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上海浦東第一高峰,竟是鋼結構造的?
不是阿勒泰去不起,而是雙子山更有性價比。
最近,上海世博文化公園內的雙子山成為滬上熱門打卡地。自9月20日正式對公眾開放以來,已吸引了超30萬游客前來登山游覽。
從上海世博文化公園北側遙望雙子山
然而,這座海拔48m的“浦東第一高峰”,其實是一座由鋼結構打造的“人造山”。支撐起山體的“骨架”,正是由精工鋼構集團采用PEC組合結構參與打造的。
在寸土寸金的黃浦江畔,用3萬t鋼結構打造一座30萬㎡的人造山體。這場看似魔幻的“造山運動”背后,又傾注了多少建造智慧?來,帶你看看,“反向愚公移山”到底怎么個事兒。
作為上海世博文化公園內最大的標志性景觀,雙子山主峰高48m、次峰高37m,占地面積約30萬㎡,總用鋼量超過3萬t,是國內首座高度超過40m的空腔人工仿自然山林。
看到這里,你一定好奇,雙子山內部究竟長啥樣?
簡單來說,雙子山自下而上可以分為三層。
第一層,是由PEC組合結構搭建的山體“骨架”,即一次結構;
第二層,是在一次結構之上實施擋土分倉墻、斜平面屋蓋后形成的二次結構;
第三層,是在二次結構之上的覆土層。
在PEC、混凝土、覆土的層層疊加下,一座人造山體就在上海市區拔地而起了。
俗語有言,基礎不牢、地動山搖。
在雙子山項目中,精工鋼構集團參與實施的一次結構可以看作山體的“基礎”,也是后續二次結構和上層覆土順利實施的關鍵。因此,扎穩“基礎”,也就成為了項目實施中繞不開的關鍵議題。
雙子山項目,是國內首次大規模使用PEC組合結構的大型公建項目。在國內尚無大量規范、實例可參考的建設初期,大規模采用PEC組合結構的邏輯又是啥?
PEC組合結構是近年來鋼結構建筑領域的“新秀”。這是一種在H型鋼腔體中焊接鋼筋或扁鋼,并在工廠完成混凝土澆筑與養護,形成集數字化設計、自動化加工、工業化制造、組合式受力于一體的獨特結構體系。
精工擁有全球領先的PEC智能生產線,車間里,大型自動化裝備正在向構件腔體內澆筑混凝土。
該結構集鋼結構與混凝土之大成,同時具備鋼結構的抗震、輕質、可循環以及混凝土的防火防腐、保溫隔音、防震顫等優勢。
對于建筑而言,PEC組合結構的應用,帶來了更優異的抗屈曲性能、承載力和剛度,且其較小的柱截面、梁高,也能為建筑帶來更優秀的空間和層高表現。
“雙子山是一座典型的‘頭重腳輕’式建筑,在一次結構之上,還接連分布著斜平面屋蓋、擋土墻、覆土、道路、植物、景觀等,荷載極大。因此,高承載力、強抗屈曲性是對山體一次結構最基本的性能要求。”PEC結構體系核心技術帶頭人常康輝介紹道。
雙子山山體堆土達到50萬m3,景觀綠化面積約24萬㎡,種植有各類苗木1萬余棵,對山體結構的承載力考驗巨大。
此外,為了提升雙子山的實用性,山體內部還采用空腔結構,打造出停車場、展廳、變電站、機房等一系列公共基礎設施。
國慶前夕,雙子山空腔展廳內舉辦攝影展。
圖源:光明網
山體要輕盈穩固,以杜絕沉降坍塌;山腔要開闊,以提升內在設施使用體驗;建造過程要環保,以削弱對周邊環境的影響......“面對‘既要、又要、還要’的項目需求,PEC組合結構均可完美實現,毫不夸張地說,這是為雙子山‘量身定制’的結構形式。”雙子山項目經理許安模說。
從空中俯瞰,建設中的雙子山項目由方正規整的PEC組合結構模塊“壘”成。看似如“搭積木”般簡單,實則暗藏“玄機”——作為上海市重點工程,雙子山耐久性設計年限為100年,對構件質量、安裝質量以及項目可持續性都有著極高的要求。
建設中的雙子山項目
PEC構件加工過程主要包括鋼構件加工以及混凝土澆筑兩個環節,為實現構件的預期性能,工廠對每一道加工工序進行嚴格控制,還通過反復試驗、調整混凝土配比,確保“鋼-混”的有效連接。同時,利用二維碼、RFID電子標簽技術實現了從制造、運輸到安裝的全過程跟蹤管理,保證構件供應緊扣各項節點。
此外,項目現場也處處彰顯著“建造智慧”。雙子山項目結構跨度大、范圍廣,為保證施工的有序和穩定,現場將建筑功能腔體按照結構伸縮縫劃分為A、B、C三個施工區域,并在各區域內按照“先柱后梁、先主后次”的順序對框架進行施工。
面對大量模塊,項目采用“先柱后梁、先主后次”的順序進行吊裝。
由于現場設備數量多、作業區重疊、存在作業高度差等,項目還引入BIM+項目管理系統,運用數字化智慧工地管理模塊對現場人機料法環等進行動態管理、實時干預,確保項目安全、順利推進。
項目管理人員可以通過BIM+項目管理系統,了解項目全要素信息,并開展動態化管理。
“項目中使用的PEC構件均為工廠預制,項目現場僅需開展裝配化安裝、對部分節點進行現澆等工作,現場施工速度快、人員少、濕作業少,經濟性也有顯著提升。”許安模說,“進場僅4個月,48m的主峰便順利封頂了。”
2022年12月,精工鋼構集團圓滿完成雙子山項目建設任務。在成功打造了這座國內最大PEC組合結構項目后,精工卻未曾停下探求的腳步——
先后以第一主編身份編制兩項PEC地方標準;
與上海建筑設計研究院等單位合作完成的PEC課題總體達到國際先進水平、部分達到國際領先水平;
在全國近40個、超130萬㎡項目中推廣PEC組合結構;
以1588嘉園項目建設為契機,積極探索PEC組合結構與“好房子”的連接點......
山高路遙,行則將至。未來,精工也將上下求索、持續以智慧賦能建筑全生命周期,助力打造更便捷、綠色、舒適、安全的鋼結構裝配式建筑。