建设温哥华会议中心的生境裙

作者:WorleyParsons Canada Ltd

温哥华会议中心它的设计非常独特——一个人工礁石(也被称为“栖息裙”)。混凝土生活区裙从公共走道的底部向下五层,一直延伸到港口。这条裙子的设计得到了海洋生物学家和其他顾问的建议,使它模仿了自然环境。

温哥华会议中心的栖地裙楼 由WorleyParsons加拿大有限公司提供

以下是一些摘录从一个合同提交主要关注住宅裙的设计过程、制作和安装WorleyParsons加拿大有限公司。请参阅附件简报关于设计规范、所用材料、项目成本和项目时间表,也由WorleyParsons Canada Ltd提供。


这次提交的作品特别关注“鱼栖裙”(habitat skirt)的设计、制作和安装,该作品于2008年5月完成,耗资830万美元。设施的三个近海周边面被生物工程结构包围,该结构由一系列阶梯式预制混凝土工作台组成,由预制混凝土框架支撑,并连接到一个特别设计的现浇混凝土梁上。栖息地裙摆从设施向外延伸,并在整个17英尺的潮差范围内向下延伸,其设计旨在最大化垂直和水平的生态连接,为多种潮间带海洋生物创造栖息地。

设计过程

当决定最合适的材料来实现habitat skirt的目标时,结构工程师出于几个原因选择使用预制混凝土组件。首先,框架和长椅位于潮汐区,暴露在海浪的力量和漂浮的碎片如原木的影响下。混凝土,由于它的质量,它比其他材料更能抵抗向上的冲击力和冲击凹陷。其次,生境边缘必须通过提供理想的生长条件来促进广泛多样的海洋生物的快速定居。裸露的骨料混凝土表面可以很好地复制天然海岸线上的环境,而且表面不会随着时间的推移而腐烂变质。最后,生境裙架附加在一个具有典型施工公差的现浇混凝土基础结构上。通过使用预测钢钢筋与剪力键方式相比,预制混凝土框架已完全锁定在基础结构中场铸填充部分能够容纳基础几何形状的较大偏差,同时仍然保持了人居裙框架的对齐和美学。

温哥华会议中心的Habitat裙设计细节

habitat裙架具有独特的几何形状和连接要求,防止了预应力钢绞线或后张拉钢条的结合。相反,框架腿,将抵抗张力和弯曲力,是沉重的钢筋有规则的变形钢筋,以限制任何混凝土裂缝的宽度,防止腐蚀。

栖地裙凳用钢丝束进行预应力,进一步限制混凝土裂缝宽度。此外,一些特征被添加到长椅的顶部表面,以促进海洋生长。在每一个长椅上放置了一个连续的低洼,或者说是槽,这样当海平面随着潮水下降时,水会留在长椅上形成潮汐池。其余的顶部表面是波纹的,并完成暴露混凝土中的骨料。

为了延长结构的使用寿命,并增加整个项目的可持续发展目标,指定了一种低渗透性的混凝土混合设计,并包含大约25%的粉煤灰。

最后,特别注意确保结构系统能够容易地安装,以降低项目成本和尽量减少对工人安全的风险。为了达到这个目的,设计了临时的吊钩来支撑地基上的“栖息”裙架,这样框架就可以夹在地基上,在施工过程中通过重力固定在位置上。这些长椅也被设计成可以在施工过程中被重力固定。

制造

栖息裙组件的独特几何形状被证明是一个挑战,但预制器很容易克服这个挑战。框架是在两个阶段的过程中制造。首先,框架腿浇铸在一个特殊的预制钢形式完整的沿弯曲角的倒角和铰链释放机构。然后,一条左腿和一条右腿被固定在另一条腿上,这条腿是专门制作的大型铸钢架。一旦固定好,每个13.0吨重的支柱,加上几十个突出的栏杆,被旋转90度到位,这样三根连接梁就可以浇铸了。已完成的42.9吨的框架是用特制的钢支柱吊起和运输的。

温哥华会议中心的Habitat裙架腿是用特制的钢模板铸造的

为了在长凳的顶部达到所需的表面抛光,在预加应力床上一次性浇铸了多达5个长凳。许多试验铸件在达到最佳的瓦楞和外露骨料混凝土表面处理之前就已经完成。混凝土养护后,通过表面缓凝剂和喷砂处理,实现了外露骨料的表面处理。

安装

结构工程师在设计过程中对安装程序的特别关注,以及预制工对安装挂钩的广泛准备,使得habitat裙架和工作台的安装速度比任何人预计的都要快。76个框架是用一台300吨容量的海上起重机在4天内安装的。当框架挂在安装钩上并在地基下旋转后,塑料垫片附着在腿的后面,作为临时的承重垫。吊装就位后,预制机使用液压千斤顶轻微旋转框架,并将塑料垫片替换为用环氧粘合剂固定的预制混凝土承重块。框架顶部和安装钩周围的地基之间的缝隙被加固,形成,再浇筑混凝土。

温哥华会议中心的生境裙安装程序图

长椅上还放置了一个海军陆战队员起重机。然而,预制工选择了不受潮汐影响的安装时间表,而是在潜水员的协助下安装了长凳。在四天的时间里,潜水员们将362张长椅引导到框架上的橡胶垫上。另一组人员在后面安装螺纹锚,以确保长椅到位。