世博會(huì)演藝中心工程施工技術(shù)

世博會(huì)演藝中心工程施工技術(shù)一、工程簡介上海世博演藝中心，中國2010年上海世界博覽會(huì)永久性場館之一，位于“世博園”核心區(qū)域。造型呈飛碟狀，在不同角度、不同時(shí)間會(huì)呈現(xiàn)不同形態(tài)。其設(shè)計(jì)理念為：文化與科技的融合，現(xiàn)代與未來的對話，中國與世界的交響。演藝中心用地面積67242.6m2，總建筑面積125945m2，其中地上為單層的18000座多功能劇場及環(huán)繞主場館的周邊六層建筑，建筑面積為73941m2，地下建筑為兩層，建筑面積為52004m2，建筑檐口高度為26.5m。演藝中心是國內(nèi)首個(gè)容量可變的室內(nèi)大型演藝場館。通過多功能機(jī)械布景的不同分隔，世博演藝中心可以從18000座的體育館，轉(zhuǎn)變?yōu)?2000座和8000座的大型演出場所，直至成為舒適、精巧的4000座劇場。能滿足大中型綜藝演出、體育賽事、集會(huì)慶典等多功能的使用需求。世博演藝中心于2008年1月開工，并將于2009年12月竣工。工期非常緊湊，如何做好有效的施工協(xié)調(diào)也是一個(gè)難點(diǎn)。二、關(guān)鍵施工技術(shù)（一）基坑施工：大直徑圓形支撐系統(tǒng)的施工；復(fù)雜條件下基礎(chǔ)底板周邊環(huán)板作為換撐的施工技術(shù)研究。（二）勁性結(jié)構(gòu)施工：斜鋼管混凝土施工工藝的研究及檢測；勁性節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制。（三）大跨度懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：飛碟形超大屋蓋空間自平衡鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)（四）直立鎖邊系統(tǒng)施工方法：負(fù)風(fēng)拉力下非典型節(jié)點(diǎn)直立鎖邊系統(tǒng)受力測試三、基礎(chǔ)施工本工程基坑面積約為25800m2，開挖深度深達(dá)11.4m，屬超大深基坑工程。（一）周邊環(huán)境：場地為原有廠區(qū)及部分碼頭拆遷后空地，且基坑北側(cè)為拆除原有防汛墻回填黃浦江區(qū)域。場地內(nèi)存在大量舊建筑物拆除后遺留下的混凝土基礎(chǔ)、回填用拋石、建筑垃圾等。因?yàn)橹黧w結(jié)構(gòu)支撐的108根勁性柱由基礎(chǔ)地板開始升起，同時(shí)由于主體地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)度問題，圍護(hù)形式、支撐方案的選擇將對后續(xù)施工工期帶來很大影響。在工期緊張的情況下對圍護(hù)方案作出優(yōu)選才能做到最大程度縮短工期，減少時(shí)間成本。（二）圍護(hù)形式：結(jié)合各種實(shí)際情況，本基坑工程選用鉆孔灌注樁結(jié)合止水帷幕作為圍護(hù)體。采用鉆孔灌注樁作為圍護(hù)體與主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)程度相對較小且鉆孔灌注圍護(hù)樁施工上比較靈活，一般情況下遇到障礙物可通過局部調(diào)整樁位即可避開施工，可在一定程度上減小樁基等地下障礙物等對本基坑工程的影響程度。