大数跨境

【文化经典】世博文化中心(梅赛德斯奔驰文化中心)

【文化经典】世博文化中心(梅赛德斯奔驰文化中心) 上海建工四建科技
2015-10-02
2
导读:文化中心以“飞碟”状的穿梭腾飞形态作为建筑的主体,呈漂浮状地坐落于草坡基座上,并通过较大的悬挑和飘逸的比例,达到轻盈灵动,简洁大气。其设计理念为:文化与科技的融合,现代与未来的对话,中国与世界的交响。
世博文化中心
建设过程中最难攻克的三大难题


世博文化中心

中国2010上海世界博览会文化中心(简称:世博文化中心)位于世博轴以东,西侧与庆典广场相连,与世博中心相呼应,北临黄浦江,与世博浦西园区隔江相望,东侧为保留的成品码头和滨江绿带,总建设用地面积67242.6平方米,总建筑面积140277平方米。

文化中心以“飞碟”状的穿梭腾飞形态作为建筑的主体,呈漂浮状地坐落于草坡基座上,并通过较大的悬挑和飘逸的比例,达到轻盈灵动,简洁大气。地面一层基座以大面积草坡覆盖为主,体现与滨江绿带共生的基理。其设计理念为:文化与科技的融合,现代与未来的对话,中国与世界的交响

文化中心是国内首个容量可变的室内大型演艺场馆。核心功能为18000座的主场馆,通过多功能机械布景的不同分隔,世博演艺中心可以从18000座的体育馆,转变为12000座和8000座的大型演出场所,直至成为舒适、精巧的4000座剧场。能满足大中型综艺演出、体育赛事、集会庆典等多功能的使用需求


世博文化中心

世博文化中心夜景

文化中心内部空间变化示意图



一、黄浦江回填区内的超大基础施工

历来黄浦江临江基坑的开挖具有较高的风险性,而演艺中心由于三分之一土地需要填江形成,并且基础部分大量的钢结构吊装给支撑布置基础施工带来很大难题,使得文化中心的超大基坑施工更具挑战性和复杂性。


通过合理设置临时防汛墙,在不影响黄浦江航道的情况下对黄浦江进行了回填,并在回填场地内通过及优化围护结构采取有效的降水隔水措施,解决了周边动水压力较大且受潮汐荷载影响的黄浦江边不良地质条件下的基坑施工难题;采取措施,克服了众多障碍物条件下的工程桩、支撑围护结构和挖土施工。

结合本工程主体结构主要集中在中心区域的结构特点,支撑系统最终选用了环形支撑,使支撑完全避开了主体钢结构,这样,主体结构的施工就不受基坑施工的影响。同时,环形支撑的布置方式为基坑的中心区域创造了开阔的场地和空间,为大吨位钢结构吊装的机械布置和吊装路线的选择创造了良好的条件,施工速度大大加快。

由于主体钢结构的基础节预埋在基础底板内,中心区域的底板混凝土必须在碟形主体的钢柱基础节全部安装完成后才能浇筑。如果采用传统的以整块底板作为换撑的方法进行施工,中心区域以外的结构施工工期将受到中心区域底板混凝土浇筑的影响,无法满足工期要求。因此本工程最终采用环梁换撑,即通过在周边裙房的底板内设置环向的反梁,形成底板换撑的环梁,将中心区域底板施工的工期从底板的换撑周期中间剥离出来,使主体结构以外的结构形成独立的施工体系,不受中心区域施工的牵制,周边裙房的底板结构完成后,即可进行第一道支撑的换撑,进而进行裙房地下室结构的施工,此举将不同区域之间施工的相互影响降到了最低,加快了施工进度,大大节约了工期。

基坑场地示意图

底板环梁换撑示意图



二、大跨度、大悬挑碟形钢结构施工

文化中心碟形造型的骨架主要由悬挑的碟形主体和顶部大跨度的碟形屋盖组成。碟形主体是整个建筑的主受力构件,支撑全部的上部结构。碟形主体的竖向结构形式为钢管混凝土,其结构的密实性将直接影响结构的应力及变形,而斜向的钢管柱形状不规则,内部加劲板多,极易造成混凝土浇筑时的空鼓不密实,因此,如何确保钢管柱内的混凝土浇筑质量,并采取有效的措施进行检验,是本工程施工的难点。



