数字化集成设计 突破传统建筑工艺创新高度

2020-11-20 09:56     来源: 光明网

原标题:数字化集成设计 突破传统建筑工艺创新高度

11月14日上午,当代佛教建筑新地标——普陀山观音法界举行开园仪式。其上的建筑地标观音圣坛,更是以结构复杂、设计精巧著称,诸多新工艺、新材质的创新应用,展示了当代建筑技术驾驭复杂工艺的高超水平。

该建筑结构复杂,建筑外立面包括金属莲花瓣、重檐歇山顶钛瓦屋面、金属背光艺术构件饰面、雕刻石材饰面等,采用了铜、铝、钛、石材、玻璃等多种材质。建设总承包方中建八局介绍,不同分部工程有不同的施工次序,不同材质有不同的构造搭接方式,不同接驳处细部更是收口繁杂、施工处理难度大。此外,外立面表面都是由三维双曲线、抛物线组成,无规则定位点多达数百个,稍有差错就会造成装饰完成面因无法闭合而返工。

为了克服难题,项目团队深入剖析系统建造过程中技术和管理的重点与难点,通过整合文旅优势价值链、BIM、VR协同设计、研究传统工艺的现代化技术,采用逆向扫描、3D打印、数控加工等数字化工艺,并与石材雕刻、石材砌筑、金属加工、金属安装进行集成,实现了设计、制作、施工过程的高效可控。

深入圣坛内部,结构形体为双层混凝土斜交镂空网格,是以轴心对称的球形旋转体结构,结构高23.7米、底部直径60米、上口直径23米,剖面曲率29种、镂空网格15种,是国内首个超大空间斜交网格镂空体混凝土结构,在国际上都鲜有与其难度相当的装饰化结构。

须弥山双层斜交镂空网格体混凝土结构属国内罕见,其网壳结构受力复杂,支撑架体搭设难度之大,镂空网格洞口内壁为不规则双曲面,留有槽型复杂线条,无法采用常规模板体系施工,模板定位复杂,精度要求非常高。

“2018年初项目团队拿到第一张设计方案效果图的时候,为其结构形态深深震撼。这个结构比项目团队以往见到的任何结构都要困难,整个课题仅研究就用时整整1年。”项目团队介绍,面对此工程难题,多项创新技术措施、参数都需要经过样板验证。为保证须弥山结构的品质和进度,项目团队在工法稳定后即开始组织样板实施,组建优质施工团队,实施三次样板施工,在前两次样板效果失败的基础上总结经验,终于在第三次样板拆模后,一次性通过验收。

从2018年7月现场启动正式施工,到2019年7月须弥山结构全面完成,项目团队历经磨难,在投影面积不足3000平方米,高达23.7米的空间内,浇筑混凝土3600立方米,绑扎异型曲面钢筋1300吨,最终实现了“须弥山”结构完美履约,项目科技成果“普陀山观音圣坛项目关键施工技术研究与应用”经鉴定,总体达到国际领先水平,此外项目形成了专利40项(发明20项),省部级工法5项、核心期刊发表论文13篇。(钟晨宝)

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