（三）支撐形式：考慮到本工程工期要求高，為加快基坑土方工程出土速度，以及確保支撐系統(tǒng)完全避讓主體地下結(jié)構(gòu)勁性柱，以便為后續(xù)的主體結(jié)構(gòu)工程創(chuàng)造有利的施工條件，從而縮短總工期，本工程采用圓環(huán)支撐系統(tǒng)的支撐方案：圓環(huán)支撐內(nèi)環(huán)直徑達(dá)128m，第一道支撐內(nèi)環(huán)為1900×900，第支撐布置平面圖二道支撐內(nèi)環(huán)為2600×1300。并將主體結(jié)構(gòu)的施工路線和換撐并列為兩條施工路線，大大的縮短了施工周期。殊（四）換撐技刺術(shù)：湊本工程底板換煩撐是又一縮短邁工期的關(guān)鍵性侄的決定，結(jié)合載原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承盆臺反梁的布置逃特點(diǎn)，利用主概體結(jié)構(gòu)和裙房佩結(jié)構(gòu)交接位置照的后澆帶，將錦主體結(jié)構(gòu)的底番板施工的工期謀從環(huán)撐的換撐假周期中間剝離躲出來。利用裙誰房底板內(nèi)靠近巾環(huán)向后澆帶的盾反梁，形成底竹板換撐環(huán)梁?？宓装褰Y(jié)構(gòu)平面說布置圖氧在主體結(jié)構(gòu)以嗓外的底板結(jié)構(gòu)傷完成后，即可催進(jìn)行第一道支表撐的換撐，進(jìn)斑而進(jìn)行周邊地潔下室結(jié)構(gòu)的施銀工。中間主體盞結(jié)構(gòu)且包括底遼板施工完全避梢開了環(huán)撐的障那礙和換撐測的工期影響，豆成為一個(gè)獨(dú)立愁施工體系。說底板換撐環(huán)梁采布置圖淺（五）基坑施榮工流程咳。國1魂、葉圍護(hù)體、曉工程樁、而鋼立柱及立柱駁樁施工密。營2普、胞第一道砼圍檁旬和砼內(nèi)支撐形倒成螺。令3晉、屠基坑分塊對稱屬開挖，確保圓皮環(huán)支撐均勻受辣力。市第一道支撐都達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度凝的助8探0腹％開后，擴(kuò)按照煤1瞧－走2辮－素3引－扭4乞－者5-6賀進(jìn)行中心島開紐挖納，躬同時(shí)穿插纖施工第二道朗支撐想。禿土方開挖分塊易圖帶4塵、倒第豈二重道支撐全部形仗成季并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)準(zhǔn)度斥的少8北0嘆％淘后，只按照第一皮土滿流程一樣進(jìn)行傘中心島式開挖否，因此首先形續(xù)成裙房法基礎(chǔ)底板及周走邊換撐板帶即，見訪下圖鋼。帥5帽、碎待周邊裙房底慕板砼達(dá)到斷設(shè)計(jì)強(qiáng)度蜓的點(diǎn)8導(dǎo)0勒％后，拆除第半二道支撐，見仗下愁圖。藝6鋼、極向上施伐工雄-6.60售0棉標(biāo)高地下一層嶺樓板結(jié)構(gòu)，并適設(shè)置周邊換撐煮板帶和在內(nèi)部榴結(jié)構(gòu)缺失區(qū)域最設(shè)置換撐。丙7際、地待宗地下一層樓板渠結(jié)構(gòu)奮達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度疼的弄8晃0選％后，拆除第肢一進(jìn)道井支撐滔，見右圖。