中韩城市馆项目成全国建设面积最大蝴蝶造型展馆 ■记者 刘偶/摄
90米钢梁打造蝴蝶骨架、3毫米镁铝屋面充当蝴蝶皮肤、3700米融雪沟和89个玻璃天窗模拟蝴蝶花纹……中韩城市馆仿佛一只“银色蝴蝶”羽翼丰满,正待翩翩起飞。作为吉林省建党100周年献礼工程,中韩城市馆创造了全国建设面积最大蝴蝶造型展馆、全国首个超长跨度张弦梁结构等多项全国纪录。施工方中建二局三公司中韩城市馆项目经理苏立建表示,目前项目正在进行收尾阶段施工。
90米最大跨度张弦梁呈现蝴蝶立体造型坐落于长春北部新区的中韩城市馆,总建筑面积约13.5万平方米,分为上下两层,共设有8个展厅。作为全国建设面积最大的蝴蝶造型展馆,苏立建告诉记者,展馆内部布局全部依据蝴蝶造型,采用对称式设计,同时为让展馆蝴蝶翅膀造型更加生动形象,每侧蝴蝶翅膀均由大中小三个展厅组成。“我们6个展厅组成了10万平方米的蝴蝶翅膀,用钢铁总量达1.8万吨。”苏立建说。
走进中韩城市馆,记者发现相比常见的平顶型展馆屋顶,这里的展厅屋顶“如箭在弦”。屋顶上方的拱形张弦梁,犹如一张大弓,下方一根贯穿张弦梁两端,直径达80毫米的钢索似弓弦,同时在钢索和张弦梁之间还有9根形似弓箭的钢支撑柱,保持着整个结构的稳定。
“为了打造出蝴蝶的立体感觉,我们这次采用的张弦梁最大跨度达90米,是目前全国跨度最大的张弦梁结构建筑。”项目总工王忠鑫介绍说。
在张弦梁结构中,钢梁起拱精度由于受张索拉力和滑动支座摩擦力、移动量等多种因素影响,一直是行业内的技术难点。尤其在中韩城市馆项目张弦梁最大跨度达90米,项目人员更没有任何以往经验可供借鉴。
王忠鑫说,为了提升施工精度,我们首先成立了QC小组,然后依次对每榀张弦梁进行试验,从张索拉力到滑动支座的滑动模块一一进行对比分析,然后依据结果进行调整。“最终,我们从国标6%的精度误差,全部缩小到3%以下,将所有73根张弦梁平均起拱精度误差全部控制在15毫米之内。”王忠鑫说道。
镁铝锰金属屋面抵御温差
在长春,冬夏最大温差有70摄氏度、冬季漫长寒冷,解决中韩城市馆屋面防渗漏问题,成为摆在项目部人员面前一道新难题。苏立建告诉记者,温差带来的最大问题是屋顶材料的不稳定性和防渗漏性。
据了解,最开始项目采用业内最常用的铝板屋面,但试验后发现,1块长100米、宽20厘米的铝板在应对70摄氏度温差时,伸缩量可达10厘米,根本无法满足施工要求。随后,项目部对市面上镀锌板、铝合金板、铝镁合金板、不锈钢板等多种金属屋面材料展开海选,逐一进行试验分析。“我们最终发现铝镁锰板最符合项目要求,后来,根据实地试验,100米铝镁锰板可控制形变在5厘米左右。”施工人员表示。
“我们整个屋面全部采用条形板板材,然后进行锁边对接,确保防渗、防风。”王忠鑫指着由一条条金属板拼接而成的屋面告诉记者。在中韩城市馆屋顶,银白色的金属屋面犹如一座座山包,此起彼伏,所有面板间全部采用咬合式拉链锁紧,其中最长的屋面板材可达103米。“为了应对金属屋面变形,我们特意采用这种咬合式拉锁结构,可以使整个金属屋面实现伸缩滑动。同时为了抵御当地大风,我们还在迎风位置的屋面板材,安装了防风扣。”王忠鑫说。
融雪天沟实现屋顶零渗漏
在东北高寒地区进行屋面施工,除了对建筑材料有着严苛要求外,对施工工艺也有着极端要求。
为了更深入了解高寒地区建筑物渗漏问题,项目部人员提前走访调研哈尔滨国际会展中心、哈尔滨大剧院、哈尔滨万达高跟鞋滑雪场等三个在高寒地区有代表性的金属屋面工程,三个工程虽然尽可能采用变形率更小的金属屋面,但是在实际应用中,受高寒地区温差大影响,建筑还是存在不同情况的渗漏问题。
“天沟系统渗漏是这些金属屋面工程的通病,我们发现天沟系统的锁边板与泛水板之间的铆固位置,易发生拉裂,从而造成天沟两侧渗漏。”王忠鑫说道。
为保证中韩城市馆实现屋顶零渗漏,项目人员首先选择C1/C2两个展区屋顶进行试验安装,特别在其内、外天沟设置了465个监测点进行监测,结果发现施工后存在5处渗漏点。随后,项目部特别成立专项技术攻关小组,结合之前调研情况,对中韩城市馆天沟系统选材、焊缝、结构逐一进行分析,结果发现天沟泛水板位移和天沟防水层易积水是导致渗漏的关键性问题。
王忠鑫告诉记者,发现问题后,我们当即将一体化泛水板改为分体式泛水板,以应对因温度差造成的泛水板位移问题,同时针对天沟易积水问题,在天沟下方的防水层进行玻璃丝绵垫高处理,形成坡度以减少存水量。
“目前,我们整个屋面天沟排水系统,已全部实现屋顶零渗漏。” 王忠鑫如是说。
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