——渡江战役纪念馆科技创新侧记   
  
  
    在美丽的巢湖之滨，耸立着拥有跨度35米、悬挑高度40米的巨大“船头”——渡江战役纪念馆。它犹如一艘乘风破浪的“巨型战舰”驶入800里巢湖之中。渡江战役纪念馆建筑面积1.7万平方米，主体建筑为钢筋混凝土框架——剪力墙四层结构。这座中央军委立项、安徽省政府挂牌的工程，不仅因其特殊重要性备受各方关注，而且因其独特造型、高难度的要求吸引人们的眼球。工程的创新，填补了国内多项施工技术的空白。

    建模验算分析——挺起7500吨49°悬臂

    2009年6月，纪念馆开工建设。项目经理李鹏程拿着图纸，心中打起鼓。纪念馆的“船头”结构，侧面看如同一个斜三角，工程上称它为“三角形悬挑桁架”。“船头”与地面呈49°倾斜，主体结构“船头”部位以四榀三角形钢筋混凝土悬挑桁架梁为主支撑结构体系，托起船头部位次梁板形成船头悬臂结构，悬挑端顶点高近40米，悬挑出去的部分长达35米，船头结构自重达7500吨，也就是说船头的很大一部分体积处于“悬空”状态。如何保证“悬空”部分安全，这种在国内仅此一例的超长超重超高悬挑结构给施工带来不小难题。“巨型战舰看起来动感十足，但船头超长悬臂结构施工却遇到一系列难题，我们创造了奇迹。”李鹏程说。桁架梁水平悬挑长度达35米，悬挑端顶点高40米，结构受力体系复杂，施工难度大。解决这个难题，最“简单”的办法，就是分段施工。

    施工单位运用MSGS软件和ANSYS有限元软件，对支撑架和悬挑进行静力和特征值屈曲分析，验明系统受力是否良好，各杆件内力是否符合要求，结果是否具有整体稳定性，将船头悬臂结构施工分为五个工况，先配重结构后悬挑结构，自下而上、逐层施工，使船头悬臂结构形成完整的主三角桁架梁受力体系。为满足纪念馆高大空间使用功能（最大跨度达35米），施工单位通过专家技术分析，在工程中部分梁、柱构件采用型钢与钢筋混凝土组合结构，工程上称之为“劲性结构”。“主体结构斜屋面及船头部位倾斜角度大，工人车辆无法开上去，人工把材料搬上去，放什么都会滚下来。”李鹏程说，斜板混凝土按照普通方法肯定无法浇灌。技术人员想了一招，采用斜板双层支模方式浇灌，设喇叭口浇筑混凝土，依次从周边空隙中对称循环投料，并用振捣棒在型钢两侧对称振捣。

    模拟试验验证——4200吨钢管撑抬起“船头”

    在船头部位四榀三角形主悬挑桁架梁结构未整体封闭成形前，结构不能承受自身重量及保持稳定性，需要搭架一个支撑架辅助悬梁承重。“我们在船头水平投影面积约4800平方米内，搭设40米高的支撑架，支撑船头结构自重7500吨，在国内实属首例。”李鹏程介绍，“这可不是一般支撑架，一般支撑架每平方米荷载不过五六百公斤，而‘船头’的支撑架每平方米最高荷载甚至达到十六七吨，我们工程上称它为‘高大模板支撑系统’。”为了破解施工难题，工程的建设者们可没少花功夫。

    施工单位专门从国内知名建筑高校及科研院所聘请专家组成“船头”攻坚小组，编制了“船头”支撑系统设计施工方案，对钢管、扣件、型钢支撑等分别进行模拟承载力试验，测试其实际抗压屈曲稳定强度数值。经过专家组20天计算，终于找出施工方法。

    高大模板支撑体系采用型钢—钢管组合支撑体系，主三角桁架梁下及其周围数榀采用20a型钢支模体系，其它区域采用普通型号48×3.0mm加密钢管脚手架，纵横向焊接耳杆与周围架体连接形成整体受力体系。施工单位通过自筹、租借等方式，集中了约4200吨各种钢管材料、140多万只扣件，在“船头”下方搭建起了一个同样高约40米的巨型支架，最高峰时施工人员多达600人，进行4层立体交叉作业施工。所用钢管一一连接，其长度达2000公里。

    实施电子测温——完成大体积混凝土施工

    基础不牢，地动山摇。基础在工程建设中是非常重要的。船头悬臂结构高大模板支撑体系底部的地基基础，需要承受11700吨船头结构和支撑体系荷载，给施工单位制造了不少“麻烦”。

    施工单位组织专家对支撑系统基础进行了专项设计。为防止抵抗架体因水平力可能产生的侧向滑移，施工单位在基础垫层混凝土浇筑前，每隔3米在基础中预埋纵横向竖向钢管，并用水平钢管纵横向连接成排，与高大模板支撑体系斜向剪刀撑及立杆相互拉接，基础采用下为桩承台基础上接筏板形式，基础底板标高负8.3米，基础底板最厚达2.95米，混凝土浇注体积大。

    除混凝土大体积浇筑外，混凝土的养护，是保证建设质量的一道关键工序。而大体积混凝土是怎样养护的呢？用“娇贵”来形容一点也不过分。混凝土最大温差只能控制在20℃以内，这样才能确保混凝土施工质量。施工后在混凝土中埋设电子测温仪，对大体积混凝土温度进行测量，采用内加冷凝水管、外加保温板覆盖形式控制温度，即在混凝土施工中埋设冷凝水管，采取水循环方式进行降温，好比在混凝土中铺有制冷片一样，通过水调控温度实现养护。同时，在混凝土表面覆盖麻袋片、草栅等然后覆盖塑料薄膜，以减小混凝土的内外温差，进行保温保湿养护。

    目前，“船头”已安全优质地完成工程主体结构及架体卸载施工，实现了安全无事故，填补了国内该类工程施工技术空白，为国内同类施工积累了经验。（朱文武 舒郁仁 ）