靈8踏、迎施工地下室頂坑板，待結(jié)構(gòu)達(dá)焰到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后碼，密實(shí)回填周犯邊土體，拆除堂地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部仍換撐。蹦演藝中心粒在富200覽9新年年底必須竣廈工投入使用，鑰因此必須緊抓船施工進(jìn)度，確慧保如期完工。驚由于其主體結(jié)返構(gòu)的復(fù)雜性，炒以及基礎(chǔ)形式牌的特殊性，萄最后選用了女128m剪直徑的環(huán)形支究撐圍護(hù)體系，宅將主體結(jié)構(gòu)從料128m俘直丹徑環(huán)撐中直接廊穿出，不受支偽撐體系的影響害；且精心設(shè)計(jì)玩了底板換撐的聽形式，直接憐利用底板原有伯反梁形成換撐各反梁暫，舊將中間主體結(jié)恩構(gòu)的底板結(jié)構(gòu)浙施工也完全獨(dú)宏立于支護(hù)體系尚，支撐的拆除漠只和周邊裙房垂結(jié)構(gòu)存在關(guān)聯(lián)協(xié)，和中間主體緊結(jié)構(gòu)的底板施曉工沒有任何的偏聯(lián)系。度大直徑圓形環(huán)叢撐的選用，確授保了上海世博赴演藝中心工程雹主體結(jié)構(gòu)施工冶的關(guān)鍵線路的把順利進(jìn)行，不閥受環(huán)撐影響，堪大大的節(jié)約了茫施工工期。困五、飛碟形超護(hù)大屋蓋空間自尼平衡鋼結(jié)構(gòu)施絕工技術(shù)沿（一）屋蓋鋼瞞結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)抗。浮屋蓋結(jié)構(gòu)陳由禍通長桁架普、括徑向桁架尊、屋蓋中心環(huán)貼向桁架相互連遞接，咽形成一個(gè)自平探衡受力體系。淋長向桁架陷跨度率135.7m認(rèn)，冤重襯達(dá)玻70煤t江，數(shù)量眾多的亮徑向桁架每榀膨重苦達(dá)蒙25批t腦，且施工作業(yè)貼投影面積達(dá)到渴近希2.星6銜萬唐m眼2毀。采用普通的盤吊裝設(shè)備根本千不能滿足施工恐要求，鄙為此現(xiàn)場采勺用熟2圾臺鹿100曬0添噸米弦、懲2屢臺國200頌0攪噸米，茶共疏4撥臺大型塔吊板及困1昨臺容55鑼0拿噸履帶吊來吊割裝鋼構(gòu)件。扔針對構(gòu)件的大漂小、重量、吊扮裝位置，采取健不同吊裝方案治，或單機(jī)吊裝泰就位、或雙機(jī)錢雙肩抬吊、或扯雙機(jī)接力吊裝鑒。通過事先對暑吊裝工況的設(shè)逃計(jì)，與構(gòu)件加衡工廠協(xié)調(diào)，在圾構(gòu)件合理位置職安裝吊耳，確逢保構(gòu)件的起吊羅及一次就位成密功。擾（二）不同施鞠工階段的空間飄自平衡屋蓋加靜載比例控制技南術(shù)都。仰屋蓋施工分為政滑動(dòng)支座紐支撐、支撐柱違鉸接兩個(gè)階段嬌，由于邊界約舌束條件不同，塊桁架的撓度及難內(nèi)力賀變化很大。欄因此，需要研幅究不同施工階幣段的加載比例下，以找到減小植屋蓋對支座產(chǎn)饞生水平推力及呈保證桁架剛度瞞之間的平衡點(diǎn)僵。剛在鋼屋蓋施工鍵階段，在屋蓋鹿中心區(qū)域設(shè)置剝豎向支撐系統(tǒng)豈，先完成環(huán)向喜桁架區(qū)域內(nèi)的匙結(jié)構(gòu)安裝，屋廟蓋徑向桁架在尾地面立拼后由利塔吊整段吊裝僑到位，內(nèi)側(cè)擱痰置在內(nèi)圈結(jié)構(gòu)谷上，外側(cè)擱置區(qū)在鋼框架柱頂扔上；徑向桁架老對稱安裝，桁達(dá)架間的連系桿樹件和剩余的環(huán)零向桁架構(gòu)件后位補(bǔ)。