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在国内，空中悬臂结构的建筑形式，
或许这种情况并不少见，
但，
拥有钢结构10000余吨，
整个单屋顶悬挑的建筑
你一定没见过吧？
今天，
施工现场经理为您介绍一栋大楼
超长悬挑结构建筑
——上海图书馆东分馆
▲上海图书馆东分馆竣工后的造型
▲项目最新建设情况
上海建工四局项目经理张永志介绍说：“整个工程采用的钢结构重达2万多吨，仅屋架和悬臂系统就重达1万多吨，大量的Q420、建筑外侧有最大跨度16.8m的悬臂结构，由28根斜拉杆支撑，受力原理与肩杆类似。 ，中国还有其他具有相同结构设计原理的建筑，单体建筑采用悬臂结构的很少。”
项目概况
上海图书馆东楼项目主要包括新建集中式大型公共图书馆钢结构螺栓定做，总建筑面积114951平方米，地上建筑面积77968平方米。地下2层，上部建筑7层，高度50m。上部是以钢结构为主体的框架剪力墙体系。 28根支撑柱及核心筒东西两侧均采用清水混凝土。由上海图书馆承建，上海工程建设咨询监理公司承建，丹麦SHL建筑事务所与上海应用技术学院联合设计，上海建筑技术监理，上海建工第四建设集团总承包商、安装集团、机建集团、三鑫科技专门从事分包。
▲项目建设信息图
一走进施工现场，他发现文明施工做得很好，亮点不少：
不仅安全通道设置规范，入口左上角还设有白色扬声器。每当有人经过时，这款红外感应扬声器就会自动播放安全指令，并随时发出安全警报。
▲安全通道顶部还设有扣扣式脚手架
▲安全通道两侧贴有生动的中英文安全提示。
整个安全通道由耐用且可回收的镀锌压型钢板制成。项目经理张永志介绍：“压型钢板虽然单次投资成本较高，但未来可以在多个工地多次回收利用，同等计算成本并不高。”
现场体验区，也做了各种类型的布局。不难看出，项目部在安全管理方面也下了很大的功夫。
▲半封闭安全早会解说台
▲边缘开口的标准化防护措施
▲醒目的整齐防护栏
▲现场区域标识清晰
在中庭区域，这根“定海针”引起了施工现场管理人员的注意。谈及其施工难点，上海建工四建集团副总工程师徐正伟说：“这是一根21.5米高的劲性清水混凝土柱，分四次浇筑成最终形状。确实不容易，需要克服三大难题：垂直度控制、混凝土色差控制和成品保护。”
说着，他带领工地管理人员看到又一根已经浇筑好的坚固清水混凝土柱。仔细一看，其外观饱满，表面光滑。
三大施工难点
大面积清水混凝土结构施工
本工程上部结构四根核心筒东西两侧的剪力墙以及主体建筑和部分裙房区域的柱子均采用清水混凝土。清水混凝土应用面积约11300平方米。
1）层高高、内部截面大的钢柱
刚性筒体高度一般在6.2m以上，其中21.5m高筒体1个、20.2m高筒体1个、14m高筒体2个。
独立柱高度很高，必须分段浇筑混凝土。如何在保证混凝土浇筑密实的同时防止混凝土离析，特别是需要精确控制独立柱的整体垂直度，给现场施工带来了严峻的挑战。
2）梁柱节点有加长钢牛腿
本工程梁柱节点处存在突出的钢牛腿，限制了模板的安装和合模方式。模板的选择变小，柱形模板必须封闭在梁下。此外，工字钢或箱形钢梁给梁柱节点模板的现场拼装带来了相当大的难度，其施工质量将直接影响柱节点的形状以及是否会出现漏浆现象。
3）硬质混凝土强度高，易出现温度裂缝
本工程框架柱、剪力墙混凝土强度较高，等级为C60。在保证强度的情况下，单位立方米水泥用量较高，水化热较大。再加上墙柱内部暗柱、剪力钢板等的约束，很容易产生裂缝，而裂缝对清水混凝土的观感影响较大。 ，且维修困难。
4）门洞、管道等分布不规则，对模板、螺栓孔的布置影响较大。
从现有图纸来看，核心筒内分布着许多门洞、管道、消防箱等，且分布不规则。这些都会影响饰面清水混凝土中接缝和螺栓孔的设置。对模板和螺栓孔的布置要求非常高。此外，幕墙中与桁架梁连接的伸出牛腿和预埋件也是影响清水混凝土墙视觉质量的重要因素。
为解决施工难题，项目部开展了多项科技攻关活动，进行了四次清水混凝土试验，确保最终产品一次性优良。
