世界最大"鱼缸"履冰搭建:装满水,防撑破;放完水,防坍塌

湖北日报   2018-11-19 19:01:56

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注满2.9万吨水的世界最大“鱼缸”内,数头体型庞大的虎鲸悠闲地游来游去。

11月19日,在珠海长隆海洋科学馆施工现场,中建三局一公司该项目经理刘辉向湖北日报全媒记者展示了这个全球最大的海洋科学馆3D效果图。

长隆海洋科学馆总建筑面积约36万平方米,将用于虎鲸的公开展示、繁育和科研等。从高处俯瞰,海洋科学馆外形酷似一条“大鱼”向东游。馆内设有形式多样、大小各异的66个海工环境水池,施工难度最高的是养育9头虎鲸的“大鱼缸”,湖北日报全媒记者获准进入施工现场,抢先目睹全球最大鱼缸的建设精妙之处。

2700平方米缸底滴水不漏

养育虎鲸的大鱼缸底部形似一条大鱼,其东西长度为102米,南北宽32米。

项目技术总监舒浩介绍,大鱼缸池底部面积达2700平方米,池底最大厚度为1米。注满2.9万吨海水的大鱼缸面对的最大考验是,不惧海水侵蚀,确保滴水不漏。

与一般鱼缸不同的是,这个巨无霸鱼缸在存、放水时,有巨大压差。装满水,需要防撑破;放完水,又需要防坍塌。为此,工人们设置了两根正反向柔性预应力梁,这样,装满水时,正向预应力梁就将四壁托住,绝不会被水压冲破;放完水时,反向预应力梁又将四壁牵拉,不会坍塌。

保证如此大体积的混凝土浇筑一次性成功,对建设者来说无疑是一次巨大挑战。舒浩介绍,砌“鱼缸”的混凝土为海工混凝土,其满足海水环境下抗渗、抗腐蚀的严格要求,但其缺点显而易见——移交使用后无法进行修补。为此,根据浇筑前各种数据测算,“鱼缸”的底部厚度最终确定为1米。

技术人员还首度在混凝土中加入了抗裂纤维,通过反复试配,寻求到抗裂纤维的最佳掺量,此举对控制裂缝至关重要。

混凝土浇筑持续了4天3夜,浇筑期间,200名建设者使用30台混凝土罐车、4台地泵一次性连续浇筑了4400立方米混凝土,浇筑后采用测温点监控等后续措施,确保无裂缝、无渗漏。

世界最大亚克力玻璃翼翼安装

如何让游客从不同角度近距离观赏凶猛的虎鲸?

刘辉介绍,珠海长隆海洋科学馆馆内安装了世界最大的亚克力玻璃视窗。全馆共需要安装112个大小形状各异的亚克力玻璃,平面形状有矩形、扇形和圆形;立面形状有矩形和扇形;垭口边界横断面有“U”形和“L”形。

在虎鲸展览池里,主视窗亚克力玻璃长46.2米、高8.2米、厚度达0.6米,利用日本尼普拉的专业技术将14块亚克力玻璃无缝焊接而成,相当于两块IMAX电影巨幕,完成后将打破吉尼斯世界纪录,成为世界最大亚克力玻璃视窗。

刘辉介绍,水池空间有限,亚克力玻璃运输、焊接及安装等工序交叉繁多,项目利用BIM模拟和3D打印机推演,通过三维立体布置,制定最佳亚克力玻璃运输、堆放、加工等方案。

真正将亚克力玻璃“请上场”,是一项浩大的工程,安装时,工人们要给这“摆谱”的玻璃提供支撑平台、并装起防护棚,以抵挡风、雨、火、撞、高空掉渣等的意外侵袭。更为严苛的是,玻璃门还要在冷暖空调提供的保湿、保温环境下、在密闭无尘的空间里,才能安装就位。

32根巨柱撑起最大穹顶

海洋科学馆采用巨型拱壳结构形式,其高差达30米、顶层面积达8万平方米,视野壮阔。

要保证如此巨大的结构空间稳如磐石,形态各异的柱子屡建奇功。舒浩介绍,32根钢筋混凝土巨形柱、57根钢筋混凝土圆形高大柱、55根钢管混凝土斜柱共同支承起整个海洋馆的穹顶。在超大空间中,游客可以通过5000座扇形看台观看虎鲸表演。

擎天柱内藏玄机。舒浩解释,这32根直径1.5米,高9米的巨柱,每根均有2根竖向0.3至0.5米和2根水平向100米的预应力筋深埋其中,与屋盖钢结构形成一个有效整体,类似搭帐篷时固定帐篷的锚杆一样。

更为玄妙的是,巨柱内钢筋交错,且受波纹管、架立筋等空间制约,混凝土密实度很难保证,项目创造性地使用了高抛自密实混凝土,在浆液里添加了一些特殊外加剂增强流动性。有了“添加剂”的帮助,混凝土开启了自动流淌之旅,轻松地填平粗细骨料之间的缝隙,确保工程质量。

“明年待‘大鱼缸’开放时,这里展示的不仅是虎鲸,更有建筑鄂军的精湛技艺。”刘辉满怀憧憬地说。

文/图湖北日报全媒记者胡蔓、杨麟、通讯员张颖

(责任编辑:李艳琼)

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