臨時(shí)支撐編號臨時(shí)支撐淡由于巨型懸臂亡桁架與屋蓋桁伶架施工中均設(shè)蓬置了豎向支撐采，為了使這些刊結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)廢的使用狀態(tài)，商在結(jié)構(gòu)安裝完乞成后需進(jìn)行卸同載。卸載的順治序及相關(guān)工藝闊根據(jù)計(jì)算機(jī)模暫擬及計(jì)算結(jié)果欲確定。邊為選擇合理的臂加載公順序，將支撐什內(nèi)力安全快速啞的傳遞給永久封支撐，并保證快屋蓋組在星加載簽過程中的變形寸合理、強(qiáng)度安藥全，對嘴臨時(shí)任支撐系統(tǒng)伐拆除過程祝進(jìn)行全過程誰計(jì)算機(jī)仿真模民擬蝕，對支撐進(jìn)行踐了反力和穩(wěn)定各性驗(yàn)算，并在曾加載饞同時(shí)對整體窯屋蓋對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行變基形驗(yàn)算。具加載蛇原則滿足福以下原則強(qiáng)：須保證臨時(shí)盲支撐結(jié)構(gòu)處于涂安全狀態(tài)，保之證不會(huì)發(fā)生整濤體失穩(wěn)；須保沃證鋼結(jié)構(gòu)的變瓣形協(xié)調(diào)；在滿哀足上述條件基獨(dú)礎(chǔ)上，步驟次纖數(shù)盡可能少、貍每步幅度盡可英能大?；鶕?jù)所確定的栽加載余原則，采用有工限元計(jì)算，通妄過大量計(jì)算，錫最終確定一條量拆除臨時(shí)支撐芬結(jié)構(gòu)的路徑，熔首先分步斜加載鹽8-1仁1賊榀桁架喉的鎮(zhèn)8狡道支撐，然后暖再分步依次按孩照從內(nèi)向外的則加載暈順序逐步進(jìn)行駁加載行，第二步在進(jìn)褲行到一定程度第的滋加載野后，拆除最外東圍的臨時(shí)支撐抄。在調(diào)節(jié)過程驅(qū)中對于支撐反盒力較小或者接尊近于支撐自重貧的桿件在下一保加載以步中予以直接凳拆除，至斑第登2辮2碎步完全拆除所件有支撐，理加載壇結(jié)束。向六、負(fù)風(fēng)拉力壓下非典型節(jié)點(diǎn)么直立鎖邊系統(tǒng)當(dāng)受力測試腫本工程上、下鄉(xiāng)殼幕墻采用直配立鎖邊系統(tǒng)作后為屋面底板。蟻但通過深化圖島紙發(fā)現(xiàn)，因金巷屬幕墻的分塊溫，直立鎖邊系差統(tǒng)中的鋁合金導(dǎo)夾具并沒有全建部直接固定于甲鋁合金固定座確上，部分夾具讓直接固定在了答直立鎖邊鋼板柳之上，造成了藥屋面?zhèn)髁w系貞上的不明確。銷同時(shí)固定與直槍立鎖邊鋼板上孕的受力節(jié)點(diǎn)在武設(shè)計(jì)荷載時(shí)并川沒有考慮。為舊此特別將實(shí)際濱出現(xiàn)的各種節(jié)忙點(diǎn)樣式，通過碎施加模擬風(fēng)荷忙載的方式，對億連接節(jié)點(diǎn)及傳營力系統(tǒng)進(jìn)行試恥驗(yàn)，以保證實(shí)蜓際使用時(shí)幕墻雨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)安耕全性能。摘（一）屋面板塊模優(yōu)型兆A綱。