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5.21

花开中国梦，筑梦生态岛

崇明花博会

前言：

中国花卉博览会（简称，花博会）始办于年，是我国规模最大、档次最高、影响最广的国家级花事盛会，每四年召开一次，素有中国花卉界“奥林匹克”的美誉。年5月21日至年7月2日，由国家林业和草原局、中国花卉协会、上海市人民政府共同主办，上海市崇明区人民政府、上海市绿化和市容管理局、上海市花卉协会等承办的第十届中国花卉博览会将在上海崇明举办，为期42天。

本届花博会以花开中国梦为主题，充分利用生态环保新技术、新装备、新工艺，全面推行绿色发展新理念，加快崇明世界级生态岛建设步伐，努力打造一届生态、创新、人文共享的世界级花事盛会，向伟大的中国共产党成立周年献礼。

壹

花博园规划

贰

主入口——仿生钢结构张拉膜体系

花博园主入口大门形似两棵枝繁叶茂的大树，为仿生钢结构体系，长米，宽40米，高19.21米，用钢量约吨，膜展开面积约平方米。大门设计整体造型意向为“两棵大树”，与“两个一百年”的概念相呼应。设计团队通过观察自然界的生态形式与规律，结合现代技术创造的一系列仿生结构体系，将传统的膜结构体系转化为纯钢结构外挂柔性幕墙的结构体系，通过对结构构件进行优化，剔除冗余的结构构件，使“结构叶脉骨架+建筑树形膜材”得以实现。

主入口大门实际效果

主入口大门钢结构骨架采用先进的自动找形与拓扑优化技术，形成稳定的空间受力状态。每根立柱钢管都有特定的弯曲弧度，以模拟叶脉生长在三维空间中的形态。钢结构骨架造型独特、轻巧，在兼顾建筑效果的同时，大幅减少用钢量。

仿树状钢桁架外挂聚偏氟乙烯(PolyvinylideneFluoride,PVDF)膜材，PVDF膜为密制微孔结构，在保证空气流通的同时，具备良好的自净自洁性。夜晚时，也可结合全新的3D全息影像技术在膜表面投影出指定图案，例如花博会标志、绚丽花海等，给人带来身临其境的真实感。此外，主入口大门底部设置雨水回用系统，实现雨水的输送、储存、净化，并用于广场区域的自动灌溉和场地清洗。

叁

生态环保新技术

“生态办博”是此次花博会的三大目标之一，据华建集团副总裁周静瑜介绍，花博园区在建筑设计、场馆运营等方面无处不践行生态、节能、环保的理念，在尽量不破坏原始生态的情况下，打造了体现地方文化特色、绿色安全健康、可持续可循环的园区景观，让游人尽享在“岛屿上、乡村里、森林中”赏花看景的乐趣。

因此，除了各具特色的园区建筑，花博园项目还涉及生态水系、园区配套、东平小镇花博村等，主要由中交三航局承建，工程内容主要包括万方土方，32万平米广场及园路铺装，40座中小桥梁，44万平米停车场，14个市政配套建筑，涉及绿化种植面积万平米，地栽苗6.1万棵，涵盖水生态修复、泵闸工程、护岸工程、建筑工程等多个专业领域，工程建设内容多、规模大，施工任务重，工期紧。

海绵城市概念示意图

为此，园区大量采用透水铺装，如透水砖、透水混凝土、透水沥青等，并且结合场地竖向标高及雨污水管布置，建设多种海绵设施，如植草沟、雨水花园、雨水回用系统等，确保园区全年地表径流控制率不低于80%。目前，园区已拿到国际绿色可持续景观场地SITES金级预认证。

3.2河湖水生态修复技术

花博会园区内现状水系凌乱，部分不连通，布局不合理，生态系统结构缺失，水域自净能力不高，存在富营养化风险。通过新开或现状河道拓宽的方式，形成31.44万平方米的水体，并采用先进的水生态修复技术，即选用矮型苦草、改良型刺苦草、龙须眼子菜等沉水植物，并辅以挺水植物群落，营造“水下森林—水生动物—微生物群落”共生体系，强化水体的生态功能，构建稳定的水生生物群落，恢复水生态系统的自净能力，提高水域生态系统净化功能的稳定性。不仅能够高效保障水质，更能提升河湖水景观，保证会展期间河湖水质达到Ⅲ类水指标，核心湖泊水体透明度在1.5米以上。

水生态修复技术主要从以下三个方面达到净水效果：（1）水生植物为微生物提供了附着的场所，促进微生物的大量繁殖，消耗了水体中富营养元素，降低水体富营养化；（2）水生植物促进悬浮物絮凝与沉降，抑制底泥再悬浮，提高水体透明度；（3）水生植物释放氧气，为好氧生物提供稳定、健康的生长环境，对提高生态系统稳定性及净化水质有显著效用。

水生植物及其净水机理

肆

新材料、新工艺、新技术

4.1UHPC制备漂浮大型装置

花朵乐园是核心展园之一（花与艺术）内的一个漂浮大型装置，该装置设计为一条连续的飘带，通过不断起伏、弯曲变化围合成盛开的花朵形状。不同的花瓣区域，赋予不同的形式功能，如座椅、滑梯、秋千等，是儿童玩乐与成人休憩的称心之选。从高空俯瞰，整个装置如一朵盛开的花朵，融入周围鸟语花香的自然环境中。

