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新技術舞起飛天彩練

—敦煌莫高窟游客服務設施工程

發布日期：2014-10-23來源：本站編輯：靳明偉

[摘要]

　　大漠戈壁，陽光白云掩映著這燦爛奪目的飛天飄帶，像莫高窟壁畫彩塑中變相伎舞藻井的紋飾，似乎遇風便能飛舞。

　　這是設計大師崔愷發揮建筑創造之遐想，將抽象的意蘊具象化，生動的形象建筑化，運用超凡揮灑的藝術性建筑處理手法，設計出的獨一無二的建筑藝術作品——廣西建工集團第一建筑工程有限責任公司承建的甘肅敦煌莫高窟保護利用工程——游客服務設施建安項目工程。

　　正是本建筑的獨特的藝術造型，使得其結構設計及施工形成了巨大的難度。針對這些難題，項目部集中優勢，圍繞關鍵點、疑難點研討對策，最終解決了施工過程中的一系列難題。

　　分段施工鑄造球型屋頂

　　本建筑的球幕影院為標準半球形球殼體，球殼厚為350mm，球殼外直徑26000mm。其穹頂高遠，支模難度大、測量精準度要求高、底模需要一次支撐成型、鋼筋需要隨圓弧鋪設綁扎、混凝土需要對稱循環連續澆筑，具有相當大的施工難度。如何確保放模下料準確、安裝拼接牢固、模板弧度圓滑精當、鋼筋下料綁扎準確順滑、外模板跟進及時且拼模牢固、支撐體系安全且穩定可靠、混凝土澆筑振搗密實、拆模后混凝土美觀密實順滑無交縫折紋等是球殼體施工過程中質量控制的難點和重點。

　　要解決這個難題，首先需采用分段施工。先施工球心標高以下工程部分，常規混凝土施工技術，施工至球心標高后，上部半球用同樣的方法，一次支設球體內模，外模則采用分層組拼方式進行。球體球心以上，從第一層至第六層外模段球環結構沿經線方向弦傾角較大(>30°)，采用類似墻體的雙側支模(支設內外模)方案，第七層球環及上部球冠部分圓弧的弦傾角較小，采用類似坡屋面的單側支模(僅內底模)。內外模板均經嚴格計算并現場實測復核實際尺寸后，采用 1︰1放樣方式現場下料分片制作，內模一次組拼安裝封至穹頂，外模則配合混凝土分層澆筑支設，并逐層拆模減片周轉使用。

　　這套施工方案解決了半球形模板制作、拼裝和高大模板支撐系統的施工難題，達到了保證工程質量、安全、工期等要求的目的，同時降低了工程成本，此前并無任何同類工程的成熟經驗可以借鑒。

　　放樣技術實現曲面屋面

　　本建筑的接待大廳為大跨度雙曲面空間井字梁結構體系曲面屋面。其井字梁方格為斜四邊形曲面頂單元，每一個方格的規格均不同，呈現全部的單一性。為滿足接待大廳大空間、多功能的使用要求，模擬進去洞窟后仰望穹頂滿天窗的意象效果，其弧線型井字梁均垂直于屋面，四邊的曲線弧形大梁則均為超大倒梯形截面，最大的截面為1900mm×2000mm，成為施工上大體積混凝土和高大模板支撐支設的控制難點。

　　項目部多次召開專題會議解決這些難題。最后商定，通過研究利用AutoCAD及空間測量放樣技術，放測曲面樓蓋空間位置及尺寸;采用鋼管扣件搭設空心樓蓋模板支撐體系;按設計及施工方案要求鋪設底模板;放線并按照曲面弧度綁扎肋梁、樓板鋼筋;在曲面鋼筋混凝土樓蓋結構中，采取埋置聚苯塊內模，并在內模的縱橫肋梁布置受力鋼筋網片與樓蓋板面、板底鋼筋連接或筋焊接成整體;采取內?？股细〈胧?嚴格按澆筑順序澆筑混凝土，以確?；炷翝仓軐崱?/p>

　　該方案解決了模板支撐體系空間位置尺寸放測及曲面模板支設、聚苯塊內模上浮、混凝土不密實、樓蓋底面露筋甚至聚苯塊內模裸露的問題，達到了保證工程質量、安全、工期的要求，同時降低了工程成本。

　　順序逐層成就網格結構

　　在建筑的餐廳與辦公用房之間，是橢圓形變雙曲拋物線形狀似沙漏又如漩渦的4#采光天井。其由底部生根上升的30根按橢圓形均勻平面布置的矩形柱圍成，柱沿高度按曲線到雙曲拋物線變化上升，至屋面處又高度不一但自然順滑地外翻與屋面融為一體。柱之間有11條環形矩形梁把柱連成一體，成為網格梁柱體系結構。環形梁隨柱體豎向的曲線變化而逐漸變化，始終與柱相正交，在+5.000高度以上，環形梁呈斜環狀，恰似沙丘中的漏斗，又如激流中的漩渦。

　　為了解決環梁曲線豎柱間的方格放樣拼裝，找準放出不同標高處的漩渦位置，確定不同標高處環梁與豎柱的正交模板支設并確保支模的強度和剛度，確保內側模板支撐體系穩定安全，安排外側工作面的搭設跟進銜接等重點和難點。項目部首先利用放測出梁柱網格結構的水平投影位置，按位置搭設矩形柱外底模支撐系統，并逐段放測矩形柱的標高，利用模板(夾板)自身彈性自然彎鋪成型為矩形柱的外底模。綁扎矩形柱鋼筋，形成柱鋼筋骨架，然后按順序逐層支設每道環梁底模板，依次綁扎每道環梁鋼筋，依次支設每層矩形柱另三面側模，依次分層澆筑每道環梁及每段矩形柱混凝土，依次逐層完成曲面梁柱網格施工。

　　最終達到了保證工程質量、施工安全和工期的目標，同時降低了工程成本。應當說，該項工程在基礎和主體施工中，項目施工人員把保持藝術的美感與堅持技術的攻關很好地結合在一起，現在項目順利封頂，整體的藝術美已見雛形。