來源：上海建工

文  |  薛旋青

上海大歌劇院位于世博文化公園內(nèi)，總建筑面積超過14萬平方米，擁有不同大小的3個(gè)歌劇廳，能同時(shí)滿足中國民族歌劇和西方經(jīng)典歌劇的演出，將成為未來亞洲演藝中心的文化巨艦。

上海大歌劇院整個(gè)建筑形體取“中國扇”之意，巨大的階梯螺旋狀上升，延伸到空中，恰似折扇扇柄。螺旋屋蓋也是面向公眾的舞臺(tái)，既能舉辦大型活動(dòng)，又能為市民游客的日常參觀提供樂趣。建筑外觀采用玻璃幕墻，視野開闊，人在建筑內(nèi)部就能觀賞世博文化公園的景色。

為讓最美“中國扇”在黃浦江畔綻放，建設(shè)過程中運(yùn)用了大量新技術(shù)、新工藝、新材料。

“扇軸”核心區(qū)被劃分為A、B、C三區(qū)，其中A區(qū)是最長15米的懸挑樓梯結(jié)構(gòu)，B區(qū)是1.2-1.5米厚的雙螺旋自由曲面混凝土厚殼，C區(qū)是建筑上人鋼結(jié)構(gòu)屋面。

上海大歌劇院核心區(qū)建設(shè)，從2022年11月的A區(qū)首梁吊裝和B區(qū)首段澆筑起步，至今共完成九個(gè)階段的施工、62根UHPC預(yù)制梁吊裝及預(yù)應(yīng)力張拉、1560方雙曲面厚殼及核心柱混凝土澆筑，順利實(shí)現(xiàn)了核心區(qū)結(jié)構(gòu)封頂?shù)碾A段目標(biāo)。

國內(nèi)首次

UHPC以大規(guī)模單獨(dú)受力結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)

A區(qū)懸挑樓梯梁截面高度受建筑尺寸限制，只有725毫米高，鋼結(jié)構(gòu)等常規(guī)工藝很難實(shí)現(xiàn)形體，因此，對A區(qū)結(jié)構(gòu)采用UHPC進(jìn)行打造，而UHPC作為建筑結(jié)構(gòu)中大規(guī)模的單獨(dú)受力構(gòu)件，在國內(nèi)尚屬首例。

為了完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工，項(xiàng)目部成立了UHPC攻關(guān)小組，確定了預(yù)應(yīng)力UHPC預(yù)制構(gòu)件足尺實(shí)驗(yàn)、核心區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、核心區(qū)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)可行性三項(xiàng)攻關(guān)任務(wù)。

為證明UHPC工藝的可行性，四建集團(tuán)與華東院、同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合制定UHPC單梁足尺實(shí)驗(yàn)方案。2021年9月，項(xiàng)目先后完成兩根UHPC預(yù)制構(gòu)件的試澆筑，并正式啟動(dòng)足尺實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)加載，兩根梁的抗裂檢驗(yàn)、撓度檢驗(yàn)、承載力檢驗(yàn)均滿足混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)要求，證明具有良好的力學(xué)性能。

2022年10月31日，歷經(jīng)16個(gè)月的攻關(guān)，上海大歌劇院室外螺旋樓梯A區(qū)啟動(dòng)UHPC懸挑預(yù)制梁首梁澆筑。技術(shù)團(tuán)隊(duì)把核心區(qū)數(shù)字模型解析化，通過數(shù)值計(jì)算方法集成至Excel表格，并滿足離線查看，現(xiàn)場實(shí)時(shí)計(jì)算點(diǎn)位精確度。

數(shù)字化賦能

攻堅(jiān)高難度雙螺旋自由曲面混凝土厚殼

B區(qū)雙螺旋自由曲面混凝土厚殼厚度大、自重荷載大，曲面坡度逐漸變化，最大傾斜角度達(dá)71°，且60%區(qū)域?yàn)橹丿B區(qū)，重疊區(qū)上部殼體結(jié)構(gòu)施工受下部結(jié)構(gòu)施工影響，同樣是一項(xiàng)沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒的建設(shè)難題。

項(xiàng)目在精心研究制作1比1錨固區(qū)鋼筋大樣的基礎(chǔ)上，對鋼筋、模板、支撐體系等分部分項(xiàng)工程逐一策劃模擬。重點(diǎn)針對曲面空間定位難題，用信息化、參數(shù)化手段，研發(fā)針對性算法，自動(dòng)導(dǎo)出關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn)位，并通過全站儀現(xiàn)場放樣，實(shí)現(xiàn)BIM模型與實(shí)際工程的“對話”。

原本幾乎無法實(shí)現(xiàn)的海量數(shù)據(jù)深化、計(jì)算、檢索、三維可視化及平面出圖等操作，全部在較短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)完成，成為智能化、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)技術(shù)直接應(yīng)用于一線建設(shè)創(chuàng)造價(jià)值的典型案例。

工程核心區(qū)將近300張深化圖紙，超過3萬個(gè)點(diǎn)位坐標(biāo)及相關(guān)標(biāo)注，全部在數(shù)字模型的基礎(chǔ)上，用參數(shù)化手段自動(dòng)生成，效率高且準(zhǔn)確率達(dá)100%。

B區(qū)C70高級(jí)配混凝土澆筑中，在玻璃鋼模板上開鑿澆筑孔，使用串桶使混凝土不至離析，并安排專人敲模配合觀察口及時(shí)察看混凝土狀況，全方位確保曲面厚殼澆筑飽滿、振搗到位。

預(yù)應(yīng)力張拉階段，項(xiàng)目人員在設(shè)備端口采用大套筒，增加受力面積有效降低防止張拉設(shè)備的巨大拉力破壞混凝土面層的風(fēng)險(xiǎn)。