漂浮景观座椅效果图

综合考虑对装置轻盈效果的追求，以及装置上存在人员密集活动、悬挂其它游乐荷载和室外防腐蚀的需求，该装置采用了超高性能混凝土（UHPC，Ultra-HighPerformanceConcrete）作为结构的主受力材料，并应用此材料形成了异形空间薄壳结构体系。出于制作精度和现场施工的考虑，将整体结构划分为13个构件单元，所有构件均在工厂预制完成，现场进行对位拼接完成组装。

漂浮景观座椅应力分析图

UHPC作为一种新型水泥基建筑材料，具有高强的力学性能，抗压强度是普通高强混凝土的2-3倍。在掺入纤维材料后，UHPC又称为超高性能纤维增强混凝土，它运用最大堆积密度理论，即在毫米级颗粒(骨料)间隙填充微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)，又在微米级颗粒间隙填充亚微米级颗粒(硅灰)，从而以不同粒径颗粒的最佳比例形成最紧密堆积，获得较强的力学性能、耐久性能和防渗漏性。本工程UHPC采用不锈钢金属纤维增强混凝土强度和韧性，材料抗压强度高于MPa，抗弯强度高于20Mpa，抗拉强度高于7Mpa。

4.2飘带状低矮钢结构箱梁景观桥

花舞双桥位于花博园区主轴线上，连接梦蝶广场和复兴广场。花舞双桥桥梁线型为飘带状，两侧为曲线，曲线半径小，景观要求高。受河道水位（+2.8m）及两侧广场地面标高（+4.6m）的影响，桥梁上部结构梁高不宜太高，因此桥梁跨径不宜太大。根据总体布置，桥梁单孔跨径采用10m，桥梁全长m，桥跨布置为10×10m。

花舞双桥钢箱梁效果图

花舞双桥上部结构采用钢箱梁结构，梁高为mm。钢结构梁在人行道部分采用闭口截面，在绿化带部分采用开口截面，钢梁顶板厚16mm，底板厚16mm，腹板厚12mm。纵腹板横向间距为1m，横腹板纵向间距为2m；横腹板厚12mm，在墩台顶横腹板厚20mm；在两腹板之间顶底板上设置加劲板，加劲板厚10mm。双桥两侧绿化带各设置16个树池，树池向下凸出，树池尺寸为×mm，树池腹板厚12mm，底板厚16mm，树池底板及腹板设置双向加劲，加劲板厚10mm。

因梁高仅mm，人工无法进入箱体内部进行焊接作业，顶板封盖后无法施焊顶板与纵横腹板以及加劲肋板，现场钢箱梁节段拼接亦无法操作，直接影响钢结构的制作与安装。为此，三航局提出了低矮钢结构箱梁的焊接加工与快速安装新工艺。施工过程中，首先，合理划分箱梁分段，纵桥向将全桥分为10节（12.5m+10m×8+7.5m），横桥向将首跨梁分为2节，其余跨梁均为1节。然后，在现场胎架上将底板单元封盖于顶板单元的T型排之上，实现顶底板单元的反序焊接。最后，借助2台t履带吊原地翻身并吊装至预定桥面位置，通过预留横向或纵向底板封板，解决节段箱梁之间的纵横隔板连续难题。本工艺实现了钢箱梁节段的整体吊装，节约工期14天，为花博会主轴及周围水系施工争取了宝贵时间。

花舞双桥钢箱梁BIM三维结构图

4.3空间扭转曲面木纹拓印清水砼建筑

近年来，空间异型曲面元素越来越多地被运用到建筑设计领域。曲面建筑更符合自然美学的流线型特征，也更易达到建筑形态、材料和结构的高度融合状态。而清水混凝土采用混凝土原色作为饰面，不再做任何外装饰，是一种新颖且环保的现代主义建筑表现手法。东平小镇未来展厅为空间异型曲面清水混凝土结构，是东平小镇05-05地块的重点工程项目。它由同济大学建筑设计研究院的建筑大师章明设计，是他在木纹清水砼建筑领域的又一次超高难度挑战，极具艺术水准。

未来展厅效果图

未来展厅作为东平小镇及花博会的规划展览馆，承载着花博会期间商务会谈及园区展览等重要功能，为地上两层结构，宽32.8m，长41.6m，地上高8.55m，首层建筑面积m2，二层建筑面积m2。清水混凝土墙体外观要求木纹仿真形，且结构多为弧形面，外挑屋檐为扭曲旋转面，屋檐形状为多种不同曲率的曲线，施工难度极大。

通过样板段和工艺性试验，三航局历时1个月先后尝试外凸竹纹、内凹竹纹、硅胶竹纹、柳杉木纹四种模板体系，最终确定柳杉木纹为最佳成型外观效果。样板段施工期间，也就空间扭转曲面清水砼建筑的关键工艺进行技术模拟、问题探究与工艺优化，具体包括测量放线、模板体系加工与加固、支架体系设计与验算、钢筋绑扎与混凝土浇筑等。

未来展厅45°视角图

目前，未来展厅建筑总历时77天完成主体结构施工，在保证建筑立面效果的同时大大缩减施工周期，也是花博会项目群中体量最大、造型最复杂的木纹清水混凝土建筑，已成为花博会配套项目的地标性建筑，迎接国内外多家工程单位的参观学习。

结语

距离花博会开幕还有两天……生态办博、创新办博、勤俭办博

年第十届中国花卉博览会是在“庆祝中国共产党成立周年”的背景下，围绕“生态办博、创新办博、勤俭办博”的三大目标，构建的“规模最大、档次最高、影响最广”的国家级花事盛会，同时也为崇明建设“世界级生态岛”打下坚实基础，将充分展现生态特色、上海风范、中国气派，书写中国花卉博览会新的历史，成为推动我国花卉业高质量发展的重要里程碑。

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