文/张凯、刘志军、李凯兵 哈尔滨市建筑设计院 黑龙江哈尔滨 150010

哈尔滨规划展馆位于哈尔滨市道里区友谊路369号，东邻人民广场，南邻友谊公园，北邻防洪通道，西邻观江国际。规划用地面积8800平方米，总建筑面积21285.15平方米。主要功能包括城区模型展示、总体及各种专项规划展示、4D沙盘及动感影院等城市规划展示功能。

本工程空间关系复杂，结构设计难度大，由于建筑功能要求繁杂，本工程集大跨预应力、大跨钢结构、较大悬挑、大跨度托柱转换、抗浮、超长处理于一体。

1、因建筑功能要求一层模型大厅框架柱不能落地，二层、三层中厅三边地面框架主梁均悬挑6m，采用有粘结后张预应力结构。一层顶结构平面布置图（如图1）

图1

2、因建筑功能要求入口大厅框架柱不能落地，以上各层此处采用单向18m跨有粘结预应力框架梁结构。二层顶结构平面布置图（如图2）

图2

3、三层顶数字沙盘和4D影院屋面采用18m跨双向预应力井字梁，减小了梁高，增大了净空，满足建筑功能需要。三层顶结构平面布置图（如图3）

图3

4、四层平面收进时，三层顶中部设18m跨有粘结预应力托柱转换梁，四层顶B轴两端设三向预应力框架梁解决9m跨悬挑屋面。B轴以下、2、8轴以外采用轻钢结构以减小悬挑长度，减轻结构自重，从而降低工程造价。四层顶结构平面布置图（如图4）

图4

5、模型大厅上空，三层顶屋面处经方案比选，放弃了造价较高的空腹夹板楼盖方案，最终采用网架结构，上铺硅镁钙板，既解决了隔声和防水后期维修方便的问题，又降低了工程造价。剖面图（如图5）

图5

6、正门18m跨钢架采用可循环利用材料作为建筑外立面石材支架，减轻了结构自重，减小了正门18m跨预应力主梁的负载。

7、因建筑所在场地地下水位较高，一层模型大厅柱下采用混凝土灌注桩解决局部抗浮问题。

8、超长结构处理采用抗裂加强带型式，既减小了使用阶段产生温度裂缝的风险，又使施工简便、快捷。

本工程基础采用钻孔压灌混凝土灌注桩（超流态灌注桩），工艺过程为先钻孔，钻杆为空心，用于灌注高塌落度混凝土，钻孔到位后以一定压力灌注混凝土，同时提钻，钻杆拔出桩孔时，混凝土已经灌注完毕，后插钢筋笼。这种桩型尤其适用于水下灌注桩，比泥浆护壁灌注桩桩身混凝土质量好，施工速度快，现场干净。缺点是钢筋笼经常插不到位，会造成桩顶箍筋加密区长度不够，影响结构安全。钢筋笼插不到原因主要有以下几点：

1、插钢筋笼时孔内已有混凝土，箍筋阻力较大，桩钢筋笼均为螺旋箍筋，箍筋如固定不牢，一旦脱开则螺旋箍直径会越来越大，支住侧壁；

2、钢筋笼刚度较小时，在吊装及下笼过程中容易变形，下钢筋笼过程中还可能被混凝土中石子带偏角度，与桩孔有角度时，钢筋笼会插到侧壁上。

3、本工程一层模型大厅柱下采用抗拔桩，一般抗拔桩为通长配筋，插钢筋笼过程会把塌落度较大混凝土中石子往下带，到桩头附近时石子密度很大，钢筋笼根本不可能下到底。

我们基于以往工程经验，针对以上几点分别采取了相应措施，使本工程钢筋笼基本到位，并且所有桩顶箍筋加密区都满足规范要求。

1、钢筋笼最下端连续设两道大直径焊接加劲箍筋，同时要求螺旋箍筋最下边两圈与每根纵筋焊接，防止了箍筋脱位；

2、钢筋笼采用直径16的纵筋，增大钢筋笼刚度，防止吊装过程中变形，把钢筋笼保护层加大到70mm，并要求施工单位控制好钻孔垂直度和钢筋笼的垂直度，防止钢筋笼插到侧壁上。

3、抗拔桩桩端留1.5m长素混凝土段。

4、桩顶箍筋加密区加长1m。

为使工程总造价不超概算，结构设计在规范规定范围内进行了多轮优化，以上各处方案均经详细分析，采用最佳结构方案，在充分满足建筑功能要求前提下，有效减少了工程造价。

该项目获得2016年度黑龙江省优秀设计一等奖及2016年度黑龙江省（建筑结构）优秀设计二等奖。