技术简介
解决问题:传统大型钢结构建造,一般采用搭设满堂红脚手架或者钢结构格构柱,为钢结构安装提供支撑和操作空间,施工安全隐患多,施工质量控制难,施工周期长,建造成本高,难以满足绿色智慧建造需求。
创新方案:中建六局自主研发穿地下室顶板大倾角巨型钢柱核心筒安装关键技术、大跨度多层空间曲面钢桁架拼装关键技术、异形空间曲面钢结构整体提升技术、精密测量关键技术和大体量钢构件动态管理技术,实现大悬挑钢结构一次安装到位,建造质量达到规范要求。
项目应用:该技术已成功应用在三亚崖州湾深海科创平台交流环钢结构工程建造中,解决了多层结构提升时易碰撞和112个对接点(336个坐标)高空同步对接精度控制难题,确保多层超长大悬挑非对称非闭合钢结构整体安全性。
三亚崖州湾深海科创平台学术交流中心钢结构
三亚崖州湾深海科创平台交流环整体为钢结构装配式设计,建筑面积约2.26万平方米,建筑高度24米,建筑整体形态呈半环状,外环长372米,内环长294米,交流环主体结构为带斜交网格桁架的钢框架-支撑结构,由7个大倾角巨型钢柱核心筒、大跨度多层空间曲面斜交网格钢桁架及桁架间平台梁三部分组成,总用钢量7600吨,将打造成全国深海科技领域研发开放式共享基地,建成投用后可为入驻涉海高校科研工作提供“设备共用、资源共享”的重要平台。
特色亮点
单次提升重量大:针对多层、超长、大悬挑非对称马蹄形空间曲面桁架结构特点,先将结构在安装位置的正下方地面拼装成整体,在7个核心筒设置28个提升点位,再利用“超大型构件液压同步提升技术”整体一次提升到位,提升高度为10米,单次提升总重量3325吨,创造了海南省钢结构工程单次提升重量之最。
整体提升难度大:提升结构与核心筒有112个对接口,是施工难度最大之处,为避免网格与悬挑牛腿因碰撞而无法正常提升,使悬挑牛腿从上往下呈阶梯状错层叠退式分布,实现网格只可能与本层悬挑对接,而不会与其他层碰撞,彻底解决提升过程中的最大技术难题。
空中对接精度高:创新将两对接构件板厚设计为不同尺寸,两构件中心线对齐后可对对口偏差进行弥补,为高空对接提供错边富裕量,保证对接杆件的外观效果。
研发故事
研发历程:项目团队比对高空散装法、整体吊装法、整体顶升法以及整体提升法等,最终采用整体同步提升技术,同时立项中建股份科技研发课题《超大型综合深水海工试验建筑群设计施工关键技术研究》,解决了提升时易碰撞和多牛腿高空同步对接精度控制难的问题,确保多层超长大悬挑非对称非闭合钢结构整体安全性。
研发成果:该技术对空间结构和组合结构的施工有普遍适用性,拓展了钢结构领域工程建造技术,工程应用实践效果好,推广程度高,对行业技术进步有重要借鉴意义。经专家组鉴定,该项工程建造技术达国际先进水平,获得中国钢结构金奖、中施企协工程建设企业青年科技创新大赛一等奖、中国建筑金属结构协会科学技术奖二等奖、中国安装协会科学技术奖二等奖,获得受理国家发明专利3项、授权实用新型专利7项,获得省部级工法4项、省部级BIM奖10项,发表核心期刊论文3篇。
责编:周 亮,李 娟,王想兰
校对:杨玖霖
审核:杜三聪
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