8月11日,在中國建筑金屬結構協會組織召開的《大跨重載及懸挑異形曲面屋蓋組合結構建造技術研究與應用》科技成果評價會上,經過專家評審,中關村論壇永久會址主會場項目總體施工技術達到國際先進水平,其中3項關鍵技術達到國際領先水平,北京建工四建公司再添一項高級別科技成果評價。
暢想當代中國科技創造
據悉,該評價會議邀請了七名業界權威頂級專家,清華大學聶建國院士、中國建筑建設研究院總工程師范重、北京城建集團有限責任公司副總經理張晉勛、中國建筑金屬結構協會鋼結構分會會長孫曉彥等七位評審專家列席參會,合作單位北京建工集團有限責任公司、北京市建筑設計研究院有限公司、北京工業大學、天津城建大學等相關負責人參加,會議由中國建筑金屬結構協會鋼結構分會副會長董春主持。
中關村論壇永久住址主會場項目作為未來的中關村論壇主要承載地,總建筑面積6.5萬平方米,由中街(北京)開發建設有限公司建設,北京建工四建工程建設有限公司總承包施工管理,建成后將打造成可同時滿足2000人參會和就餐需求的國際頂級會議中心,并與周邊聯動形成中關村論壇建筑群,成為全球創新創業者心中的“科技圣殿”和首都北京的“科技會客廳”。其工程遵循“綠色、科技、人文”的理念設計建造,步入建筑內部,近萬平方米墻頂一體無邊界的共享大廳詮釋著科學探索的永無止境,極具視覺沖擊力。屋面光伏板、地源熱泵等技術的充分應用,為建筑的綠色、低碳、節能提供無限可能。建筑的屋面及周邊全部被綠色植被覆蓋,鋼結構由北向南緩緩抬升,浮于地面之上,人們徜徉期間,仿佛行進在“三山五園”歷史文化景區與中關村科學城的交匯點,既能溫習傳統歷史文化的厚重,又可暢想當代中國的科技創造和前沿探索。
成就了三項創新技術
北京建工四建中關村論壇永久會址項目總工程師張帥介紹,項目的鋼屋蓋結構幾乎全部由曲線構成,這意味著構成屋蓋結構的鋼桿件交匯處,存在著大量無法定位在同一平面的節點,必須逐一節點“細摳”每一處造型線條,才能確保曲面造型施工時完整準確地還原。基于持續深化的BIM技術應用,項目團隊組建BIM工作室,專項投入屋面異型曲面結構的科技攻堅工作,面對“三葉草”造型帶來的獨特曲率,項目團隊在BIM建模的過程中采取了“以折代曲”的方案,持續精細優化鋼梁截面變化形式和節點,通過折線無限切分的方法準確計算結構造型所需的曲率,順利實現了屋面造型要求;面對最大跨度47.6米,懸挑21米的超大空間跨度異型鋼結構施工挑戰,項目團隊依托BIM軟件計算分析施工階段鋼結構受力情況,對整體施工流程進行線上模擬,最終確定采用搭設臨時支撐,分段高空拼裝就位的施工方案,確保鋼結構施工期間結構受力和形變安全萬無一失。
最終,中關村論壇永久會址主會場項目《大跨重載及懸挑異形曲面屋蓋組合結構建造技術研究與應用》總結形成了3項國際領先水平創新技術。
一是通過采用Q460高強鋼變截面鋼-混凝土疊合板組合梁結構,實現了47.6米跨重載屋蓋結構跨中1.2米高度,避免了需要在鋼梁腹板開洞解決穿越管線的難題,與傳統鋼桁架結構相比,大幅降低結構高度和用鋼量。在混凝土疊合板中采用了不出筋開槽預制板,成功地將混凝土疊合板技術應用到異形曲面屋蓋結構,大大提高了施工效率。
二是研發了適用于異形曲面鋼結構組合屋蓋混凝土疊合板中預制板施工方法,利用BIM技術實現了曲面鋼梁與疊合板的結合嚴密。采用了開槽預制混凝土板技術,無后澆板帶,避免了傳統預制板出胡子筋安裝過程中的難題,完美實現了異形曲面屋蓋結構鋼梁與混凝土疊合板的組合。
三是研發了超長大懸挑鋼結構高精度變形控制及施工技術。建立了變截面懸挑鋼梁剛度放大系數的分析方法,采用懸挑梁端預變形、臨時支撐隨流水單元間隔卸載施工方法,解決了超長大懸挑鋼結構位形和內力控制難題,大幅提高工效。
該成果申請發明專利16項,完成軟件3部,已在中關村論壇永久會址主會場項目成功應用,取得了良好的社會、經濟和環境效益,具有良好推廣應用價值。
團隊創新是企業競爭力內核
北京市勞動模范、北京建工四建總工程師張莉莉扎根項目,成立職工創新工作室,帶領企業專家團隊著力開展科研攻關,超前破解技術難題,助力工程提質加速,深度總結形成此項主體結構階段性創新成果。該項成果的獲得為北京建工四建在大型會館、智能建造等核心技術方面提升了競爭力。
同時,這也是北京建工四建公司首次邀請以院士為首的專家團隊前來參會,豐富了成果內核,該項成果的取得是北京建工四建的又一重大突破,為后續獲得高水平的科技獎項奠定基礎。下一步,北京建工四建將牽頭,繼續深度總結中關村論壇項目整體創新成果,并且以階段成果為基礎,沖刺鋼結構金獎,為斬獲詹天佑大獎和魯班獎奠定堅實基礎。(李東華)
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