2018年12月,從中國建筑業協會傳來喜訊,中建二局三公司西北分公司承建的陜西大劇院項目榮獲魯班獎。 作為我國西部地區建筑規模最大的完整仿唐建筑,陜西省十大文旅項目之首,陜西大劇院項目(簡稱大劇院)建筑面積5.18萬平方米,造價13億元,不僅仿唐建筑外觀氣勢磅礴、規模宏大,而且它內部主體結構形式多樣,工藝復雜,技術要求高,施工難度極大。
從2016年3月10日開工2年時間里,項目部面對復雜的結構施工、精確度到1毫米級別的鋼結構安裝、仿唐工藝全新領域的三大挑戰,匠心鑄就,讓大劇院以堅不可摧的傲然身姿崛起于西部。
巧應對 匠心塑造堅固之軀
超厚筏板、精細異柱、巨型橫梁。這是項目部首先需要攻克的主體結構三大難關。
大劇院基礎首推綜合演出廳舞臺下方的基礎筏板最堅固厚實,它托起了上方跨度達30多米、設計功能多樣的亞洲目前最先進舞臺。打出的混凝土要達到無縫連接的質量標準。為此,項目部根據基坑形狀,采用了四面接力連續不間斷澆筑辦法,最大限度達到無縫銜接。經過3天3夜奮戰,澆筑砼6000立方米,一個2.5米超厚筏板潛龍升天。同時,該筏板僅40毫米直徑鋼筋用量就多達427噸,總用鋼量相當于同等民用建筑面積的2倍,筑起了超強筏板。
在大劇院二層斗拱下方外立面上,豎立著206根高5至6米的中型仿唐裝飾柱,它由混凝土澆筑、外刷仿古漆就變身為美輪美奐的仿唐柱,這些柱子多數為1/2圓弧,轉角處還有1/4、3/4圓弧,均屬異形柱,垂直誤差不超過3毫米,施工難度不容小噓。施工中項目部采用常規的加工定型模板、澆筑砼方法,連續遭遇兩次失敗,失敗面前他善于總結,冷靜分析原因,根據砼初凝前具備可塑性特點,提出二次校對模板補救辦法,成功闖過了難關。
大劇院舞臺臺口頂上橫臥著一道全長38米,重達500噸巨梁,它剛勁雄渾,是西北地區首屈一指的大跨巨梁。如何確保大梁結構安全是項目部考慮的問題,在專家反復論證和運用預應力鋼筋梁技術這一“殺手锏”,再配合4種不同型號鋼筋組合解決了這一難題,使梁保持順直不變形。
精安裝 科技搭起鋼筋鐵骨
這里有陜西省罕見的“擎天柱”,有陜西省最長的觀眾懸挑看臺,有陜西省最為復雜的大跨度鋼結構滑移施工技術運用。加工精度2毫米,空中定位1毫米,安裝精度1毫米…… 這是屬于大劇院的專屬“精度”,也是項目部的“極限挑戰”。
大劇院正廳,4根氣勢非凡的巨型外砼內鋼的巨柱,高31米,直徑1.7米,6.2米的周長四個成年人才能合圍,被稱為“綠色鋼構”,它不僅起到了支撐作用,還達到了防火效果,施工中項目部技術人員采用十字型鋼骨柱結構做支撐。全站儀全程監測焊接過程,隨時記錄鋼柱的變形數據,用精湛技術使得焊接質量合格率達到100%。
大劇院的觀眾看臺分為三層,高低錯落近20米,豪華氣派,它上面兩層鋼結構懸挑看臺,懸挑跨度7.8米,這在陜西省是絕無僅有的,而它水平變形數值設計控制在2毫米內,遠遠超出8毫米常規偏差值。為此項目部挑選組建了一支四人精干“特種專業團隊”。施工前,他們首先在計算機里按照1:1比例搭建了一個計算模型,根據圖紙提供的數據,將規范數值輸入到計算機模型里,通過分析計算形成鋼結構安裝變形數據。再用行業中很少有人采用的同規格構件去做焊接實驗(對精度控制比較有效),同時不斷根據實驗數據,用計算機重新分析計算,使得全程記錄焊接參數,使之與輸入的參數一致,成為致勝的絕對保障。
大劇院演出大廳、舞臺兩個大屋頂采用的是拱形鋼桁架結構形式,高46米,最大跨度32米,面積4千多平方米,重2千多噸,由4700多根散裝鋼桿件拼裝而成,它技術復雜、安裝標準高,如何安裝到位成為項目部最大的挑戰。項目部鋼結構技術人員,決定“劍走偏鋒”采用較為成熟、但不常用的高空散拼液壓頂推滑移施工技術進行拼裝、滑移。從8月中旬開始,項目部特意在兩側砼梁上安裝了鋼制軌道梁和滑移軌道。采用24小時不間斷作業,用時近三個月,成功運用著這一技術,順利完成了拱形鋼桁架拼裝滑移、屋蓋安裝全部任務。一系列鋼結構技術成功運用下,為大劇院裝上了一付鋼筋鐵骨,施工技藝精湛讓人驚嘆。
