科技日报记者 龙跃梅
6月29日，湛江湾实验室龙王湾研发基地（以下简称湛江湾实验室）举行园区落成暨渔业大数据中心启用仪式。
湛江湾实验室是广东省委省政府第二批启动建设的广东省实验室之一，于2018年11月14日获批建设，是粤西地区首个获批设立的省实验室。
大跨度超限结构全国少有
走进实验室，项目核心建筑——101总部研发大楼显得格外显眼。
该总部研发大楼地上10层，地下1层，建筑高度为49.95米，建筑面积7.7万平方米，采用大跨度的结构使其如同架在海上的栋梁，形成“海上栋梁”的建筑意向。
据了解，这个“海上栋梁”采用钢桁架体系，桁架跨度为53.4米，宽51.5米。桁架底标高14.17米，其桁架上部所托存在6层结构（结构自重荷载超1.5万吨），结构荷载集度高，属于多重复杂类超限结构，该结构体系全国少有，尚无成熟施工经验借鉴。
将“海上栋梁”从美好的设想变成现实，并不容易。作为项目承建方，中建五局对此有着深刻的认识。该项目技术负责人竺磊认为，53.4米大跨度桁架上部结构荷载集度高，施工过程中在诸多因素影响下可能会导致大跨桁架结构的实际标高、尺寸、位置状态偏离设计状态，会使结构的最终几何变形状态与设计要求不相符。
作为技术负责人，竺磊绞尽脑汁。他积极奔走，从设计院、到大学，从工程师到专家教授，他多方请教，一个个细节去推敲，从2021年4月开始，讨论了将近一年，到2022年初，各方才达成共识，形成了最终方案。
首先，采用有限元软件进行施工模拟分析验算，优化施工顺序，根据计算结果对大跨度钢结构进行预起拱，以抵消结构在荷载作用下产生的下挠和破坏；
通过施工顺序的巧妙设置，在施工过程中形成4次应力重分布，以此释放结构在自重及荷载作用下的应力变形，使得结构最终受力状态满足设计要求；
与此同时，采用可视化智能监测系统，对施工期间关键构件的内力和变形进行在线监测，将施工数据和模拟数据相互对比分析，为施工过程中提供可靠指导，并为后期经验总结奠定基础。
方案敲定后，项目团队一个个去跟踪落实，没有丝毫马虎。涉及受力方面，为了保证工程的稳妥推进，竺磊一个个抠细节，不敢有一点冒险，总是精打细算，把空间留得更大，把富余值留得更多。
“看到监测有黄色警报，晚上也睡不着；看到顺利成型，心才放松下来。”竺磊说，在团队的共同努力下，严格按方案执行，稳步推进，最终“海上栋梁”由设想一步步变成实体建筑。
形成一套大施工技术及经验总结
湛江湾实验室立足湛江、面向南海、服务海洋，聚焦海洋装备、海洋能源、海洋生物三大领域，布局系列科研平台，聚集各类高端人才，开展科技攻关和产业孵化，聚力打造湛江海洋科技整合平台，锻造南海科技栋梁，成为战略科技力量。
为了把实验室建设好，中建五局在“海上栋梁”施工中，运用了包括tekla软件、虚拟预拼装技术、有限元软件施工模拟分析、实时在线监测技术等。
tekla软件方面，基于专业钢结构软件tekla进行细部结构深化设计，建立三维实体模型。同时将这些技术应用于bim当中，以便更好地指导现场施工，提升施工质量。
虚拟预拼装技术方面，利用三维软件，将钢结构分段构件控制点的实测三维坐标，在计算机中模拟拼装形成分段构件的轮廓模型，与深化设计的理论模型拟合比对，检查分析加工拼装精度，得到所需修改的调整信息。经过必要校正、修改与模拟拼装，直至满足安装精度要求。
有限元软件施工模拟分析方面，本项目利用midas/gen有限元分析软件建立考虑施工阶段分析的有限元模型，并展开相应研究。
实时在线监测技术方面，采用一体化监测系统，对钢结构施工过程中结构关键构件应力应变、关键部位变形、温度进行监测，并通过协同软件进行实时动态监控，为施工安全提供可靠指导。
实践出真知。目前，中建五局围绕大跨度超限结构已形成2份省部级工法、9份专利、2个课题获国内领先评价，形成一套多重复杂类超限结构施工技术及经验总结。
“非常荣幸能够参与到湛江湾实验室项目建设中，把建筑图纸变成了现实的建筑，我感到非常自豪。”竺磊说。
（中建五局供图）
