陈学英 何湘锋 张双
中国建筑第二工程局有限公司，广西
【摘 要】南宁万达茂主题乐园为首个桂文化大型室内主题乐园。其结构型式为钢筋砼排架结构与钢桁架屋面构成的大跨度大空间结构，室内游乐设施布设于DBV包装的山水园林及人文景观之间，所有机电专业主管线均敷设在复杂的地下管廊内。因其为商业、文化、旅游娱乐一体的全新业态，设计施工均有其特殊性和复杂性。本文对设计创新点及关键施工技术进行简要阐述，为类似工程提供借鉴。
【关键词】 桂文化室内主题乐园 综合技术
1前言
南宁万达茂位于广西南宁市五象新区文化产业园核心位置，总建筑面积150万平方米，建筑面积3.5万平方米，是万达集团在全国第一个大型室内文化、旅游、商业综合体，乐园深度结合当地少数民族文化、精选了国内外深受欢迎的游乐项目，实现了游乐设备与当地文化、山水的巧妙结合。主题乐园室内空间的业态非常复杂，其中16项主要的游乐设施结合在山、水、亭楼内，对乐园空间的利用大，也使得施工的难度较大。
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图 1主题乐园内部效果图
2工程概况
主题乐园为大跨度大空间结构，平面尺寸165.2*148.5m，地上高度30m；主体结构由外围钢筋砼排架结构及两点支撑大跨弧钢桁架屋面构成。室内设有有1.05万平米“房中房”建/构筑物。在外围排架、钢屋架安装完成后，再进行室内结构以及设备安装施工。
3关键施工技术
3.1超高大截面钢筋砼排架结构钢木组合模板技术
主题乐园外围钢筋砼排架结构由44根框架柱及6道水平框架横梁组成。框架柱截面1300×1300mm、全高27.5~30.5m；横梁截面尺寸600×1000mm，跨度分别为10m、15m、18m。主要有以下特点：
（1）梁、柱构件截面尺寸大，梁跨度大。其模板支撑体系属于超危大工程。需要采用可靠的模板加固体系。
（2）排架整体超高。支撑架体的高宽比较大，模板支撑是本工程钢筋砼排架的重点，对其安全性要求较高。
（3）柱结构的砼成型质量要求高。排架柱顶部承受屋面钢桁架的重量，柱的垂直度要求高，砼的成型质量要可靠。
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图 5排架结构立面局部图
经多种方案比对后，采用钢木组合模板体系，即柱采用加工型钢组合式定型模板、梁模板采用“木模+木枋+钢管背楞”。
柱定型钢模采用型钢组合大模板，由5mm钢板面板、槽钢及扁钢肋板、双槽钢背楞、及连接法兰按1.3*3m、1.3*2m、1.3*1m焊接成标准板块，采用不同组合满足柱高6米、5米、4米施工情况。
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图 6定型钢模板图（1米高）
模板支撑采用扣件式钢管脚手架，按正常受力计算采用3排立杆即可满足受力要求。考虑支撑架整体搭设高度25m、3排支撑架宽度1.2m，仅考虑受力要求情况下支撑架体高宽比严重超标，整体稳定性差。为避免在水平施工荷载作用下出现失稳，模板支撑采用“内撑外防一体式脚手架”，即将梁模板支撑架、梁柱施工防护架、及后期施工操作架一体考虑，支撑体系由3排内支撑架与内外侧各3排外支撑架组合，减小高宽比，使整个支撑体系稳固。结构施工完毕，剩余的外支撑架体即转换成外操作架，为后续围护结构施工所用。
图 7框架柱架体搭设平面图
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图8结构施工脚手架搭设转化示意图
内支撑架与外脚手架的连接杆采用易拆型，加强拉结措施后可转化为后续施工的操作架体。
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图 9排架结构立面局部图
剪刀撑设置：外围按全立面设置竖向剪刀撑，在内三排架体的两侧单跨内垂直梁方向设置竖向剪刀撑；在每层结构梁顶面以上200mm位置，以及梁下封顶杆位置设置水平剪刀撑。
架体拉结与抱柱：每两步设置一道抱柱装置，拉结按两跨三步设置。
3.2大跨度弧形倒三角管桁架施工技术
主题乐园屋面屋盖纵向跨度165.2m、横向跨度148.5m，投影面积约2.5万m2 ，屋盖主次桁架均为倒三角管桁架形式，桁架最高约9m、宽6m。桁架杆件截面尺寸最小P70×4mm、最大为P1050×56mm。
