12月13日,由上海地产集团作为建设单位、上海建工一建集团施工总承包的世博文化公园双子山项目顺利完成表皮结构封顶。
世博文化公园双子山项目建设用地面积为30万平方米,采用山型布局,利用结构空腔形成绵延的山形特征,上部结构为框架剪力墙,屋面结构上设置挡土墙分仓覆土,从山底到山顶覆盖种植土及多种植被形成人造山体。山体最高峰48米,次峰37米。山体表面体现自然风貌,内部空间结合游览、停车、游客服务等功能,实现了公共建筑内部空间结构与外部生态拓展的功能结合,建成后将成为国内第一座高度超过40米的空腔人工仿自然山林,也是国内最大PEC(部分包覆钢-混凝土)组合结构。该项目于2020年10月15日开工,计划于2022年12月底完成主体结构竣工验收,2024年对外开放。
上海一建集团积极探索、创新研发,以绿色、高效的工业化数字化建造技术全过程融入项目实施,研发出三大关键施工技术,为绵延“山脉”塑形,完美实现城市“造山”,助力了城市生态品质的提升。
山形建筑工业化建造技术
项目开工以来,面对山形建筑空间结构复杂、部分包覆钢-混凝土组合结构(PEC结构)构件截面大、单根构件重、工期紧迫等难题,一建集团坚持技术创新,积极组织技术攻关、课题研究,探索出山形屋面建筑工业化建造技术,统筹管理施工要素和环节,从PEC构件的加工及运输、整体施工流程、节点后浇筑、质量安全控制等方面采用工业化建造技术提升施工现场精细化管理水平。
PEC结构是一种适合预制装配的组合结构,主要分为PEC结构制造、钢筋布置和混凝土浇筑三大工序,每道工序依次进行。为了实现PEC组合结构的预期性能,项目部严格把控每一步工序的加工质量,对PEC组合结构抛丸除锈和外露面的质量进行严格控制。同时,运用二维码+RFID芯片实现了从生产制造、构件信息、物流运输到安装的跟踪管理,保证构件供应紧扣各项工程节点,提升了施工全过程管理效率。
由于PEC组合结构构件吊装作业量大,项目部将双子山主体PEC组合结构分为A、B、C三区,进行分区吊装施工,各区域内施工按照先框架柱,后进行主梁、次梁的顺序施工,以形成稳定体系,每跨梁柱从一层直接安装施工至顶层,楼承板安装跟随框架结构流水施工,在框架结构安装过程中楼承板材料先打包吊装到位,框架由下而上依次铺设从而形成人造山型建筑。同时,由于传统的支模体系满足不了PEC组合结构的特点,项目部便自主研发了一种用于PEC结构梁柱节点后浇筑段的支模体系,助力混凝土顺利浇筑,于2021年12月23日完成PEC组合结构封顶。
山形建筑二次结构施工关键技术
世博文化公园双子山项目通过在一次结构之上施工分仓挡土墙、斜平面屋盖等二次结构,并在其上覆土回填形成山形堆土建筑。为了适应山形独特的曲面形状,一建集团创新研发出山形建筑屋面施工关键技术,在一次结构上设置可满足屋面结构不同高度施工需求的移动工具式支架,以适应山形斜屋面不同高程工况,保证了山形屋面结构施工时的支撑稳定。在一次结构局部施工完成后,分区进行二次结构的施工,并将二次结构施工中所用的模板和支架回收重复使用。利用一次结构楼板形成施工通道,并铺设部分楼层作为施工坡道,满足了施工机械的通行需求。一建集团研发出山形结构分仓挡土墙模板体系,可根据山形屋面结构上分仓挡土墙的大小进行组装拼接,保证了分仓挡土墙浇筑的稳固性及厚度的均匀性。
山形建筑数字化施工技术
面对山体表皮结构标高点多、标高控制难度大、局部坡度陡等造成施工难度大的现状,一建集团对山形建筑数字化建造技术进行探索。通过建立BIM建筑模型,依据坡度高程等信息,计算整个山形建筑范围内坡度较缓及平坦区域位置,综合考虑最终规划建成的永久道路区域和临时施工道路,永临结合实现山形建筑施工上山道路的设计优化。
面对山体坡度大且山体结构区回填土方量约30万平方米,导致土方上山困难等问题,一建集团于项目策划初期就引入了数字化技术。通过数字化技术对施工全过程进行模拟,分别形成了分区顺作结构分块顺向构筑、顺作结构逆向构筑的施工方案进行比选,利用山体分仓挡土墙新建一条“山”字形混凝土现浇道路与山体永久消防车道连通作为上山施工的主要通道,山体覆土回填时以山体环路为界线划为两大区域,外侧山脚区域利用施工道路及山体环路进行回填覆土,内侧山峰区域在次峰东西向较为平缓区域规划三条上山覆土施工路线,翻土作业至不同等高线。施工时,面对现场大型设备数量多、间隔近、作业区重叠及存在作业高度差等问题,通过群机械防碰撞系统实时监测机械设备的相对位置,并采取预警、干预等措施,运用数字化手段避免施工安全隐患。
此外,一建集团采取信息化手段,积极打造智慧工地,利用项目管理平台,实现技术、质量、安全、进度、劳动力的信息化管理,实现过程数据的可追溯、可查询,提升项目的管理精度,同时提高多方协同管理的效率。针对工地现场实际场景,运用AI建造现场安全感知系统、AI作业辅助系统,实现智能安全监控管理;在大型机械上安装设备管理系统,对大型设备及流动设备、施工人员、施工作业各项数据分类采集,实时监测设备的相对位置,实现预警、干预等措施,确保设备安全作业。通过一建集团项目团队的共同努力,该工程荣获了“上海市文明工地”称号,并成功举办“智慧工地暨人工智能设备信息化应用观摩”活动,在业内引起了热烈反响。
在缺少城市绿地高度的上海市中心区域,建造一座高度达48米的空腔人工仿自然山林,既满足上海市民对城市公园生态性的殷切期盼,同时也响应国家对公园城市建设的号召。12月13日,世博文化公园双子山项目结构封顶仪式上,上海地产集团新闻发言人表示,上海地产集团将继续胸怀历史使命,立足上海,实施贯彻市委、市政府重大战略决策,致力打造“三生”高度融合的城市更新平台,为上海城市不断有机更新,创造宜业、宜居、宜乐、宜游的良好环境,让人民有更多获得感,为人民创造更加幸福的美好生活而不断奋斗前行。上海一建集团新闻发言人表示,上海一建集团将秉承“上海一建、勇攀第一”的核心价值观,坚持探索工业化、数字化技术与工程建造系统的融合,助力打造“绿色城市”新地标,推进我国建筑业的绿色发展。
(记者 张玉明 通讯员 乔恒昌 干晶晶)