由于巨型斜钢管柱的形状不规则,且安装的角度是倾斜的,因此在安装过程中根据每一分段的重心位置及其就位角度对吊点的布置进行了专门设计,使每一段构件无须人为进行空中姿态调整而自行调整到需要的角度,实现了巨型斜钢管柱的无支撑吊装,大大提高了吊装的效率。

在大悬挑伸臂桁架的施工过程中,通过对整个施工过程进行有限元数值模拟,确定了最佳的临时支撑设置位置,并对临时支撑的卸载条件、卸载步骤进行了分析和优化,既保证了每个构件在施工过程中的应力和位移在允许范围之内,同时也确保了在分步卸载过程中结构的整体稳定性,顺利实现了悬臂桁架自重荷载从临时支撑到永久结构的转移。

在大跨度钢桁架屋盖的施工过程中,通过有限元数值模拟,对临时支撑的设置及卸载流程进行了分析,确定了最佳的卸载路径和步骤,并通过控制滑移支座的自由度释放由于卸载引起的附加应力。

主体结构

屋盖

大悬挑桁架临时支撑



三、多功能碟形曲面幕墙施工

本工程屋面完成后整个建筑外形为飞碟造型,屋面系统为三维空间曲面。作为演艺中心的第五立面,幕墙在功能上设计了非常梦幻的灯光效果,再加上幕墙本身所具有的防水、隔音、保温等功能,其屋面层次构成相当复杂,天窗、星座、星丛、光柱、排风、排烟等不规则洞口繁多。屋面的每个位置其三维空间点、切角方向均不同,如何保证屋面完成后曲线光滑、顺畅,及整个屋面完成后外形美观、交接处平稳过渡,以达到设计师的理想效果;建立一套完善、可行的施工测量系统及误差调整系统是施工中重点之一,也是难点之一。



在多功能碟形曲面幕墙的安装过程中,我们通过对幕墙进行合理分块,并采用先进的空间测量定位系统结合万向调节支座进行误差调整,确保了曲面幕墙板块之间交接处的平稳过渡,实现了屋面完成后曲线光滑、顺畅的效果。

我们还首次尝试采用了钢管平台式、张拉悬索式、可移动悬挂式三种脚手体系相结合的施工方法,充分利用结构本身的特点进行操作脚手的布置,既解决了人员的操作脚手问题,又兼顾了安全防护,在占用最小场地的条件下,实现了全过程无支撑的目标,使幕墙与其他工种之间的相互影响降到了最低,整个工程的施工创造了最大的操作空间,极大地促进了工程的快速推进。

万向调节支座

幕墙节点


碟形曲面幕墙施工

创新技术

1. 江滩回填场地内的基坑施工技术

2. 大面积底板环梁换撑技术

3. 大跨度、大悬挑碟形钢结构施工控制技术

4. 多功能碟形曲面幕墙安装技术


世博文化中心小知识

1、所获奖项:

  • 鲁班奖

  • 詹天佑奖

  • 上海市文明工地

  • 上海市优质结构

  • 上海市“白玉兰”

  • 上海市设计先进、合理项目

  • 上海市建设工程金属钢结构“金钢奖”

  • 上海市“申安杯”优质安装工程

  • 上海市2009年上半年综合创优工地


2、参建单位

建设单位:上海世博演艺工程有限公司

设计单位:华东设计研究院有限公司

施工单位:上海建工四建集团有限公司


来源:上海建工四建集团工程研究院

原创文章,转载请注明出处



【声明】内容源于网络
0
0
上海建工四建科技
本公众号为上海建工四建集团有限公司科技类信息官方发布平台。
内容 0
粉丝 0
上海建工四建科技 本公众号为上海建工四建集团有限公司科技类信息官方发布平台。
总阅读0
粉丝0
内容0