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近年來，為響應(yīng)國家大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方針政策，鋼結(jié)構(gòu)公共住宅、橋梁、高層建筑、場館類體育設(shè)施、機場車站及會展中心等便民惠民建筑應(yīng)運而生，其中尤以鋼結(jié)構(gòu)場館類建筑發(fā)展勢頭最為迅猛。為了跟進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展潮流及由逐漸萎縮的冶金市場向鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型需要，自2010年開始，中國二十冶集團(tuán)連續(xù)承攬了江陰市民水上活動中心鋼結(jié)構(gòu)、山西大同御東文化區(qū)美術(shù)館鋼結(jié)構(gòu)、西藏會展中心鋼結(jié)構(gòu)及鄭州新國際會展中心鋼結(jié)構(gòu)等大型鋼結(jié)構(gòu)場館工程，先后實現(xiàn)了大跨度階梯肋環(huán)形鋼結(jié)構(gòu)組合安裝技術(shù)、大跨度異形網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)整體滑移技術(shù)、高海拔大溫差復(fù)雜空間管桁架整體提升技術(shù)等鋼結(jié)構(gòu)安裝前沿技術(shù)的成功應(yīng)用，獲得了業(yè)內(nèi)的高度評價和一致認(rèn)可，連續(xù)多年斬獲“中國鋼結(jié)構(gòu)金獎”、上海市“金鋼獎”等殊榮，并且先后通過了美國AISC、歐標(biāo)EN1090認(rèn)證等，提升了中國二十冶集團(tuán)的業(yè)內(nèi)知名度和市場競爭力，打造企業(yè)品牌并促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的成功轉(zhuǎn)型。

初次“亮劍”旗開得勝

隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，大跨度場館類空間鋼結(jié)構(gòu)的社會需求和工程應(yīng)用逐年增加，場館類鋼結(jié)構(gòu)跨度的日益增大和造型設(shè)計的復(fù)雜化對場館類鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)提出了更高的要求。如何提升鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平以適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)形式場館建筑施工是中國二十冶集團(tuán)轉(zhuǎn)型的重中之重。

2010年，中國二十冶集團(tuán)承接了江陰市民水上活動中心鋼結(jié)構(gòu)工程項目。該工程屬江蘇省江陰市重點工程，其造型新穎美觀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。建筑總體呈蘑菇狀，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋投影面積為12000平方米，東西方向長150米，南北向?qū)?24米，中心最高點高度為32米，屋蓋結(jié)構(gòu)為54榀管桁架屋架由中心點成放射狀向外布置，桁架上弦桿為階梯狀，下弦桿為非規(guī)則折線桿件結(jié)構(gòu)，每榀桁架參差不齊、高低不平，結(jié)構(gòu)整體重量約3200噸。

因屋蓋結(jié)構(gòu)下有池底、看臺等，不適于搭設(shè)滿堂支撐架，同時考慮到屋蓋整體的空間不規(guī)則性，整體提升技術(shù)及累積滑移施工技術(shù)均不適用。針對這一結(jié)構(gòu)特點，提出了階梯肋環(huán)形組合安裝技術(shù)，即利用胎架將54榀徑向主桁架兩兩組合地面拼裝成空間穩(wěn)定單元，組合單元按順序逐個吊裝至設(shè)計位置，吊裝過程中及時補裝拼裝單元間桿件。大跨度階梯肋環(huán)形鋼結(jié)構(gòu)組合安裝技術(shù)將大量高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到地面作業(yè)，降低了高空安全風(fēng)險，減少了高空散裝作業(yè)的臨時措施量，縮短了大型機械的使用周期，同時錯開作業(yè)面，避免了專業(yè)交叉作業(yè)。這一技術(shù)的成功應(yīng)用，得到了業(yè)主、監(jiān)理單位和業(yè)內(nèi)專業(yè)人士單位的高度評價，經(jīng)上海市金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)協(xié)會及江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳評審，該工程分獲“金鋼獎”（市優(yōu)質(zhì)工程）和江蘇省“揚子杯”優(yōu)質(zhì)工程獎。