▲第一个定型木模及内部结构样品
▲第一个透明混凝土柱样品
第一个清水混凝土圆柱体样本是在借来的场地建造的，由一个圆柱体和一个角部剪力墙组成。
立柱高3.6m，采用定型木模，立缝两条，横缝间距1.2m。
▲第一个墙模板样品
▲第一个裸露混凝土墙样品
剪力墙高度为3.57m。一侧由芬兰板材制成，另一侧由普通优质木模板制成。
▲清水混凝土第二样
▲第二定型木模样品
▲第二张纸管模具样品
第二个清水混凝土样本，两根柱子和两根剪力墙。
每根立柱长3m，模板采用纸管模具，无横缝，螺旋纹。另一条长4m，采用定型木模，竖缝两条，横缝间距3m。
▲清水混凝土墙模板第二个样品
混凝土墙全部高2.4m，一面墙两侧贴有芬兰板。另一面墙的一侧有金属饰面模板，另一侧有光滑的高品质木质模板。
▲清水混凝土第三样板
▲第三个裸露混凝土圆柱模板样品
第三个清水混凝土样本是一个圆柱体和一个剪力墙。
清水混凝土柱一根长3.6m，采用木模板加固，内衬软玻璃板和异形木檩条，沿高度方向分两步浇筑。
▲第三届展会混凝土墙模板及预埋线箱
清水混凝土墙一侧采用金属模板，另一侧采用普通木模板；铝合金檩条调整为镀锌方管；金属模板的侧门口设有倒角条；开关盒预先嵌入墙内。
▲清水混凝土第四样
第四个样品是两个圆柱体；本样本仅模拟钢筋的排列，不包括剪力钢板。其中一种是方形和圆形模板，另一种是玻璃钢模板。
方、圆模板柱高度均为4.8米。檩条采用配套箍筋，无明缝。竖缝2条，横缝1条（高度2.4m），接缝处加连接件。
玻璃钢模板，柱高3.6米。檩条采用配套箍筋，无明缝。有竖缝和无缝横缝两种。
大跨度外悬挑钢结构
1）悬臂结构采用吊柱悬挂在屋架结构上。最大悬挑长度为16.8米。变形难以控制。最大起拱量超过100mm，吊柱直径210mm。吊柱节点处板厚为160mm。需要关节。测试验证了该部分的可靠性。
2）本工程钢结构节点复杂钢结构螺栓定做，加劲肋密集。框架柱、框架梁（桁架）、吊柱、仰制桁架、副桁架均采用Q420等规格，最大板厚达到100mm。
因此，工程钢等级高、焊缝多、要求高。同时，焊接作业多为高空、悬臂、边侧施工。焊接时需要搭建焊接操作平台，焊接操作条件十分复杂。
3）本工程楼板桁架、屋架较重。钢结构总吨位超过25000吨，屋架吨位超过8000吨，悬挑面积约3700吨。主楼的外环由悬挂桁架的楼层组成。整个桁架的重量不仅超过了塔的起重重量，而且长约23米。
施工现场管理人员在现场看到了16.8米大空间钢结构的布置。整个建筑的主梁均采用开腹桁架形式。未来机电管道可以穿过桁架上下弦，优化大量管道路径。
张永志指出：“整个项目67%的建筑面积采用钢结构形式，我们采用预制构件进行装配式施工，减少了施工现场的环境和噪音污染。”
外露大板幕墙及大窗系统
1）建筑四面设有4个跨度17m的大窗系统，幕墙结构向外倾斜67°。外部悬挑主体结构的变形不容忽视。需要对幕墙的变形进行实时监控，以保证幕墙的正常施工和安装。精度和外观的控制。
2）单块幕墙尺寸为4200mm×1550mm，玻璃尺寸较大。各种玻璃参数（连接和框架）很容易出现加工错误。幕墙大多采用较为复杂的浸印釉面玻璃和三角玻璃。如何？确保玻璃原材料和加工的质量至关重要。
3）幕墙支撑系统的创新设计中，大量采用定制型钢。由于结构层层变化的特点，立面折线以下的钢柱截面设计为平行四边形。这种定制型钢是一种带有外露小R角的钢材。 ，且直接暴露在人眼可见范围内，要求加工精度高。
4）现场单元钢架吊装困难，斜面上（坡角67°）单元钢架吊装更困难。折线处的单元钢架为异形钢架，大窗处的折线处由上下钢架组成。如何保证立面对角拼接的精度和质量。如何控制大跨单元钢框架吊装扰动变形？钢构件现场施工极易发生碰撞，经常出现表面油漆剥落的情况。现场成品的保护非常重要。
在施工现场，这块玻璃幕墙的视觉样本相当引人注目。目前，整个项目主体建筑已初具规模。
▲首个玻璃幕墙视觉样品
▲建筑主体结构已初具规模