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图 11倒三角管桁架结构效果图
（1）桁架胎架拼装
主、次管桁架在地面搭设胎架拼装平台进行拼装，胎架使用H400*200*8*13型钢作为底梁，H200*200*8*14作为主支撑立杆，型钢C10作为次支撑构件，采用25t汽车吊安装。
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a胎架搭设示意图 b拼装桁架现场照片
图 12胎架与桁架拼装
根据胎架设计图建立MIDAS GEN 模型，并采用有限元分析软件MIDAS 8.35进行模拟分析，对胎架结构简图进行计算分析得最大应力、变形值，获得胎架变形最小的情况。
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图13胎架验算图
根据有限元分析计算分析调整后，验算结果最大位移为2.17mm。对项目22段拼装次桁架进行测量、分析、统计，得出每段变形参数最大值与模拟分析结果基本一致。
（2）管桁架的拼装及吊装
屋面桁架安装采用“先主桁架、后次桁架、再散件；主桁架由两头向中间、次桁架由中部向两侧”的施工方法进行，分段桁架在胎架内拼装、焊接，验收后进行履带吊吊装。主桁架中间除结构除2个钢管柱支撑外，增加一道支撑胎架，根据支撑点分为4段吊装，最大吊重129t，采用两台260t履带式起重机同时吊装。每榀次桁架分两段吊装，最大重量约60t，采用单台260履带式起重机吊装。
吊点的位置主要根据桁架的形式和重心，采用4点或6点的吊装点，在起吊过程中保证结构在自重作用下保持平衡。考虑吊装过程中的稳定性，一般最外侧吊绳与被吊构件存在一定夹角，且吊装夹角控制在450左右。
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图 14吊装挂点示意图
（3）桁架安装的应力应变监测
安装过程中，必须对施工过程的内力和变形进行监测。在深入分析对结构成型状态内力和变形的影响因素后，制定科学可行的监测方案，确保结构内力和变形在施工过程中始终处于受控状态。
结构监测系统对整个吊装过程中结构主体变形、受力部位应变、温度、风力进行全面监测，选择主桁架和典型次桁架的上弦杆、下弦杆、腹杆作为应力监测构件，从而保障施工的质量与安全。
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a 振弦应变计安装 b传感器实时监测系统
3.3吊挂式动荷载轨道梁安装技术
主题乐园高空轨道式观览车项目是国内首个空间吊挂式轨道观光览车，动荷载轨道梁总长度约440m，总重量约260吨。轨道梁经由130个架空吊挂式动荷载轨道基座及转换装置安装在屋面桁架的下弦杆上。轨道梁全程设计了15个拐弯点，为保证轨道车行驶时的平稳顺畅，动荷载轨道梁安装精度是此项目品质的关键。
屋面桁架结构施工完成，临时胎架卸载后再安装轨道梁。现场根据屋面主、次桁架安装完成的位移进行了复测，根据其偏差值，得出以下结论：
（1）轨道梁经桁架主梁中部、圆柱支撑点附近、次桁架中部、次桁架端部等位置，这些不同的位置在安装完成后因自重产生不同的位移变形，吊挂轨道梁基座及转换装置的深化设计不能再完全以原屋面桁架设计模型中深化加工。
（2）对轨道梁经过的桁架进行复测，生成实测模型与设计理论模型进行对比，并分析结构偏差是否在轨道梁安装允许范围之内。
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图 25复测主体结构
（3）在实测模型中，深化吊挂式动荷载轨道基座及转换装置，得出加工尺寸，保证构件的相贯口能与桁架圆管紧密结合。
（4）在加载施工完成基座及转换装置后，由于荷载增加，桁架会再次产生位移。所以必须进行第二次测量，生成实测轨道基座及转换装置的空间模型，在实测模型中，确定吊挂轨道埋件加工长度尺寸。最终使轨道安装精度达到精准，设备运行平稳。
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图26吊挂轨道梁平面图
关键步骤1：使用三维模型软件Tekla Structures进行建模，确定转换梁加工尺寸及定位，转换梁通过相贯口与屋面桁架或者转换构件紧密结合。
