項目名稱：橫琴國際科技創新中心屋面鋼網殼及ETFE氣枕工程

建設地點：廣東省珠海市

竣工時間：2017年12月

獲獎等級：廣東省建設工程優質結構獎

獲獎單位：寧波萬豪空間結構工程有限公司

一、工程概況

  橫琴國際科技創新中心位于廣東省珠海市橫琴新區。本工程一期用地面積22119㎡，總建筑面積63486.63㎡。其中1#樓（中拉經貿園）建筑高度為36.5m，結構形式為骨架式氣枕膜結構，上部為鋼結構單層網殼+氣枕ETFE膜覆蓋，如下圖所示。氣枕膜總面積約8000平方米，共計730個氣枕，93個開啟式天窗，3000多根桿件組成，總用鋼量達1700余噸，單體構件大結構復雜，結構最高點標高為45.68米，中心最大跨度約90米，整個建筑結構新穎，造型美觀，采用多項新技術，此項目的建立為橫琴國際科技創新中心及中拉經貿園建設增添一抹亮彩。竣工后獲得建設單位及政府機構的高度認可。

  該項目由寧波萬豪空間結構工程有限公司深化設計、加工及安裝完成；工程于2017年12月竣工。

橫琴國際科技創新中心現場圖

二、結構體系

1.鋼結構體系

  本工程鋼結構為大跨度單層雙曲面網殼結構，表面覆蓋氣枕ETFE膜結構，結構最高點標高為45.68米；屋面鋼結構投影面尺寸為82m*76m，整個屋面鋼結構依靠V形圓管支撐于屋面上，V形支撐與屋面鋼結構通過銷軸連接。屋面鋼結構的鋼梁均為箱型結構，各箱型梁通過米字形鑄鋼節點相互連接。

  鋼結構形式包含十字勁性鋼骨柱、箱型網殼結構、鑄鋼節點、抗拔球形鉸支座等，結構形式多樣且復雜。

屋面鋼結構三維模型示意圖

  本工程主體結構用鋼量約1055噸，其中鑄鋼節點160噸；膜二次鋼結構用鋼量約190噸。

2.屋面膜結構概況

  本工程包含730（如圖10：下部364個，上部366個）個ETFE氣枕，每個三角形區域有一個氣枕。氣枕總面積約8000㎡，其中最大的約12.08㎡，最小的約1.64㎡。本工程全部氣枕采用雙層ETFE。經驗算，雙層氣枕可以滿足本項目的各種荷載組合。

ETFE氣枕建筑軸測圖

膜內最大應力分布圖（負風壓作用下）

膜結構與屋面次桿的連接節點示意圖

  膜結構龍骨（鋁合金型材）是在單元膜面展開后，在膜繩邊處穿入相應長度的鋁合金扣件，然后利用螺栓、自攻釘將鋁型材固定在二次構件上。

膜結構與屋面主桿的連接節點示意圖

膜結構以屋面結構每個三角為一個單元示意圖

屋面膜結構仰視效果圖

三、施工難點

  本工程根據總體工期要求時間緊迫，鋼結構工程總工期不超過60天。鋼結構重量約1700噸，包含曲面網殼、V型支撐、鑄鋼節點、萬向支座等加工周期長；雙曲面結構體系，部分結構采用向心關節軸承連接，在安裝過程中無法保持自身結構穩定，需要增加臨時豎向支撐影響安裝進度；構件數量多、規格多，合理的發貨順序也是工期的保證；珠海地區風大雨多，影響工期的不確定性因素較多；膜材為進口材料采購周期長。雖然困難諸多，但萬豪都順利的逐一解決。

四、網殼鋼結構施工方案

1. 安裝方法簡介

  主鋼梁利用現場C7052行走塔吊的性能和吊裝半徑，先安裝1/1-J和1-10軸主箱型鋼梁及網殼小拼單元，然后塔吊行走至過中線位置安裝1-A、1-2軸主鋼梁及斜向主鋼梁，形成穩定體系后依次安裝屋面網殼。

  網殼先在地面拼裝成單元后用塔吊進行整片吊裝，網殼安裝由角部向中間依次安裝，確保結構的整體穩定性。

2. 安裝步驟

（1）屋面支座、鑄鋼件及鋼柱安裝

鋼柱安裝時，應注意先把鋼柱的下插板與埋件安裝焊接后，再進行鋼柱安裝焊接。

屋面鋼柱布置圖

（2）屋面主梁安裝（共33段）

  屋面主梁安裝順序根據網殼的安裝焊接順序相同

五、經濟指標

  本工程主體結構用鋼量約1100噸，鑄鋼節點160噸；膜二次鋼結構用鋼量約190噸，氣枕膜總用量面積約8000平方米。

六、工程照片