā)光釘維修軌道鋁鎂錳合金鋼性防水板 這種剛性防防水、保保溫、隔隔聲、吸吸音的屋屋面系統(tǒng)統(tǒng)，能很很好地達達到功能能和裝飾飾的質量量要求。創(chuàng)造性地采采用1mm鋁鎂鎂錳合金金鋼性防防水板（Kalzip），兼具防水、隔音、環(huán)保等多種功能。在室內側附著在2mm鋼板表面上的吸音材料采用植物纖維為原料的K13噴涂料，

21、非常環(huán)保，兼具隔音、吸音、防潮功能，大為減輕了雨滴噪音（擊鼓效應導致的噪音放大）。采用的鈦金金屬復合合板、剛剛性防水水板在當當時國內內沒有工工程先例例，且現(xiàn)現(xiàn)行國家家(行業(yè)業(yè))規(guī)范范中，尚尚無相應應工程施施工與驗驗收的專專業(yè)標準準，為滿滿足本工工程結構構覆蓋外外殼施工工及驗收收需要，特特編制*結構覆蓋外殼工程鈦金屬復合裝飾板和剛性防水板施工質量驗收標準。屋面施工前順利通過了專家論證，已經(jīng)在北京市建委備案。還采用以下下先進的的創(chuàng)新技技術：鈦合金表面面經(jīng)特殊殊處理后后對輕微微劃傷能能進行自自我修復復。玻璃幕采用用中空充充氬、夾夾膠、超超白半鋼鋼化玻璃璃（122155A881.52PPVB8），節(jié)節(jié)

22、能降耗耗作用明明顯。玻玻璃表面面的納米米涂層能能形成自自我清理理的薄膜膜，可氧氧化分解解部分微微小塵土土，在一一定大的的雨量下下可自我我清洗，這這能節(jié)省省許多水水資源。殼體屋面上上的蘑菇菇燈全部部采用低低能耗高高光效的的LEDD二極管管發(fā)光技技術，做做到在低低能耗的的前提下下，蘑菇菇燈與鈦鈦金屬板板和夜空空有機地地融合，在在夜幕下下達到繁繁星點綴綴的效果果。殼體屋面的的創(chuàng)新技技術應用用都體現(xiàn)現(xiàn)了科技技與建筑筑藝術的的完美結結合*的橢橢圓球形形屋面較較為特殊殊，外頭頭有鈦金金屬板做做裝飾面面，很難難說哪個個是房頂頂，哪個個是墻。原設計用橡膠或者油氈的做法，就必須在橡膠或油氈上打眼，穿透以后才能跟

23、鈦金屬板固定。這樣有兩萬多塊板，要打八萬個眼。這是個大難題。而且橡膠、油氈有使用年限，十五年就得更換。通過用鋁板進行咬合的實驗，用鋁金屬來代替橡膠、油氈，防水效果更好，而且沒有年老化的問題。殼體屋面鈦板接縫平順、玻璃幕膠縫飽滿。經(jīng)過兩個雨季，剛性防水板部分無一處滲漏；玻璃幕無滲漏點。5、*廳GRRC吊頂頂板制作作和安裝技技術創(chuàng)新新當時國內GGRC吊吊頂板沒沒有工程程先例，為滿足足本工程程*廳GRRC吊頂頂板施工工及驗收收需要，特特編制*音樂廳GRC吊頂板制作、安裝、檢驗及驗收標準。施工前通過專家論證，并在北京市建委備案。6、大型復復雜公建建工程測測量技術術和管理理創(chuàng)新創(chuàng)建了大型型復雜公公建工程

24、程測控體體系及管管理模式式，總結結出復雜雜曲線實實體的放放、校成成套技術術，并實實現(xiàn)了內內業(yè)工作作程序化化、數(shù)字字化。*施工工測量技技術研究究獲20007年度度優(yōu)秀測測繪工程程獎“金獎”。7、項目管管理創(chuàng)新新7.1、為為了提高高競爭力力、提高高管理水水平、降降低成本本、避免免惡性競競爭、實實現(xiàn)強強強結合，本工程由三家大型總承包企業(yè)組成聯(lián)合體，共同參與投標、實施管理、竣工結算等，當時在國內是一種新的項目承包模式。7.2、實實施期間間如何發(fā)發(fā)揮聯(lián)合合體的優(yōu)優(yōu)勢，這這是擺在在本工程程管理者面面前的主主要課題題。如何發(fā)揮三三家成員員企業(yè)各自自的優(yōu)勢勢，是許許多管理理決策的的出發(fā)點點。從開開始簽署署聯(lián)合體體合作協(xié)協(xié)議書直直到最后后竣工結結算，自自始至終終主要是是圍繞著著這一主主線來開開展聯(lián)合體總承承包管理理工作的的。例如，參與與投標時時就確定定了“北京城城建”作為聯(lián)聯(lián)合體牽牽頭方發(fā)發(fā)揮本地地企業(yè)的的優(yōu)勢。工工程伊始始，按各各家專業(yè)業(yè)優(yōu)勢，確確定北京京城建集集團負責責土建施施工，“香港建建設”負責裝裝飾裝修修，“上海建建工”負責殼殼體鋼結結構施工工。7.3、項項目管理理組織架架構的創(chuàng)創(chuàng)新聯(lián)合體三家家成員首先先成立了了“聯(lián)合體體管理委委員會”作為項項目的監(jiān)監(jiān)督和