关键步骤2：基座图纸定位。把轨道梁图纸在电脑上用CAD合到总平图上，通过CAD放点把130个定位基座的四个螺栓孔的水平坐标点全部标示出来。
关键步骤3：基座现场精确定位。根据坐标点用全站仪、水准仪、卷尺配合空间三维精准定位，即用全站仪测定平面坐标、从基座吊卷尺与水准仪配合测定标高。
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图 40定位基座与转换构件和屋面桁架连接节点大样
关键步骤4：安装及校准。基座底面标高距离室内地面约24.05m，基座安装时主题乐园室部结构正在施工，地面情况复杂，无室内作业平台。基座安装采用汽车吊送入高空、再用手拉葫芦进行接驳的方式把基座调整至预定位置；在屋面弦杆下方设计施工吊笼，安装及焊接人员站在吊笼里进行作业。
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a现场调整定位支座位置 b现场焊接定位支座
图 27吊挂轨道梁施工现场图
3.4桂文化特色DBV包装技术
南宁万达茂主题乐园为国内首个以广西民族文化为特色的大型桂文化室内主题乐园。乐园室内设计理念以民族村寨（壮寨、侗寨）、民族节日（民歌节、盘王节、龙舟节）、民间传说（五象传说）为创意，室内包装总体上划分为欢庆小寨和青山秀水两大版块，装饰以壮锦、铜鼓造型，充分体现桂文化特色。
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a 效果图 b 施工完成图
图28主题乐园内部包装图
主题乐园装饰装修采用DBV（Design, Build, Validate）形式，。包装以异形钢结构、异形砼现浇结构、砌体结构为龙骨或基底，采用GRC构件（宝顶、翘角、GRC雀替、GRC浮雕）、青瓦及琉璃瓦、水泥造型仿石仿木仿树饰面等等，现场造型塑造出桂文化特色的亭台楼阁、山水印象。
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a风雨桥造型 b送风柱
图 29桂文化特色造形
3.6.1水泥造型工艺
涉及到的水泥造型工艺，主要有水泥仿木、水泥仿石、水泥仿树三种。此三种仅面部肌理不同。主要以异型钢结构骨架为龙骨——用?6.5圆钢进行钢筋网根据模型塑造出凹凸起伏的自然外形——钢筋网上面绑扎3×1/4（4目）的铁丝网——外露部分两次用水泥砂浆抹灰、塑形，造型内部亦抹灰——喷涂上色、肌理塑造。
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图 30室内包装异形钢结构骨架
3.6.2GRC构件
⑴一般情况下，GRC构件采用干挂法安装。通过锚栓或钢骨架将构件安装固定在基面上，对构件内的空腔不作填充，最后进行构件接缝、修补处理的安装方法。
⑵阴角线、饰物块(斗拱、涡卷、支托等)、小型线条、小型饰板、小型圆雕构件采用锚栓直接安装固定。较大型的构件根据设计结构受力计算要求在基面通过钢架安装固定。
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GRC翘角 GRC雀替
图 32 GRC装饰
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图 33 GRC浮雕
3.4.结语
南宁万达茂是全球首个大型室内桂文化主题乐园，商业、文化与娱乐业态的完善结合，建筑及装修充分融入了桂文化元素、以及广西地域和人文特色，开启了南宁迈向世界的文旅时代。工程从设计建造到后期运营均取得了良好的效益。建设过程中形成的综合技术，对于同类建筑施工有一定的借鉴意义。
工程建设过程获得省部级以上科技奖项20余项,获广西建设工程施工技术进步奖。工程建设质量先后获广西建设工程“真武阁”杯最高质量奖、中国钢结构金奖、中国安装之星奖、国家优质工程奖。
参考文献：
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【3】杭金等，大空间框排架结构的脚手架施工技术，建筑施工，2017，39（11）
【4】戴天月，徐文敏，上海迪士尼梦幻世界轨道吊杆的制作与安装，建筑施工，2015，37（08）
【5】高延峰，田俊年，巴斯光年游艺轨道与设备安装施工技术，城市住宅，2017，24（07）