音乐厅结构施工及声学效果控制技术.docx

音乐厅结构施工及声学效果控制技术 音乐厅结构施工及声学效果控制技术前言　　随着我国改革开放的深入和经济建设的发展，人们在物质生活水平日益提高的前提下，对精神文化的需求也将相应日益提高，交响乐是集多种音乐形式之大成的音乐，作为人类文明的优秀成果，有其它文艺形式所不可比拟的表现力、感染力和育人功能当今世界，大多数知名城市都拥有优秀的交响乐团，人们也常常通过评判某一交响乐团的演出水准，来感知乐团所在城市的国际化和现代化水平音乐厅等相关工程正是满足人们精神文化需求的理想场所，往往是一个城市标志性的文化建筑国内必然将出现新一轮的文化设施建设热潮，以满足人们日益增加的精神文化需求　　目前国内对音乐厅音质及声学效果设计方面进行了多方面的研究[1-3]，而关于音乐厅在建造过程中的音质　　　　作者简介：陈国栋，（1975—），男，博士，工程师，主要从事钢－混凝土组合结构研究.　　　　及声学效果施工质量控制技术研究尚不多见，为此，本文以刚建成的上海交响乐团迁建工程为例，对其结构施工及声学效果施工质量控制技术进行了探讨，可为类似工程的施工控制提供借鉴和参考　　1 工程概况　　上海交响乐团迁建工程总建筑面积约19950平方米，其中地上2层，总建筑面积约5270平方米，其中，排演厅地上最大高度约18m，地下高度约10m；地下4层，建筑面积约14680平方米。

建筑功能布局包括一个1200座大排演厅、400座小排演厅，公共区、乐团管理办公区、行政办公区及设备停车场五个部分　　本工程大、小排演厅采用“房中房”弹簧隔振支撑的悬浮结构体系、及中空底板、中空墙、马鞍型中空屋面隔声等一系列建筑声学设计，以达到国内第一、世界一流的建筑声学效果　　由于本工程对声学要求高，因而对施工技术和施工质量控制要求较高，结构施工质量控制难度较大　　　　图1 工程效果图　　Fig1 The effect picture design sketch　　2 弹簧隔振体系施工质量控制　　本工程距离地铁较近，最近距离约6.3m，为了减小地铁行驶过程中产生的振动对排演厅声学效果的影响，大、小排演厅分别放置在弹簧隔振体系之上，形成悬浮结构体系按设计要求，大、小排演厅混凝土支墩（正方形）共计分别为108和60个，支墩上放置弹簧隔振器共计分别为204和94个，由于排演厅结构直接放置于弹簧隔振器之上，因而弹簧隔振器安装及其支墩施工质量的优劣直接影响本工程建设的成败　　2.1 混凝土支墩施工质量控制　　从图2可看出，弹簧隔振器直接放置于混凝土支墩上，混凝土支墩的平整度和支墩间的高差控制是其施工精度控制的核心，为了达到设计精度要求，混凝土支墩施工时重点加强对模板顶标高控制。

木模板加工时保证各边平整、不留毛刺，用水平尺测量各边平整度模板施工完成后用水准仪分别测量四个角点及各边中点标高，误差控制在2mm以内，对不符合要求部位即时调整，反复测量、调整直到满足要求支墩混凝土强度达到设计要求后拆模，分别选取支墩四个角点、各边中点及支墩中心点，用水准仪测量其标高，经反复打磨、校正，确保各支墩在同一标高，并使各支墩表面平整度满足设计要求　　　　　　　　　　　　　　图2 大、小排演厅剖面及弹簧　　隔振器及其与结构关系示意图　　Fig2 Diagram of cross-section of the both concert halls and the relationship between the spring vibration isolator and structure　　2.2 弹簧隔振器施工质量控制　　混凝土支墩施工完成后，首先根据防滑垫片大小在混凝土支墩上划出其四条边线，然后放置防滑垫片，所设定的四条边线保证弹簧隔振器中心与四条边线所组成的方形截面中心重合度误差控制在1mm以内弹簧隔振器吊放时，随时测量、校正隔振器与所设定的四条边线周边距离，直到确保弹簧隔振器中心与防滑垫片中心重合度满足设计要求（如图3所示）。