自此中國二十冶集團(tuán)在鋼結(jié)構(gòu)場館類建筑施工業(yè)績上又添濃重的一筆，翻開了鋼結(jié)構(gòu)場館類建筑施工的新篇章。

攻克高難度技術(shù)難題一技驚人

2011年，中國二十冶集團(tuán)承接了山西大同御東文化區(qū)美術(shù)館鋼結(jié)構(gòu)工程。大同美術(shù)館由世界著名的英國福斯特建筑事務(wù)所設(shè)計，總建筑面積32239平方米，系大同市七大重點工程之—。主體為全地下結(jié)構(gòu)，上部采用鋼結(jié)構(gòu)空間桁架體系。鋼結(jié)構(gòu)在外型上，由四個從24米到36米高度不等的三角錐形相連而成，形成雄偉的金字塔建筑布局。建筑物仿佛是從地下漸漸升起的景觀，聳起的屋頂被自然色的耐候鋼板覆蓋，像突出的山峰，又猶如悉尼歌劇院般充滿無限延展的浪漫氣息。通過下沉式設(shè)計，與緊鄰的圖書館、體育館、博物館達(dá)到了視覺上的完美平衡，其獨特的金字塔疊合結(jié)構(gòu)，使藝術(shù)性與功能性完美統(tǒng)一。白天，日光通過塔體間的天窗在建筑內(nèi)投下律動的光影，夜間，能夠在建筑外感受到燈光四射而出的璀璨。

由于項目設(shè)計既體現(xiàn)空間上與毗鄰建筑的協(xié)調(diào)，又要實現(xiàn)自身藝術(shù)和功能上的完美統(tǒng)一，工藝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加之工期緊，大大增加了該項目的施工難度。為了確保工期，減少交叉作業(yè)和降低施工難度，中國二十冶集團(tuán)精心部署、科學(xué)論證、大膽創(chuàng)新，采用鋼結(jié)構(gòu)屋蓋拼裝和土建施工同步進(jìn)行的施工方式。鋼結(jié)構(gòu)“先行拼裝、整體滑移”，即鋼結(jié)構(gòu)在相鄰場地進(jìn)行整體拼裝，下鋪300米長的4條滑移軌道延伸至土建施工現(xiàn)場，完成拼裝后，在12個計算機控制的滑移機器人的推動下沿著軌道前行到達(dá)設(shè)計位置，然后卸載、固定和就位，在整個項目部的努力下，重達(dá)3500噸的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋以每小時8米的速度開始前移，用四個工作日完成206米的行程，到達(dá)設(shè)計位置。鋼結(jié)構(gòu)面積及結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性、體量之重以及滑移距離之長，在國內(nèi)尚屬首次。該工程榮獲了上海市“金鋼獎”、中國鋼結(jié)構(gòu)金獎（國家優(yōu)質(zhì)工程）等榮譽。

截至2013年，中國二十冶集團(tuán)的鋼構(gòu)專業(yè)已經(jīng)形成了強大的鋼結(jié)構(gòu)提升和滑移優(yōu)勢，并在此基礎(chǔ)上不斷開拓場館鋼結(jié)構(gòu)市場。

乘勢而上打造大型場館鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)跑優(yōu)勢

2013年，中國二十冶集團(tuán)承建了西藏會展中心鋼結(jié)構(gòu)工程。該工程開創(chuàng)了集團(tuán)公司承接的最高海拔的鋼結(jié)構(gòu)工程的先河。項目位于拉薩市東郊，地面高程3657.22～3658.89米，由會展中心1號館兼會議中心、會展中心2號館及配套車庫等附屬設(shè)施組成。建筑總面積約37407.10平方米，鋼結(jié)構(gòu)總安裝量約9200噸。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由平面管桁架組成，最大桁架跨度84米，之間采用單榀次桁架連接，整個屋蓋桁架支承在四周框架柱上。工程建筑高度1號館為28.4米，2號館為29.3米。屋蓋鋼結(jié)構(gòu)總安裝量約為4200噸。高原地區(qū)的物資匱乏，條件艱苦，對鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)提出了更大的挑戰(zhàn)。