升試驗(yàn)加載方法吩：組施姐加穿5酷0益％的設(shè)計(jì)荷載合，加壓過程不鋤少膜于糠3拜秒，荷載持盜續(xù)唯3套秒，記取相應(yīng)率荷載取值和荷壯載位移；依次爺施爸加爬500低N散的荷載，加壓丑過程不少揀于姻3黃秒；拉力達(dá)到誘最大值后記錄綠位移，繼續(xù)施疑加荷載，直到像無法施加荷載雷為止，荷載持睬續(xù)做1幸0惜秒，無明顯變勤化后記取相應(yīng)受荷載取值和荷巨載位移曲線。電設(shè)計(jì)荷載：寨單點(diǎn)受力測試辭模芬型破A毛（兩個(gè)夾具）近允許的設(shè)計(jì)荷拳載一搬為淋7.2K褲N辜，拉力最大疊值活9K擇N常，允許的設(shè)計(jì)日荷載二貴為豪8.3K獄N姿，拉力最大撐值浸10.38K抱N睜，測試模型如禍下：張?jiān)囼?yàn)結(jié)果：首店次加載嬸至賴7.7k敏N政時(shí)，由于測胃點(diǎn)伙1于和測霞點(diǎn)逼2捐與加載鋼梁相喝碰，停止加載東，取消測碗點(diǎn)低1猶和測點(diǎn)二。加晃載沃至標(biāo)11.2k何N敬時(shí)，板肋明顯申折彎、板面已搶屈曲。卸載后蘇的殘余變形量餃：測丑點(diǎn)難3勝為商2.89mm智；測傻點(diǎn)芒4同為臟2.09mm矛。滿足設(shè)計(jì)要繩求。景（二）屋面板疤模傲型纏B苦。捉試驗(yàn)加載方法究：綿施槐加昨5甲0是％的設(shè)計(jì)荷載說，加壓過程不鮮少貴于控3欄秒，荷載持制續(xù)跌3傾秒，記取相應(yīng)奸荷載取值和荷奇載位移；依次章施腔加主500姨N(yùn)轟的荷載，加壓姨過程不少吩于俘3剩秒；拉力達(dá)到喪最大值后記錄桌位移，繼續(xù)施摟加荷載，直到范無法施加荷載伯為止，荷載持關(guān)續(xù)姑1艙0芳秒，無明顯變棍化后記取相應(yīng)漢荷載取值和荷刻載位移曲線。棍設(shè)計(jì)荷載：保單點(diǎn)受力測試潮模型估B練（四個(gè)夾具）行允許的設(shè)計(jì)荷辟載一憶為勸7.2K桶N移，拉力最大旺值戴9K情N吐，允許的設(shè)計(jì)但荷載二為為質(zhì)8.3K屢N睜，拉力最大焰值斷10.38K喘N忠，測試模型如蕉下：狗試驗(yàn)結(jié)果：加菌載貞至耳19.3k勤N銳時(shí)，加載鋼梁憐已變形，無法念繼續(xù)加載，停蛋止加載。卸載尋后的殘余變形撐量：測豬點(diǎn)憲1好為紡2.58mm建；測攪點(diǎn)段2蝕為瓣2.98mm天；測清點(diǎn)賊3期為低2.43mm鑰；測疾點(diǎn)枝4何為揚(yáng)3.76mm報(bào)。滿足設(shè)計(jì)要炕求。您（三）屋面板思模姓型蝴C陸。屯模擬屋面板系查統(tǒng)，在負(fù)風(fēng)拉憶力蹤F提作用下屋面板撐的受力情個(gè)況變,泥采用滑移支座憲并使其單點(diǎn)受正拉，考慮滑槽娛固定座最大可醒能安裝偏差慚100mm戒鈔進(jìn)行模擬安裝涌，對以上受力臭形式進(jìn)行拉力售測試絲。蛛試驗(yàn)加載方法呆：虎施揮加薪3.6K慎N轟的設(shè)計(jì)荷載，徐加壓過程不少淘于厭3癢秒，荷載持按續(xù)返3轉(zhuǎn)秒，記取相應(yīng)嶄荷載取值和荷棕載位移；依次掙施望加吳500簽N蓮的荷載，加壓逐過程不少忌于方3衛(wèi)秒；拉力達(dá)到叫最大值后記錄手位移，繼續(xù)施您加荷載，直到肯無法施加荷載蔑為止，荷載持餓續(xù)奪1貍0道秒，無明顯變顆化后記取相應(yīng)照荷載取值和荷物載位移曲