善傳承 再現原味仿唐風韻
剛勁有力的斗拱,寬展明快的檐角,錯落有致的屋脊,大小屋頂組合的建筑群落,大劇院它的外表讓你宛如穿越回了大唐盛世。在這里項目部的傳承和學習精神,使得遠古的魯班技藝與當今工匠精神激揚迸進。
如何原汁原味的展現出唐風造型的鴟吻?項目部深感責任重大,開工前,他們便特請當地仿唐建筑專家到項目部做專場培訓,并帶領大家到仿唐建筑的西安音樂廳參觀學習。仔細研究仿古建筑的工藝流程和施工特點,做到未雨綢繆。
大劇院鴟吻采用陶土燒制而成,具有密度大、強度高、不易碎等優點,但陶土燒制的鴟吻技術復雜,只有擁有經驗豐富的百年老窯才能燒制而出。施工中,為了找到鴟吻燒制合適廠家,項目部項目總工帶領部分技術人員輾轉千里來到宜興、富平等陶瓷之鄉考察,經過大量考察篩選,最終選定了宜興一家百年老窯廠承擔起了瓦、鴟吻等燒制任務。2個月后鴟吻樣品燒制完成,經過項目部和設計院專家共同驗收,一次性合格。
斗拱位于立柱和橫梁交接處,是古代木建筑的一種特有象征,沒有斗拱就不叫仿唐建筑,它是古建筑中最復雜、最具智慧、最廢心力的榫卯結構,起到了承重和建筑美學裝飾的作用。
大劇院完全是按照古建筑最高規格的斗拱形式建造。僅斗拱就有轉角鋪作、柱頭鋪作、補間鋪作3種形式,數量達到360個,共同組成了5個屋面的斗拱整體造型。為了在現代條件下展示古風古韻的斗拱建筑,項目部技術骨干采用“角鋼做骨,鋼筋連接、GRC板做肉、膩子做皮,噴漆上色”的形象辦法來施工斗拱。施工前,他們匠心獨運的運用BIM技術制作了斗拱結構分解片;并且運用3D打印技術,按1:8比例打印出了斗拱實體樣板;他們還按實際施工步驟,用GRC裝飾板和角鋼做出了一個1:1大小的模型,把斗拱的拼裝步驟、施工工藝完整展現了出來。
每個斗拱有大小組成,為了解決工人安裝時錯拿錯裝現象,項目部想出在500多個GRC板等零部件出廠前就貼上二維碼,二維碼里錄入BIM模型信息,用不同顏色區別零件在斗拱里所處的位置。工人在現場只需要掃下二維碼,即可知道所有信息,這種方法減少了工人識別零部件的時間,加快了施工速度。
飛檐,作為唐代古建筑特色之一,是指向上翹起的屋角檐部,常用在建筑的屋頂轉角處,通過檐部上翹,不但擴大了建筑物采光面、有利于排泄雨水,而且增添了建筑物向上的動感,營造出一種壯觀的氣勢和中國古建筑特有的飛動輕快的韻味。
開始,光這個飛檐,項目部對照圖紙做了十多次,卻不滿足設計方要求,怎樣才能做到上翹角度恰到好處呢?為了攻克這一難題,項目部請來仿唐建筑資深老師傅傳授經驗,最后通過傳授掌握了技巧和訣竅,原來,唐代建筑者制作飛檐翹角是從屋脊一端垂直放下一根麻繩到屋檐邊,然后再用麻繩在這個屋檐邊和屋角自然拉直,麻繩通過重力自然下垂的弧度即是飛檐的上翹角度,經過實驗測試,項目部順利解決了飛檐上翹角度不自然的問題。
在一年半時間里,項目部勇于創新,積極進取。大劇院不僅按時履約交付使用,還獲得眾多大獎,被評為中建總公司科技示范工程、中建二局“一帶一路”名片工程、全國建筑業創新技術應用示范工程、全國鋼結構金獎等14項榮譽。
陜西大劇院仿唐外貌的完工,項目部付出了無數智慧和心血,在現代技術與古典藝術的完美結合中,創造了一個華麗的“古典神話”。打造出了大劇院這座西部地區建設規模最大、硬件水準最優、科技含量最高的完整仿唐綜合演藝建筑,它與同樣仿唐建筑的西安音樂廳、曲江電影城、西安美術館四個主題建筑圍合出了唐代最常見的“凹”字形空間布局,形成了方整、內向、極具聚合力的現代文化交流空間。這里已經成為世界級音樂、歌劇演藝的秀場,影視演藝廳的圣地,它與西安整個大唐不夜城貞觀廣場融為一體, 成為陜西最具文化魅力的新地標。周秦漢唐的輝煌文化和當今的繁榮盛世將在這里交相輝映,激昂進發。(聞江 李冰)
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