【钢结构·技术】创造多项新纪录的“重庆中国摩”是怎样建造的？

       近日，由精工钢构承建的中国摩（重庆）项目三期、四期（娱乐综合体项目）钢结构工程中央核心区屋盖卸载成功完成。这标志着项目钢结构工程施工圆满完成，项目建设取得重要阶段性成果。

      重庆中国摩是亚洲首座集购物、休闲、娱乐、文化、体育等于一体的世界游购综合体。项目位于重庆两江新区保税港区中心区域，毗邻重庆江北国际机场，占地面积约10.85万㎡，建筑面积48.7万㎡。项目钢结构包括中央核心区钢屋盖、雨檐钢屋盖、商业体天窗钢结构三部分。其中项目中央核心区是面积近3万㎡的全球最大、亚洲首座尼克主题乐园。建成后将为大家带来备受欢迎的汪汪队、海绵宝宝、忍者龟、爱探险的朵拉等14组超级国际IP，包括儿童类、刺激类、家庭类的29套IP故事线及形象包装的娱乐设备。

     重庆中国摩采用超大跨度双层自由曲面正交正放网格结构，四周由44根钢柱及中心钢斜撑组成支承体系。与目前已建成拥有相似形态的世界上最大的穹顶、国内十大钢结构建筑之一、亚洲最大的剧院综合体——国家大剧院相比，中国摩在钢结构总重量、结构跨度、结构高度、施工难度等方面均创造了新的纪录。

1.国内率先高强度低模组滑动材料滑动支座

       项目中央核心区上部钢屋盖为曲面造型大跨正交桁架结构，南北跨度150m、东西跨度250m，屋盖中心标高65m，屋盖矢高约35m。整个屋盖落于下部由钢柱及斜撑组成的排架柱上，柱顶通过单向滑移钢支座与屋盖连接，用以释放屋盖桁架径向水平推力。

       本项目支座依据欧洲标准设计，环向水平反力大，在国内率先采用了高强度低摩擦系数的进口滑动材料——高性能的改性超高分子量聚乙烯。经试验，滑动材料性能远超常规PTFE材料，抗压强度达180MPa，支座侧向剪力超过15000kN，摩擦系数满足设计要求。

△支座滑动方向示意图

       2.大型钢屋盖整体预变形安装及卸载后支座自复位施工技术

       由于结构四周成品支座均为单向滑动支座，无法承担沿滑移方向的水平反力。因此在屋盖卸载阶段，结构由多点支承状态转变为四周支座支承的状态时，支座必将产生水平位移。为保证卸载施工完成后，支座处于居中状态，减小对支承柱产生的附加弯矩，在施工前通过有限元分析计算得到整个屋盖结构的变形情况，并在深化设计、加工制作和安装时对屋盖结构进行整体预变形处理。支座加工时需要提前对上顶板处的可滑移部分部件按预偏值要求进行生产和固定，并在安装时按预变形姿态进行预偏安装，支座预偏值最大达80mm。现场屋盖卸载完成后，支座复位情况良好，实际滑移量与理论预偏值基本吻合，偏差控制在设计要求内。

       3.柔性双曲结构累积提升施工技术

       施工前期通过多种方案的反复对比，最终采用了“中间多点累积提升+四周吊装”的施工方案。为减小钢结构的拼装高度，中间提升区共分为三次累积提升，最大提升高度达46m，最大提升重量约3000t。由于屋盖自身结构特性，为减小提升过程中结构的变形，采用了密吊点+扁担式格构提升架，每组提升架两端各设置一个提升吊点，分别提升下部两榀桁架，较好保证了施工精度。本工程共设置28组提升架，52个提升吊点，提升架最大高度达70m。

      4.复杂边界下结构卸载技术

       屋盖提升合拢后需要对不同类型的100多个临时支承点进行卸载，最大卸载量120mm。整个屋盖支承点形式分为两种：外圈为吊装区，共设置118组四边格构支撑架，内圈为52个提升吊点支撑。通过多种卸载顺序的模拟分析对比，并经过专项卸载施工专家论证，最终选择了“吊装区支撑架分批先卸载，提升区提升点分级后卸载”方式。卸载过程中同时对屋盖进行了实时应力应变监测和变形测量，监测结果与理论分析基本一致，偏差较小，有效地保障了这一特殊结构的施工和后续使用的安全性。

△屋盖卸载前

△屋盖卸载后

       5.弹丸之地的腾挪之术--项目信息化管理的成功应用

       乐园位于建筑中央核心区，且下方施工场地面积小于钢屋盖投影面积，施工区域与场外仅有北侧预留进出通道，场地狭小，施工组织难度大。为解决场地对施工组织的影响我司在项目中运用了基于BIM的信息化管理技术。其中在项目策划阶段通过信息化动态场地组织模拟技术对施工过程的进行模拟，确定合理的施工顺序和动态道路场地规划，为后续施工开展提供可靠依据。另外通过信息化物料供货平台和物流管理平台对现场的材料储备进行严格控制，对物料组织进行实时跟踪和信息化反馈、评价及预警，避免现场供货不及或堆料过多的情况。通过上述多项信息化技术实现在弹丸之地中对每一寸空间的有效利用。

       6.特殊张弦结构同步张拉控制技术

       位于中央游乐区四角的商业体天窗采用了张弦梁结构形式，与常规张弦结构对比，本工程张弦梁预应力撑杆采用了不可摆动的三角固定式撑杆，导致拉索无法按常规形式预偏安装。项目施工时采用两端均可调节长度的拉索设计形式，并通过两端同步张拉的方式进行预应力施工；同时为避免两端张拉的不同步性导致索夹不平衡力过大而滑动，以及三角固定撑杆水平受力过大而破坏，采用细分级同步张拉控制技术保证了预应力的顺利建立。