屋蓋建筑造型在空間呈不規(guī)則的曲面多邊形，結(jié)構(gòu)為雙曲面空間管桁架形式，主桁架跨度近100米，屋面桁架桿件數(shù)量多達(dá)近4萬件，屋蓋矢高變化大，最高和最低點相差14米之多。桿件截面為圓管，最大截面為Ф550*40，復(fù)雜多管相貫處采用鑄鋼節(jié)點。屋蓋支撐為V形鉸接支撐，通過盆式支座與下部結(jié)構(gòu)連接。針對工程屋面鋼結(jié)構(gòu)桿件多、結(jié)構(gòu)柔等特點，將屋面鋼結(jié)構(gòu)分為外圍屋面鋼結(jié)構(gòu)部分和內(nèi)部屋面鋼結(jié)構(gòu)部分，提出外圍屋面鋼結(jié)構(gòu)采用組合單元法安裝，內(nèi)部屋面鋼結(jié)構(gòu)采用整體提升法，通過混合安裝法順利高效的完成了工程，讓中國二十冶集團(tuán)鋼構(gòu)的大旗在海拔3650米的拉薩迎風(fēng)飄揚。工程榮獲上海市“金鋼獎”、中國鋼結(jié)構(gòu)金獎（國家優(yōu)質(zhì)工程）。

通過江陰水上中心、山西大同美術(shù)館、西藏會展中心3個項目的實踐，中國二十冶集團(tuán)將場館鋼結(jié)構(gòu)中常用的使用方法組合安裝、滑移、提升分別應(yīng)用，為場館工程積累了寶貴經(jīng)驗。2017年，中國二十冶集團(tuán)再度中標(biāo)場館工程——鄭州新國際會展中心鋼結(jié)構(gòu)工程。鄭州新國際會展中心位于鄭州航空港經(jīng)濟綜合實驗區(qū)，該區(qū)定位為國際航空物流中心，以航空經(jīng)濟為引領(lǐng)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地、內(nèi)陸地區(qū)對外開放重要門戶、現(xiàn)代航空都市、中原經(jīng)濟區(qū)核心增長極，規(guī)劃面積415平方公里。規(guī)劃包括綠地會展一期、綠地會展二期、高鐵站、汽車站、會展商務(wù)平臺等。工程具體位置位于南水北調(diào)干渠以東、迎賓大道以南、會展路以西，凈占地面積約為2450畝（其中一期凈占地約為1080畝，二期凈占地約為1370畝），工程統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，總規(guī)劃面積高達(dá)100萬平方米，其中一期建筑面積為40萬平方米，二期建筑面積為60萬平方米，依托航空、鐵路航空、鐵路樞紐，集商務(wù)辦公、會議酒店、休閑商業(yè)、綠色宜居等功能為一體的、輻射整個鄭州，乃至全國的新國際智慧型會展城。會展中心將設(shè)計打造成國內(nèi)一流、國際先進(jìn)的以會展為主體，兼顧會議和酒店功能的大型現(xiàn)代化綜合文化交流場所。項目擬建一個共享大廳、16個大型展館，可承辦大型展會、航空展、機械展等科技、商業(yè)展覽。中標(biāo)工程為綠地會展城的會展一期項目，包括1號——8號展廳，單個展廳結(jié)構(gòu)形式為門型排架（空間桁架梁+人形柱），主跨84米，縱長126米。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋直接由下部人形柱直接支承，人形柱與下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)拉結(jié)，受力形式極為明確。投標(biāo)期間中國二十冶集團(tuán)就已制定組合單元模塊安裝的施工方法，即按照設(shè)計意圖，將單個展廳鋼結(jié)構(gòu)劃分為主桁架、次桁架及人形柱等吊裝模塊單元，人形柱工廠制作，主次桁架工廠制作成小拼單元，現(xiàn)場地面拼裝成吊裝單元，進(jìn)行模塊化吊裝?，F(xiàn)階段已完成4號展廳及8號展廳的鋼結(jié)構(gòu)安裝，組合單元模塊安裝技術(shù)的應(yīng)用效果明顯。

