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2011-09

合肥渡江战役纪念馆:“船头”是这样翘起的

新闻来源: 工人日报 浏览次数:时间:2011-09-05

在美丽的巢湖之滨,矗立着拥有跨度35米、悬挑高度40米的巨大“船头”渡江战役纪念馆,将于今年“十一”开馆迎客的它,犹如一艘巨型战舰驶入800里巢湖,气势雄伟不凡。

  渡江战役纪念馆于2009年6月开工,建筑面积1.7万平方米,主体建筑为钢筋混凝土框架剪力墙四层结构,其独特的造型和高难度的要求,备受人们关注。

  纪念馆的“船头”结构,侧面看如同一个斜三角,与地面呈49度角倾斜,以四榀三角形钢筋混凝土悬挑桁架梁为主支撑结构体系。悬挑端顶点高近40米,悬挑出去的部分长达35米,“船头”结构自重达7500吨,也就是说,“船头”的很大一部分是悬空着的。

  这种在国内仅此一例的超长超重超高的悬挑结构给施工带来不小难题。“但是,我们创造了奇迹!”直至今日,中铁四局的项目经理李鹏程谈到悬臂施工时,仍兴奋异常:“最简单的办法就是分段施工。”

  为了安全地挺起这个“巨无霸”悬臂,施工单位运用MSGS软件和ANSYS有限元软件,对支撑架和悬挑进行静力和特征值屈曲分析,以验明系统受力是否良好、各杆件内力是否符合要求等,将船头悬臂结构施工分为五个工况,先配重结构后悬挑结构,自下而上、逐层施工,使船头悬臂结构形成完整的主三角桁架梁受力体系。

  “别小瞧这个小不点儿,它可是"船头"的"体检医生",也是确保钢结构施工质量的大功臣。”李鹏程指着超声波探伤仪说。

  在钢结构施工中,施工人员利用超声能透入金属材料的深处,并由一个截面进入另一个截面时,以界面边缘发生反射的特点来检查零件,快速、便捷、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断,从而预防和避免安全事故的发生。

  主体结构斜屋面及船头部位倾斜角度大,什么材料搬上去都会滚下来,斜板混凝土按照普通方法根本无法浇灌。为此,技术人员想出了采用斜板双层支模方式浇灌,设喇叭口浇筑混凝土,依次从周边空隙中对称循环投料,并用振捣棒在型钢两侧对称振捣的施工方法,有效完成了混凝土浇筑。

  在“船头”部位四榀三角形主悬挑桁架梁结构未整体封闭成形前,结构不能承受自身重量及保持稳定性,需要搭架一个支撑架辅助悬梁承重。

  “我们在船头水平投影面积约4800平方米内,搭设40米高的支撑架,支撑船头结构自重7500吨,在国内实属首例。”李鹏程介绍,“这可不是一般的支撑架,一般支撑架每平方米荷载不过五六百公斤,而"船头"的支撑架每平方米最高荷载甚至达到十六七吨,工程上称之为"高大模板支撑系统"。”

  只要有一根支撑杆不符合受力标准,整个支撑体系将会前功尽弃,导致事故发生。

  中铁四局的建设者们首先需要解决的,是由于钢管、扣件及型钢材质、加工、搭设操作等存在不确定性,可能导致的生产事故问题。

  为此,施工单位专门从国内知名建筑高校及科研院所聘请专家组成“船头”攻坚小组,编制了“船头”支撑系统设计施工方案,经过20天的反复计算和测试,终于找到了最佳施工方法:高大模板支撑体系采用型钢钢管组合支撑体系,主三角桁架梁下及其周围数榀采用槽钢20a型钢支模体系,其它区域采用普通型号直径48×3.0mm加密钢管脚手架,纵横向焊接耳杆与周围架体连接形成整体受力体系。

  通过自筹、租借等方式,施工单位集中了约4200吨各种钢管材料、140多万只扣件,在“船头”下方搭建起了一个同样高约40米的巨型支架,终于撑抬起“船头”。

  目前,“船头”已安全优质地完工,填补了国内该类工程施工技术的空白,为同类施工积累了宝贵经验。(朱文武 舒郁仁)

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