工程进行钢结构施工                                                 ■记者 董一鸣/摄

        10月16日,门头沟区体育文化中心项目正进行钢结构施工,树枝状钢结构网格紧紧包裹着混凝土结构。北京城建集团建筑部门头沟体育文化中心项目经理曹会做表示,预计到今年底钢结构部分将全部封顶,明年底工程整体交付使用。另据了解,该工程投用后将成为京西最大的体育、文化综合设施。

        打造门头沟文体新地标

        门头沟体育文化中心工程建筑面积13.29万平方米,建筑高度34.56米,地上五层、地下三层,分为体育和文化两个板块,北区为体育功能板块,由体育馆、游泳馆、全民健身中心、体育运动学校、室内冬季运动场等组成;南区为文化功能板块,由文化馆、图书馆、剧院、非物质文化遗产展示中心等组成。

        工程在屋顶设计了1400平方米和1000平方米两个绿化花园庭院,南北区通过钢桁架进行联通,市民可通过120米的室外飘带钢楼梯步入屋顶花园,形成与城市的对话,东侧眺望永定河与新首钢大桥,西侧欣赏美丽的自然风光,实现建筑与城市优美环境共融。工程东西两侧还设计了下沉广场,便于市民参加体育运动和欣赏文化产品之余休闲放松。

        曹会做表示,目前工程正进行屋顶钢结构施工,预计到今年底项目钢结构将全部封顶。2021年,工程进入机电设备安装和装饰装修紧张施工。由于体育、文化两类设施需求不同,整个项目各类机电设备和管线达上百种。如体育中心制冰设备、泳池水处理需要单独安装,而南区文化中心内设置的非遗展区对温湿度和光照要求严格,也需要单独布线。此外,图书馆消防设施,剧院隔音降噪设备,以及舞台灯光等都是独立循环。 “虽然面临困难,但我们将全力以赴,将疫情耽误的工期抢回来,全力保障年度各项任务圆满完成。”曹会做说。

        倾斜立柱藏玄机

        文化中心位于整个工程南区,建筑造型自下而上向外延展。这种结构需要通过结构的变形构筑起延展的造型,文化中心外围的110根立柱便是让其“绽放”的核心结构。从首层到五层,每层外圈都有22根倾斜角度不同的立柱,其中位于四层的立柱倾斜角更是接近45°。“110根立柱的倾斜角度有55种,而这些立柱全部为混凝土现场浇筑而成,倾斜对混凝土浇筑成型的质量和施工安全带来极大难度。”项目生产副经理刘睿说。

        最初,项目选定的方案是沿着倾斜方向做多排落地生根的竖向支撑体系,托起立柱后再进行浇筑,但这样耗费的成本和时间太大。经过研究后项目选择在立柱底部设置悬挑平台,设置独立支撑体系,并在倾斜立柱上固定两根钢索,拉接到已施工完成的主体结构上,形成向后拉拽的力,构建起如同拉弓射箭的受力形式,支、拉结合,保证倾斜圆立柱混凝土浇筑安全。

        在模板选择上,项目经过讨论确定使用定性模板,并将模板做成两个半圆型在现场对合固定。这种模板的韧性和平整度都更好,同时定制的模板高度达到4.5米,两块模板拼出一根圆立柱,减少了拼缝,保证了混凝土成型外光内强。项目部还选择了细石混凝土,将石子的粒径从5毫米减少到不到3毫米,并适当增加水泥用量,这样的混凝土流动性更好,便于浇筑成型和振捣密实,让立柱迅速密实,保证了立柱质量。

        钢筋铁骨安全拼装

        门头沟体育文化中心还是一个实打实的钢筋铁骨。五指型的“钢树杈”三角钢桁架拔地而起,40多米高的钢结构加工和焊接的精度是安装核心。“由于混凝土预留的安装点无法更改,我们必须通过对钢结构精雕细琢,确保安装误差在毫米级。”刘睿说。

        钢结构安装前,项目运用了BIM模型,并在电脑上进行碰撞测试,不断调整安装参数,生成安装模拟图后在现场对每一个到场的钢构件进行严格尺寸检测,之后进行地面拼装,每完成一段拼装后技术人员就要对比模拟图的标号数据进行对比调整,确保每一段钢结构的安装质量无差错后再整体吊装。

        整个工程南区和北区一共20榀树杈状三角钢桁架均采取这种全过程无死角数据监测,通过现代信息化手段实现工程建设的毫米级误差。在体育中心里,技术人员使用了鱼腹式桁架作为游泳池的顶部支撑,所有此类桁架安装前的模型分析经过高校专业实验室节点试验合格后才进行安装。

        体育中心屋面桁架安装还面临工期的压力。如果采取传统做法,是将钢构件地面拼装后整体提升,但施工现场周边环境无法将70多米的钢桁架整体提升,技术人员化整为零,将中心48米的钢桁架地面整体拼装,而将处于主体结构顶部的桁架材料提升到屋面进行散拼,再将48米桁架与散拼钢屋顶两端连接,这样省去了中心支撑脚手架的布置,节省了施工成本,整体工期缩短了1个月。