為建設(shè)漢秀劇場,不僅傾注了設(shè)計者的心血,也展現(xiàn)了建設(shè)者的智慧。如何在短期內(nèi)安全地、保質(zhì)保量地完成鋼桁架屋蓋合龍是一個較大的難題。
本工程鋼結(jié)構(gòu)總重量約12000噸,屋架體系約2300噸,空間懸掛約608噸。構(gòu)件的吊裝基本采用塔吊吊裝,但整個屋架為大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu),屋架自身高度為7.523米,屋架底標(biāo)高為52.9米,且因為演出功能的需要,在屋架下面+50 米、+46米標(biāo)高處懸掛兩層鋼平臺,以及各種吊掛及軌道。整個屋架單根桿件達(dá)到2822根,按照常規(guī)的分件高空散裝方案,需搭設(shè)滿堂的高空腳手架,單根桿件高空組裝、焊接,施工存在較大的質(zhì)量安全風(fēng)險,同時滿堂腳手架會導(dǎo)致后續(xù)施工無法進(jìn)行,腳手架的搭設(shè)和拆除自身周期也非常長,會給整個施工工期帶來不利影響,不符合建設(shè)預(yù)期。經(jīng)咨詢國內(nèi)專家,結(jié)合工程實際情況,本工程決定采用國際上比較先進(jìn)的“超大型液壓同步提升施工技術(shù)”,即將鋼屋架在地面上拼裝、焊接成整體,通過多點液壓提升裝置將整個屋架提升到屋面預(yù)定位置。該技術(shù)比較成熟地使用在樓宇之間連廊結(jié)構(gòu)的提升以及形狀規(guī)則的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)提升。對于本工程這種面積大、噸位重、提升位置高、形狀不規(guī)則的鋼桁架結(jié)構(gòu),目前無可借鑒經(jīng)驗,且無可遵循的規(guī)范依據(jù)。為保證屋架的順利提升,以下幾個方面是我們所要控制的重點和難點??臻g桁架結(jié)構(gòu)體系較為復(fù)雜,節(jié)點形式多樣,相互關(guān)聯(lián)性比較高,前期圖紙深化過程中必須模擬計算和各種引起結(jié)構(gòu)應(yīng)力的復(fù)核計算,特別是屋架四周屬環(huán)形結(jié)構(gòu),需通過精確建模,來解決構(gòu)件空間布置、拼裝定位、桁架相貫等相關(guān)問題。
屋架的整體拼裝質(zhì)量是一個控制的重點。由于屋架自身構(gòu)件比較大且數(shù)量繁多,必須按照圖紙進(jìn)行正確拼裝,并須保證焊縫質(zhì)量,高強螺栓終擰質(zhì)量。焊縫的復(fù)檢量要高于國家現(xiàn)行規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行100%全檢,對于無法使用超聲波探傷的焊縫部位,應(yīng)使用磁粉探傷,確保屋架作為一個整體提升的結(jié)構(gòu)安全性。屋架下部有懸掛層的支撐結(jié)構(gòu),其安裝精度和變形控制是我們考慮的一個重點。這需要我們在屋架拼裝過程中選擇合理的焊接順序,以避免桁架焊接過程中產(chǎn)生過大的變形,并通過模型和懸掛荷載核算確定桁架的預(yù)起拱高度和后裝荷載的預(yù)留量。
由于屋架屬于帶工況提升,整個提升需分階段進(jìn)行,在7.85米標(biāo)高處有長時間的懸停,便于安裝50米、46米處懸掛結(jié)構(gòu)。為保證安全度,一方面需要提高液壓提升設(shè)備能力,增加鋼絞線安全倍數(shù),同時要盡可能壓縮懸掛結(jié)構(gòu)安裝時間。由于屋架是非對稱性結(jié)構(gòu),為保證屋架的平衡提升,合理布置起重設(shè)備數(shù)量和提升點是我們考慮的一個難點。這需要對各部位重量進(jìn)行統(tǒng)計并計算出提升反作用力,通過反作用力來配置提升設(shè)備型號,并在提升過程中反復(fù)校正平衡度以保證提升的平衡和統(tǒng)一??臻g尺寸的復(fù)核是比較關(guān)鍵的難點。為保證屋蓋的成功合龍,需在拼裝桁架過程中,反復(fù)復(fù)核構(gòu)件空間尺寸,并與坐標(biāo)點核對調(diào)整,才能保證提升一次性成功。
正式提升前必須要進(jìn)行試提升,將屋架提升離地200毫米,靜止24小時觀測,以此來檢驗液壓提升設(shè)備、鋼絞線使用是否異常,提升上下吊點焊縫重新探傷,桁架結(jié)構(gòu)自身的變形,無異后再進(jìn)行單點逐一20%加載試驗確保各方面檢查無問題后方可進(jìn)行正式提升。此次提升成功無疑是萬達(dá)整體建筑實力的一次大跨越,標(biāo)志著萬達(dá)在重大高難度項目建設(shè)上又有了新突破。