新技术舞起飞天彩练

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新技术舞起飞天彩练

—敦煌莫高窟游客服务设施工程

发布日期：2014-10-23来源：本站编辑：靳明伟

[摘要]

　　大漠戈壁，阳光白云掩映着这灿烂夺目的飞天飘带，像莫高窟壁画彩塑中变相伎舞藻井的纹饰，似乎遇风便能飞舞。

　　这是设计大师崔恺发挥建筑创造之遐想，将抽象的意蕴具象化，生动的形象建筑化，运用超凡挥洒的艺术性建筑处理手法，设计出的独一无二的建筑艺术作品——广西建工集团第一建筑工程有限责任公司承建的甘肃敦煌莫高窟保护利用工程——游客服务设施建安项目工程。

　　正是本建筑的独特的艺术造型，使得其结构设计及施工形成了巨大的难度。针对这些难题，项目部集中优势，围绕关键点、疑难点研讨对策，最终解决了施工过程中的一系列难题。

　　分段施工铸造球型屋顶

　　本建筑的球幕影院为标准半球形球壳体，球壳厚为350mm，球壳外直径26000mm。其穹顶高远，支模难度大、测量精准度要求高、底模需要一次支撑成型、钢筋需要随圆弧铺设绑扎、混凝土需要对称循环连续浇筑，具有相当大的施工难度。如何确保放模下料准确、安装拼接牢固、模板弧度圆滑精当、钢筋下料绑扎准确顺滑、外模板跟进及时且拼模牢固、支撑体系安全且稳定可靠、混凝土浇筑振捣密实、拆模后混凝土美观密实顺滑无交缝折纹等是球壳体施工过程中质量控制的难点和重点。

　　要解决这个难题，首先需采用分段施工。先施工球心标高以下工程部分，常规混凝土施工技术，施工至球心标高后，上部半球用同样的方法，一次支设球体内模，外模则采用分层组拼方式进行。球体球心以上，从第一层至第六层外模段球环结构沿经线方向弦倾角较大(>30°)，采用类似墙体的双侧支模(支设内外模)方案，第七层球环及上部球冠部分圆弧的弦倾角较小，采用类似坡屋面的单侧支模(仅内底模)。内外模板均经严格计算并现场实测复核实际尺寸后，采用 1︰1放样方式现场下料分片制作，内模一次组拼安装封至穹顶，外模则配合混凝土分层浇筑支设，并逐层拆模减片周转使用。

　　这套施工方案解决了半球形模板制作、拼装和高大模板支撑系统的施工难题，达到了保证工程质量、安全、工期等要求的目的，同时降低了工程成本，此前并无任何同类工程的成熟经验可以借鉴。

　　放样技术实现曲面屋面

　　本建筑的接待大厅为大跨度双曲面空间井字梁结构体系曲面屋面。其井字梁方格为斜四边形曲面顶单元，每一个方格的规格均不同，呈现全部的单一性。为满足接待大厅大空间、多功能的使用要求，模拟进去洞窟后仰望穹顶满天窗的意象效果，其弧线型井字梁均垂直于屋面，四边的曲线弧形大梁则均为超大倒梯形截面，最大的截面为1900mm×2000mm，成为施工上大体积混凝土和高大模板支撑支设的控制难点。

　　项目部多次召开专题会议解决这些难题。最后商定，通过研究利用AutoCAD及空间测量放样技术，放测曲面楼盖空间位置及尺寸;采用钢管扣件搭设空心楼盖模板支撑体系;按设计及施工方案要求铺设底模板;放线并按照曲面弧度绑扎肋梁、楼板钢筋;在曲面钢筋混凝土楼盖结构中，采取埋置聚苯块内模，并在内模的纵横肋梁布置受力钢筋网片与楼盖板面、板底钢筋连接或筋焊接成整体;采取内模抗上浮措施;严格按浇筑顺序浇筑混凝土，以确保混凝土浇筑密实。

　　该方案解决了模板支撑体系空间位置尺寸放测及曲面模板支设、聚苯块内模上浮、混凝土不密实、楼盖底面露筋甚至聚苯块内模裸露的问题，达到了保证工程质量、安全、工期的要求，同时降低了工程成本。

　　顺序逐层成就网格结构

　　在建筑的餐厅与办公用房之间，是椭圆形变双曲抛物线形状似沙漏又如漩涡的4#采光天井。其由底部生根上升的30根按椭圆形均匀平面布置的矩形柱围成，柱沿高度按曲线到双曲抛物线变化上升，至屋面处又高度不一但自然顺滑地外翻与屋面融为一体。柱之间有11条环形矩形梁把柱连成一体，成为网格梁柱体系结构。环形梁随柱体竖向的曲线变化而逐渐变化，始终与柱相正交，在+5.000高度以上，环形梁呈斜环状，恰似沙丘中的漏斗，又如激流中的漩涡。

　　为了解决环梁曲线竖柱间的方格放样拼装，找准放出不同标高处的漩涡位置，确定不同标高处环梁与竖柱的正交模板支设并确保支模的强度和刚度，确保内侧模板支撑体系稳定安全，安排外侧工作面的搭设跟进衔接等重点和难点。项目部首先利用放测出梁柱网格结构的水平投影位置，按位置搭设矩形柱外底模支撑系统，并逐段放测矩形柱的标高，利用模板(夹板)自身弹性自然弯铺成型为矩形柱的外底模。绑扎矩形柱钢筋，形成柱钢筋骨架，然后按顺序逐层支设每道环梁底模板，依次绑扎每道环梁钢筋，依次支设每层矩形柱另三面侧模，依次分层浇筑每道环梁及每段矩形柱混凝土，依次逐层完成曲面梁柱网格施工。

　　最终达到了保证工程质量、施工安全和工期的目标，同时降低了工程成本。应当说，该项工程在基础和主体施工中，项目施工人员把保持艺术的美感与坚持技术的攻关很好地结合在一起，现在项目顺利封顶，整体的艺术美已见雏形。