近期,上海世博文化公园内的双子山成为沪上热门打卡地。自9月20日正式对公众开放以来,已吸引了超30万游客前来登山游览。
然而,这座海拔48米的“浦东第一高峰”,其实是一座由钢结构打造的“人造山”。支撑起山体的“骨架”,正是由精工钢构集团采用PEC组合结构参与打造的。
在寸土寸金的黄浦江畔,用3万吨钢结构打造一座30万平方米的人造山体。这场看似魔幻的“造山运动”背后,又倾注了多少建造智慧?来,带你看看,“反向愚公移山”到底怎么个事儿。
现实版“造山运动”
精工携PEC组合结构打造浦东第一高峰
作为上海世博文化公园内最大的标志性景观,双子山主峰高48米、次峰高37米,占地面积约30万平方米,总用钢量超过3万吨,是国内首座高度超过40米的空腔人工仿自然山林。第一层,是由PEC组合结构搭建的山体“骨架”,即一次结构;第二层,是在一次结构之上实施挡土分仓墙、斜平面屋盖后形成的二次结构;第三层,是在二次结构之上的覆土层。在PEC、混凝土、覆土的层层叠加下,一座人造山体就在上海市区拔地而起了。
国内首次大规模应用
PEC组合结构与双子山高度适配
俗语有言,基础不牢、地动山摇。在双子山项目中,精工钢构集团参与实施的一次结构可以看作山体的“基础”,也是后续二次结构和上层覆土顺利实施的关键。因此,扎稳“基础”,也就成为项目实施中绕不开的关键议题。
双子山项目,是国内首次大规模使用PEC组合结构的大型公建项目。在国内尚无大量规范、实例可参考的建设初期,大规模采用PEC组合结构的逻辑又是啥?
PEC组合结构是近年来钢结构建筑领域的“新秀”。这是一种在H型钢腔体中焊接钢筋或扁钢,并在工厂完成混凝土浇筑与养护,形成集数字化设计、自动化加工、工业化制造、组合式受力于一体的独特结构体系。
该结构集钢结构与混凝土之大成,同时具备钢结构的抗震、轻质、可循环以及混凝土的防火防腐、保温隔音、防震颤等优势。
对于建筑而言,PEC组合结构的应用,带来了更优异的抗屈曲性能、承载力和刚度,且其较小的柱截面、梁高,也能为建筑带来更优秀的空间和层高表现。
“双子山是一座典型的‘头重脚轻’式建筑,在一次结构之上,还接连分布着斜平面屋盖、挡土墙、覆土、道路、植物、景观等,荷载极大。因此,高承载力、强抗屈曲性是对山体一次结构最基本的性能要求。”PEC结构体系核心技术带头人常康辉介绍道。
此外,为了提升双子山的实用性,山体内部还采用空腔结构,打造出停车场、展厅、变电站、机房等一系列公共基础设施。
山体要轻盈稳固,以杜绝沉降坍塌;山腔要开阔,以提升内在设施使用体验;建造过程要环保,以削弱对周边环境的影响……“面对‘既要、又要、还要’的项目需求,PEC组合结构均可完美实现,毫不夸张地说,这是为双子山‘量身定制’的结构形式。”双子山项目经理许安模说。
打造一座“百年山”
搭积木式建造蕴藏匠心与智慧
从空中俯瞰,建设中的双子山项目由方正规整的PEC组合结构模块“垒”成。看似如“搭积木”般简单,实则暗藏“玄机”——作为上海市重点工程,双子山耐久性设计年限为100年,对构件质量、安装质量以及项目可持续性都有着极高的要求。
PEC构件加工过程主要包括钢构件加工以及混凝土浇筑两个环节,为实现构件的预期性能,工厂对每一道加工工序进行严格控制,还通过反复试验、调整混凝土配比,确保“钢-混”的有效连接。同时,利用二维码、RFID电子标签技术实现了从制造、运输到安装的全过程跟踪管理,保证构件供应紧扣各项节点。
此外,项目现场也处处彰显着“建造智慧”。双子山项目结构跨度大、范围广,为保证施工的有序和稳定,现场将建筑功能腔体按照结构伸缩缝划分为A、B、C三个施工区域,并在各区域内按照“先柱后梁、先主后次”的顺序对框架进行施工。
由于现场设备数量多、作业区重叠、存在作业高度差等,项目还引入BIM+项目管理系统,运用数字化智慧工地管理模块对现场人机料法环等进行动态管理、实时干预,确保项目安全、顺利推进。
“项目中使用的PEC构件均为工厂预制,项目现场仅需开展装配化安装、对部分节点进行现浇等工作,现场施工速度快、人员少、湿作业少,经济性也有显著提升。”许安模说,“进场仅4个月,48米的主峰便顺利封顶了。”
山高路遥,行则将至。相关负责人表示,未来,精工也将上下求索、持续以智慧赋能建筑全生命周期,助力打造更便捷、绿色、舒适、安全的钢结构装配式建筑。
(杨梅)