以創(chuàng)新驅(qū)動引領(lǐng)鋼結(jié)構(gòu)成績斐然

短短幾年，中國二十冶集團(tuán)完成了場館類鋼結(jié)構(gòu)工程施工業(yè)績的從無到有，施工技術(shù)的研究探索到成功應(yīng)用，實現(xiàn)了場館類鋼結(jié)構(gòu)工程施工水平質(zhì)的飛躍。在這一過程中，中國二十冶集團(tuán)始終秉承“一天也不耽誤，一天也不懈怠”的中冶精神，一步一個腳印，積水成淵，取得了累累碩果。

自2010年至今，中國二十冶集團(tuán)承建的場館類鋼結(jié)構(gòu)工程獲得了 “中國鋼結(jié)構(gòu)金獎”2項；上海市“金鋼獎”3項及其他省級工程獎2項，打響了企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的知名度，提升了企業(yè)的市場競爭力，得到了業(yè)界的一致認(rèn)可。

經(jīng)過不斷積累和創(chuàng)新，中國二十冶集團(tuán)在場館類鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方面形成了專利、工法、論文等一系列成果。其中專利方面，共申請專利58件，其中授權(quán)發(fā)明專利12件，依托大同市御東區(qū)美術(shù)館工程形成專利“大跨度異形三角錐體空間網(wǎng)格管桁架結(jié)構(gòu)整體滑移關(guān)鍵技術(shù)”，經(jīng)由上海市知識產(chǎn)權(quán)局、上海市科學(xué)技術(shù)協(xié)會及上海市發(fā)明協(xié)會聯(lián)合組織的上海市優(yōu)秀發(fā)明選拔賽組織委員會評定為“第二十八屆上海市優(yōu)秀發(fā)明選拔賽優(yōu)秀發(fā)明一等獎”；論文方面，共計發(fā)表國內(nèi)核心期刊論文16余篇；工法方面，共計發(fā)布工法21部，其中7部經(jīng)中國冶金建設(shè)協(xié)會評審為冶金行業(yè)部級工法；科技研發(fā)方面，形成了“階梯式肋環(huán)形網(wǎng)格管桁架結(jié)構(gòu)組合安裝關(guān)鍵技術(shù)研究”（2011年）、“大跨度異形三角錐體空間網(wǎng)格管桁架結(jié)構(gòu)整體多軌滑移技術(shù)（2012年）”、“高海拔大溫差大跨度復(fù)雜空間管桁架鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)研究（2013年）”、“高層超大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊施工關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用（2015年）”、“高層懸挑鋼結(jié)構(gòu)安裝關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用（2016年）”等五項科技研發(fā)成果，經(jīng)中冶集團(tuán)科技成果鑒定委員會鑒定，其中4項關(guān)鍵技術(shù)鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先水平，1項關(guān)鍵技術(shù)鑒定為國內(nèi)先進(jìn)水平。同時積極參加行業(yè)技術(shù)交流會議，獲得“中國施工企業(yè)管理協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎科技創(chuàng)新成果”一等獎1項，二等獎3項以及“中國建設(shè)工程施工技術(shù)創(chuàng)新成果獎”1項。

場館類鋼結(jié)構(gòu)工程施工的成功經(jīng)驗，加快了中國二十冶集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型步伐，給二十冶人以極大的激勵和信心。接下來他們將繼續(xù)發(fā)揚樸實厚重的中冶精神，遵循“選擇二十冶就是選擇放心”的責(zé)任理念，進(jìn)一步打開場館鋼結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、外資鋼結(jié)構(gòu)等市場，努力打造“中冶鋼構(gòu)”成為引領(lǐng)世界鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展潮流的品牌企業(yè)。 （作者單位：中國二十冶集團(tuán)）