中航技研发展示中心工程

　　一座成功的建筑应该就是这样的，当你从它身边经过，或近在咫尺或相隔甚远，始终都无法忽视它的存在。它就在那里，不为吸引你的眼球，而你的视线却被它牢牢抓住。中航技研发展示中心工程无疑就是这样的一座建筑作品，哪怕它还仅仅是雏形，刚刚露出奇骏的骨骼，就足以摄人心脾，夺人双眸。

　　大跨度超高超重钢屋盖——设计方的天马行空

　　中航技研发展示中心工程之所以如此引人注目，首先在它的外型上，工程的设计理念为“开启世界之门”，用空间感将门的开启这一寓意巧妙地表达了出来。门的“两框”是由商务酒店和总部办公楼组成，“门楣”是一个重达2700吨的钢屋盖，它横跨于“两框”之上，成为整个建筑结构设计的点睛之笔。

　　钢屋盖的设计充分考虑到了造型、功能、变形和抗震要求。屋盖平面投影面积达5000余平方米，结构平面呈非对称扇形布置，整个屋盖杆件数量达 10000余根，总用钢量近2700吨。结构体系为预应力索多层钢桁架组合结构，主跨方向由18榀焊接H型钢桁架组成，最大跨度达90米，桁架最大高度为 7米。

　　设置于桁架下悬的14道预应力索，解决了大跨度结构承载力设计的难题，大大提升了整体结构的竖向抗变形能力。同时，为了解决结构的抗震设防要求，在大屋顶下弦两端，共设置了27个抗震支座。其中，在总部办公楼屋面共设置了15个滑移支座，滑移范围为±1000毫米，在商务酒店屋面共设置了12 个铅芯橡胶固定支座。在地震作用下，大屋顶将随着地震波的震动频率，水平滑动，以削弱地震造成的破坏。如此复杂的结构体系，经业内权威专家鉴定，为超限结构，国内罕见。

　　高空整体提升作业——施工方的力拔盖世

　　为了将这些天马行空的设计变为现实，做为总包单位的新兴建设一公司和分包单位的钢结构公司付出了超常的努力。首先是深化设计，钢结构公司前后设计了两千多张深化图纸，将设计想法变为施工现实。另外，站在施工方的角度给设计单位提出合理化建议，一公司主管领导和项目部技术团队、钢结构公司人员和甲方、设计多次进行深入的探讨和沟通，将整体提升方案、提升过程变形监测、屋盖日后的检修方案、检修马道的布置等问题都清晰地罗列出来，逐项进行明确与落实，敲定了高空整体提升作业的最终方案。

　　这个方案，简单描述是这样的。整个2700吨钢屋盖在地面上拼装完成，之后由在屋顶上设置的12个提升架上的15个提升器共同用力，将屋盖整体提升至一百米高的高空，提升到位后，提升器自动锁死，工人将钢屋盖和屋顶上预留的部分分别焊接起来，从而与两楼屋面支座形成一个整体，然后将提升器卸载，提升架拆除，剩余后补杆件施工，最后张拉预应力索，整个屋盖安装完成。

　　描述是简单的，但过程是艰辛的，其中有几个难点。首先，由于建筑造型和建筑功能不同，钢屋盖为非对称非均质结构，这个结构的形心都很难找到，每个提升点的受力也不尽相同，这就大大提高了提升的难度。如同15个巨人抬一个前重后轻的高山，抬的过程必须完全水平，这就需要精确计算每个巨人要用的力。为此，项目团队先后聘请了清华大学和同济大学的科研团队，分别利用sap2000及ansys软件，进行了施工仿真模拟计算，经过精密验算，各吊点反力最大达630余吨，最小仅60余吨,为提升工作提供了精确可靠的技术数据支持。

　　第二个难点，是构件制作及提升过程的精度控制。整个钢屋盖由10000多根型钢杆件组成，这10000多根杆件必须严丝合缝才能构成一个整体。为了确保精度，项目团队在深化设计阶段采用先进的BIM技术，建立三维立体仿真模型，保证了杆件加工尺寸精确无误。在实体加工阶段，加工厂利用了三维模型数据，进行下料、组立、放样，每根构件均进行了多次预拼，经过焊接、喷砂除锈、喷漆、打印编号等严格的28道工序，以先进的焊接及检测技术，保证了构件成品的质量。在现场安装阶段，为了保证钢屋盖精准无误地搭建在设计位置，提升后与屋顶原有结构精确对接，测量团队利用整体坐标技术，将两楼屋顶和地面纳入统一坐标系，以确保地面拼装系统与屋顶后合拢系统测量数据无缝对接。在提升过程中，利用计算机同步控制技术，提升精度控制在30mm以内。为确保万无一失，对提升系统的各个部位进行了应力应变监测，采取了静载试验、分级加载、同步控制等多项技术保障措施。

