科技擎梦北洋园

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—中建二局四公司天津大学新校区项目科学施工管理纪实

发布日期：2015-05-04来源：本站编辑：靳明伟

[摘要]

　　“真是没想到，与中建二局的合作这么默契，施工质量这么好，这正是我想要的的设计效果。”鸟巢总设计师李兴钢站在刚刚主体完工的天津大学新校区综合体育馆前赞叹不已。

　　中建二局四公司承建的天津大学新校区建设项目，位于天津海河中游北洋教育园区，总建筑面积190462.73㎡。由化工教学组团、东区生活组团、行政管理中心以及综合体育馆组团组成。是中建二局第一个BT项目，建成后将成为天津大学主校区。

　　“头脑风暴法”解难题

　　四大组团中，技术含量高、施工工艺复杂当属综合体育馆。综合体育馆分为体育馆和游泳馆两部分，建筑面积为18006㎡。体育馆地上2层，局部地上3层。游泳馆地上2层，地下一层, 建筑总高度23.55m。

　　“咱们的综合体育馆，施工难度不亚于鸟巢，它的四面墙体没有一面是相同的，屋面也是不同的弓形和不同的贝壳状曲面叠加而成的，而且全部是混凝土现浇的，没有一处是预制的，国内还没有同类的施工工艺。”项目总工程师徐磊这样介绍道。“这里面最令人头疼的是南北两面墙体的17个薄壁锥型柱，设计新颖独特，高度17米至20米不等，内弧半径9.5米，要求一次性浇筑达到木纹外露清水混凝土效果，施工难度极大。”

　　综合体育馆南北两侧墙体的薄壁锥型柱为直纹曲面，是由无穷数量的线段连接曲面对侧相应点所组成的异形曲面，其主要特点是曲率不断变化，每一处均呈不规则状，要使柱体达到木纹外露清水混凝土效果，关键在于如何打造应用于复杂异形曲面结构的模板体系，这成为项目亟待攻克的一道难题。

　　为了保证异形柱体的顺利施工，项目部组建的“天大地大”QC课题组多次集中攻关。他们借助“头脑风暴法”，跳出常规思维和经验的束缚圈，在图纸深化、空间模型定位、材料、配模以及安装等方面，充分发挥创造性思维，激发灵感，同时，应用亲和图进行归纳整理，采用 BIM软件对构件空间模型尺寸进行定位计算。理论上确认之后，在现场对薄壁锥型柱直纹曲面空间尺寸建立模型，进行实体1:1放大样。“薄壁锥型柱异型模板施工技术属于创新型施工技术，没有现成的经验可借鉴，一次不行就推倒重来，光放样我们前后就反反复复就放了不下五六次，直到有把握才进行现场实际异型木模施工作业。”施工工长杨玉庆介绍说“由于前面准备工作做得好，交底详细，施工过程中无论是模板精度，还是现场安全文明、成本控制、后期混凝土实测数据都比较理想，全部达到了预期目标。”

　　精雕细琢“贝壳面”

　　不规则贝壳单元构成的屋面是天大综合体育馆施工遇到的第二道难题。综合体育馆贝壳状屋面方案的创作构思源于大海，形似从海中升起的美丽鱼鳍烘托着纯洁的贝造型，又如海潮退去，浮现出海纳百川的气势。

　　屋面上“贝壳”形状和大小各不相同，每个“贝壳”都由两个或三个不同曲面自然拼接组成，还有弓形和贝壳间的不规则的拼接过渡。“清水混凝土在房建工程中的应用是近几年才兴起的。项目的大部分施工人员缺乏清水混凝土施工操作经验，尤其是在清水混凝土施工质量控制方面还缺乏一些可直接借鉴的成功经验，我们都是边摸索、边施工、边总结，边提高。”项目生产经理王大祥对屋面施工记忆犹新。“这个工程下干来，在干别的工程就感觉容易多了，干这个工程确实学到了不少东西。”

　　弧形钢筋混凝土现浇薄板组成的贝壳状结构，最大高度达到了17.65m，属高支模模板体系，这种结构的施工国内罕见。且屋面顶棚要求达到清水混凝土效果，体现出模板拼缝间形成的自然流浆效果以及木纹效果。由于屋面的最高点及最低点高差3.55m，最高点及最低点水平投影距离6.5m。坡度系数0.55。屋面陡峭，需要在钢筋绑扎完毕后设置第二层外罩模板。为了保证施工效果，项目部运用3D软件，制作了综合体一贯扇贝屋面施工的动态模拟，直观的了解不规则屋面工程各阶段施工工艺和施工顺序，通过建立模型，对屋面各部位施工过程进行了直观动态的演示，对施工中存在的交叉过渡部位有了预见性策划，并在前期方案中制定相应的处理措施，确保屋面施工。

　　施工中他们结合26m跨屋面板上弦板呈二次抛物线变化,屋面板为薄壳拱结构等特点，制定合理的支模和混凝土浇筑方案，为克服贝壳屋面双层封闭型模板振捣困难，采用自密实混凝土。浇筑过程中坚持24小时旁站观察，一次浇筑完成。拆模时逐一检查拆除过程中的衬板与木方是否仍紧密连接，是否有射钉脱落的情况，发现问题及时解决。就这样经过一个半月的紧张施工，他们克服了清水混凝土表面粘浆、留浆缝不规整等一系列问题，确保了工程质量及安全。达到了甲方的目标以及设计方的设计理念，节约施工成本近170万元。

　　绿色施工拒绝“形而上”

　　“对于绿色施工，项目部采取的每一项举措都要讲究实实在在的效果，我们拒绝任何‘形而上’的东西。”项目书记张忠宝指着场地道路两旁的绿化带说：“春秋季节天津风大，容易起扬沙，为了降低扬尘污染，项目部除了使用喷淋系统来降尘之外，还对地面进行了绿色植被覆盖，碎石覆盖，防尘网覆盖，对场地进行绿化道路两侧及建筑物四周进行绿化，绿化率达到20%以上。”

　　为了实现绿色示范项目目标，项目部精心打造立体的、全方位的“绿色施工体系”。项目生活区、办公区摆放了大量的绿色植物，净化了空气，有效地保证了现场的环境卫生;大门出入口自行设计安装了车辆自动冲洗装置，对所有进出车辆都进行冲洗，保证净车上路;在施工现场采用成品化周转式工具，既增加了使用率，又节约了周转材料。采用三级沉淀池，将地下降水、雨水回收后用于车辆的冲洗、厕所的冲洗和路面洒水降尘等，降低自来水用水量。为了防止水土污染，项目部设置化粪池和隔油池等设施;此外项目部还大力推广废物利用，变“废”为“宝”，如现场废钢筋用于焊制柱、墙的定位框，废模板用作加工墙柱的阳角保护等。方方面面和细微之处，处处践行着绿色施工理念，项目施工现场“绿”意盎然。

　　2014年4月1日，天津市委常委、市委教育工委书记朱丽萍到海河教育园区天津大学新校区建设工地视察，对项目现场文明施工大加赞赏：“中建项目改变了我对建筑业的印象，希望天大借鉴中建绿色施工经验，把新校区真正建设成为智慧校园、绿色校园示范区。”

　　科技编织新校区，铁军筑梦北洋园。在天津美丽的海河畔，一所崭新的百年名校在中建铁军的手中悄然诞生，犹如一座丰碑，记录着那一抹挥之不去的“中建蓝”......

　　(吴溪鹏)