　　　　图3弹簧隔振器安装　　Fig3 The installation of thespring vibration isolator　　3 中空底板及中空墙施工质量控制　　3.1 中空底板施工质量控制　　中空底板总厚度1m，内设暗梁，其中大排演厅双层底板的上层板厚为400mm，下层板厚为200mm，空腔厚400mm；小排演厅的底板双层板单板厚度均为200mm，空腔厚度600mm，双层底板施工采用全木模支模方式，分两次浇筑，施工中要求排架搭设至要求标高后铺设木龙骨格栅，再铺设优质九夹板作为底模，第一次浇捣双层底板的下侧板及暗梁，不拆除暗梁侧模，并待混凝土达到强度后利用原有模板做支撑支设上层板模板，浇筑混凝土为保证声学要求，重点严格控制中空底板厚度，确保空腔和上下层底板厚度满足设计要求，浇筑上层板前对空腔内的垃圾、积水等清理干净，并对混凝土交界面进行清理，防止产生冷缝　　3.2 中空墙施工质量控制　　排演厅中空墙厚度1m，其中空腔厚度600mm采用定制钢模板，模板方案如图5所示　　中空墙采取分段逐层施工（如图6所示），各段交接处采用50mm厚预制钢筋混凝土板做为底模板，在施工过程中除进行常规钢筋混凝土施工质量控制外，重点控制以下内容。

　　　　　　Fig6 Diagram of construction process of hollow wall　　　　（1）为便于空腔内定制钢模板顺利拆除，模板安装前必须涂刷隔离剂，并逐段严格测量墙体和空腔厚度　　（2）由于排演厅跨度较大，屋面结构全部由四周中空墙承重，且排演厅内部尺寸必须满足声学设计要求，对中空墙的垂直度要求较高在中空墙沿高度分段施工中，严格控制各段模板垂直度，并沿高度方向每段施工完成后，测量包括其下已施工完成的各段墙体的总垂直度，逐层递进　　（3）上段中空墙施工前，对下段中空墙内腔进行清理，确保无垃圾、积水等（见图7），然后封堵50mm厚预制钢筋混凝土底模　　（4）为防止上段中空墙施工时垃圾及混凝土进入下段墙体空腔内，50mm厚预制钢筋混凝土底模在拼缝处采用砂浆填缝　　（5）为防止施工过程中雨水等进入下段空腔内，在每段空腔底部预留直径2cm的泄水孔　　（6）由于排演厅采取悬浮结构体系，与周边结构体系完全脱开（排演厅与周边结构间距20cm），为保证声学效果要求，排演厅中空墙结构与周边结构间严禁产生刚性连接，以防产生声桥，中空墙施工完成后对两结构体系间的空隙需严格进行清理。

同时，为确保声学效果要求，中空墙施工完成后，对所有螺栓孔及泄水孔采用隔声材料填充，外用砂浆密封（见图8）　　4 马鞍型中空屋面施工质量控制　　本工程排演厅屋面采用钢筋混凝土中空结构，四边支撑于中空墙，无内部支撑，屋面厚度1m（空腔厚度600mm，上、下层板厚度均为200mm），其中大排演厅高度比较大、马鞍型屋面跨度大，排架搭设高度18~23.6米，施工难度大　　中空屋面结构的施工同中空底板施工方法，由于屋面为不规则结构，标高控制成为施工中的控制重点为此，施工前根据屋面形状现场制作12榀不同的钢筋桁架，通过12榀桁架的临时就位对屋面标高进行定位控制排架搭设过程中严格控制其立杆间距、垂直度、标高等，排架搭设完成后，将12榀桁架临时固定于排架，以控制屋面标高　　对于支撑于看台的排架立杆，要求上下立杆必须对齐，以防对已施工完成的看台板造成结构破坏，如无法对齐则必须对上部立杆进行移位，移位原则：（1）屋面暗梁下立杆移位不能超出梁投影区域，（2）若梁下立杆移位超出梁投影区域，则梁下加斜顶撑　　5 小结　　本工程声学效果要求较高，采用中空、悬浮结构体系，技术复杂、施工难度较大，通过采取上述施工及控制措施，建设过程中未发生明显的质量和安全问题，效果较好，本文所采取的施工技术方法及控制措施可为类似工程的施工提供参考。