　　第三个难点，是提升过程的生产调度指挥以及安全组织保障。总部办公楼、商务酒店之间近六千平米的三角区域，是此次提升作业的核心区域，也是安全管理工作的重中之重，为了确保此次提升工作以及其他非交叉区域作业的安全有序进行，公司及项目部精心组织，建立了以提升总指挥为核心，公司、项目部、钢结构公司主要管理人员为主体的提升安全生产保障体系，技术服务组、提升设备组、动力保障组、安全巡查组、设备检修组、测量监测组、后勤保障组、通讯报道组的成员们在相应负责人的带领下，各司其职，按照预定方案，兢兢业业、按部就班的展开工作，通过采取班前碰头会、班中沟通以及班后总结的方式，实现了在整体提升全过程中，每一个危险区域都有旁站，每一个安全出入口都有警戒，每一个观测点都有监测，每一组数据都有记录，每一条信息都有反馈，每一个作业环节都有拍摄，每一项问题都有整改，确保了钢屋顶提升以及工程安全生产的扎实推进。

　　2014年7月31日上午9时许，钢屋盖提升准备工作全部就位，整体提升作业正式开始。按照施工方案，提升器逐渐加载至20%、40%、 60%、80%、100%，之后将钢屋盖整体提升离地约100mm。当钢屋盖平缓的脱离地面的那一瞬间，所有参建人员都无法抑制住激动。液压提升器钢丝绳机械锁死，钢屋盖在空中静置了24个小时。静置期间，项目团队马不停蹄，对液压力装置、钢丝绳、提升架架体下吊点、架体支座及屋面混凝土结构进行全面检查及全程变形监测。24小时之后，经过精准无误的监测及细致周密的检查确认无异常情况后，提升继续，速度约为3m/h，最终于8月6日下午4时许，提升至设计标高，随着15个液压提升设备的机械自动锁死，中航技研发展示中心工程2700吨钢结构屋顶整体提升作业顺利完成，所有参施人员悬了几天的心都放了下来，一项开创业界先河的非对称、超高、超重、超限钢结构整体提升施工作业成功实现。

　　提升作业牵动了各方的心，8月1日提升作业开始当天，北京市住建委、建发局、建设单位、监理单位、通用技术集团总经理一行、新兴集团和总公司领导、一公司领导和京内工程项目经理先后到场或检查指挥或观摩学习，共同见证这一最激动人心的时刻的到来。

　　戮力同心携手前行——多方的通力配合

　　目前钢屋盖正在进行后合拢段的施工作业，回顾之前的过程，科学的方案、周密的计算、严密的组织、严格的把控是提升作业顺利完成的关键。但是，这其中也离不开各方的通力配合。

　　作为工程的建设方，中航技进出口有限责任公司，在安全、生产、资金上给予强力支持，并积极配合总包方协调属地部门、设计单位及监理单位对施工方案进行研讨和过程检查验收，对提升作业的完成起到了积极的推动作用。作为工程的总承包方，一公司中航技项目部充分行使总包职能，为提升工作保驾护航。在技术质量管理方面，他们多次联系业内及总公司资深专家，对施工方案进行论证优化，对现场实体焊接质量进行检查，对技术资料进行严格把关。在安全生产管理方面，多次组织召开安全生产协调会，对施工过程中发现的问题，及时提出，及时整改，以安全生产的有序进行确保了施工进度的稳步推进。在工人后勤保障方面，项目部分别采取了发放防暑降温物资、增设饮水设备、加装宿舍空调、改善工人伙食、如约发放奖金等一系列措施，最大程度地激发了工人的工作热情。作为工程的分承包方，身为兄弟公司的钢结构公司认真履行分承包职责，积极服从总包管理，主要领导多次亲临现场布置工作，在技术质量管理及安全生产上始终保持步调一致，处处形成合力，为提升工作的顺利开展提供了强力的保障。作为工程的劳务分包方，四川创佳劳务有限公司，认真服从总包管理，在钢屋顶地面最后组拼阶段，增派人手，加班加点，日夜兼程，在确保质量安全的前提下，为整体提升节点工期的如期完成提供了坚强的支持。在钢屋盖提升的六天时间里，多是难熬的暑热天气。然而，参施各方的领导都不约而同的来到了施工现场，所有参施人员都不遗余力的坚守在工作岗位，一个个紧张、激动、自豪的目光追随着缓慢上升的屋盖，一身身汗水打湿的衣裤定格在了提升作业的瞬间。

　　如果把钢屋盖整体提升作业比喻成一场攻坚战，这六天提升的过程是参施各方的集体冲锋，这个过程可谓紧张、酣畅。而过程之中的配合则更像是战争中的相互掩护甚至是相互让路，中航技工程主体结构施工的中断就如是。为了实现钢屋盖的整体吊装，工程不得不将结构工程分割成两前后两个部分。为了给钢屋盖地面拼装创造条件，项目部将地下室结构施工至一半，然后覆土回填，进行表面硬化，待钢屋盖安装完成后再继续进行剩余地下室结构和地面上泳池结构的施工，这是总包方在战略上的别无选择和必然选择。钢桁架地面组拼历时3个多月，整体提升历时7天，后合拢施工预计将历时40余天，土建结构施工累计为钢屋盖让行60 余天，为其地面组拼、整体提升及后续合拢施工创造了最佳的作业时机和作业条件。

　　中航技钢屋盖的成功提升让“世纪之门”已然隆隆开启，这力拔山兮气盖世的惊天之“举”，标志着总公司在超高、超重、超限钢结构整体提升作业领域又迈出了更加坚实的一步，同时也开启了总公司科技立企，勇攀高峰的新征程。