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15米悬挑楼梯结构，双螺旋自由曲面混凝土厚壳，上海大歌剧院“扇柄”核心区封顶

发布于：2023-07-10 17:06:10 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

浦东后滩，一把“中国扇”正徐徐展开。7月6日上午，由上海建工四建集团承建的上海大歌剧院项目核心区完成第九阶段C70混凝土浇筑，至此 工程核心区成功封顶 。从核心区策划至成功封顶，历时740余天，新技术、新工艺、新材料让最美中国扇在黄浦江畔绽开。

作为未来亚洲演艺中心的文化巨舰，上海大歌剧院将成为中国第一座集演出交流、创制排演、艺术教育等于一体，兼顾歌剧艺术交流、历史展示、理论研究等功能的剧院综合体。

建筑造型形似

一把徐徐展开的“中国扇”

尽显东方地域特色

策划先行

技术与管理双管齐下

UHPC攻关小组成立会议

成立四支“建设突击队”

核心区模型

核心区分区

项目把“扇轴”核心区划分为A、B、C三区，其中A区为最长15米的悬挑楼梯结构，B区为1.2-1.5米厚的双螺旋自由曲面混凝土厚壳，C区为建筑上人钢结构屋面。

项目于2021年6月23日成立UHPC攻关小组，党委书记、董事长沈军代表四建集团与工程建设指挥部、华东院共同签订《UHPC方案推进备忘录》，确定了预应力UHPC预制构件足尺实验、核心区结构设计方案、核心区结构施工技术可行性的三项攻关任务，形成推动整项建设的核心驱动力。围绕核心区攻关，项目成立技术攻关、施工排难、质量创优、安全保障四支“建设突击队”，全方位保障各项攻关任务的高标准落实执行。

国内首次

UHPC以大规模单独受力结构呈现

构件厂现场考察、讨论

UHPC试浇筑

足尺实验

A区悬挑楼梯梁截面高度受建筑尺寸限制仅为725毫米高，钢结构等常规工艺很难实现此建筑形体，因此项目对A区结构采用UHPC进行打造，而 UHPC作为建筑结构中大规模的单独受力构件尚属首例 。

秉承“没有施工依据，就自己创造依据”的信念，项目在新技术的摸索中果敢前行。为证明UHPC工艺的可行性，与华东院、同济大学联合制定UHPC单梁足尺实验方案，攻关小组成员 历经一个多月考察研究原材料、编绘足尺试件图纸 ，确定各项实验细节后，立即投入构件的实地加工。

2021年9月，项目先后完成两根UHPC预制构件的试浇筑，并正式启动足尺实验。经过实验加载，两根梁的抗裂检验、挠度检验和承载力检验均满足混凝土质量检验要求，成功证明其具有良好的力学性能，可满足项目使用需求。

数字化赋能

攻坚超高难度双螺旋自由曲面混凝土厚壳

BIM模拟

AB区示意模型、计算用模型、三角形模板

B区双螺旋自由曲面混凝土厚壳厚度大、自重荷载大，曲面坡度逐渐变化， 最大倾斜角度达71°，且60%区域为重叠区 ，重叠区上部壳体结构施工受下部结构施工影响，同样是一项无经验可借鉴的建设难题。

项目在精心研究 制作1比1锚固区钢筋大样 的基础上，对钢筋、模板、支撑体系等分部分项工程逐一进行策划模拟。重点针对曲面空间定位难题，借助信息化、参数化手段，研发针对性算法，自动导出关键坐标点位，并通过全站仪进行现场放样，从而实现BIM模型与实际工程的直接对接。

该技术使原本几乎无法实现的海量数据深化、计算、检索、三维可视化及平面出图等操作，全部得以在较短时间内自动完成，成为智能化、数字化、大数据技术直接应用于一线建设创造价值的典型案例，更是现场建设实施的必要条件。工程核心区将 近300张深化图纸，超过3万个点位坐标及相关标注 ，全部在数字模型的基础上，通过参数化手段自动生成，不仅效率极高，且 准确率100% 。

随着两项关键课题的突破进展，核心区结构设计方案、结构施工方案先后通过专家论证，前期技术攻关任务顺利完成。

精细化管理

全过程助力品质建设

UHPC悬挑预制梁首梁浇筑仪式

2022年10月31日，历经16个月的攻坚克难，上海大歌剧院室外螺旋楼梯A区启动 UHPC悬挑预制梁首梁浇筑 仪式，标志着核心区施工正式进入现场实施阶段。

各项方案落到现场实际作业需时刻进行细部调整，攻关小组对B区的暗梁、预应力齿牙的钢筋等进行多次讨论优化，调整现场张拉设备，从各方面入手始终为降低现场的施工难度而努力。技术团队还将核心区数字模型解析化，通过数值计算方法集成至Excel表格，并满足离线查看，现场实时计算点位精确度，操作简单便利，提高现场管理效率。