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“真是沒想到，與中建二局的合作這么默契，施工質量這么好，這正是我想要的的設計效果。”鳥巢總設計師李興鋼站在剛剛主體完工的天津大學新校區綜合體育館前贊嘆不已。
中建二局四公司承建的天津大學新校區建設項目，位于天津海河中游北洋教育園區，總建筑面積190462.73㎡。由化工教學組團、東區生活組團、行政管理中心以及綜合體育館組團組成。是中建二局第一個BT項目，建成后將成為天津大學主校區。
“頭腦風暴法”解難題
四大組團中，技術含量高、施工工藝復雜當屬綜合體育館。綜合體育館分為體育館和游泳館兩部分，建筑面積為18006㎡。體育館地上2層，局部地上3層。游泳館地上2層，地下一層, 建筑總高度23.55m。
“咱們的綜合體育館，施工難度不亞于鳥巢，它的四面墻體沒有一面是相同的，屋面也是不同的弓形和不同的貝殼狀曲面疊加而成的，而且全部是混凝土現澆的，沒有一處是預制的，國內還沒有同類的施工工藝。”項目總工程師徐磊這樣介紹道。“這里面最令人頭疼的是南北兩面墻體的17個薄壁錐型柱，設計新穎獨特，高度17米至20米不等，內弧半徑9.5米，要求一次性澆筑達到木紋外露清水混凝土效果，施工難度極大。”
綜合體育館南北兩側墻體的薄壁錐型柱為直紋曲面，是由無窮數量的線段連接曲面對側相應點所組成的異形曲面，其主要特點是曲率不斷變化，每一處均呈不規則狀，要使柱體達到木紋外露清水混凝土效果，關鍵在于如何打造應用于復雜異形曲面結構的模板體系，這成為項目亟待攻克的一道難題。
為了保證異形柱體的順利施工，項目部組建的“天大地大”QC課題組多次集中攻關。他們借助“頭腦風暴法”，跳出常規思維和經驗的束縛圈，在圖紙深化、空間模型定位、材料、配模以及安裝等方面，充分發揮創造性思維，激發靈感，同時，應用親和圖進行歸納整理，采用 BIM軟件對構件空間模型尺寸進行定位計算。理論上確認之后，在現場對薄壁錐型柱直紋曲面空間尺寸建立模型，進行實體1:1放大樣。“薄壁錐型柱異型模板施工技術屬于創新型施工技術，沒有現成的經驗可借鑒，一次不行就推倒重來，光放樣我們前后就反反復復就放了不下五六次，直到有把握才進行現場實際異型木模施工作業。”施工工長楊玉慶介紹說“由于前面準備工作做得好，交底詳細，施工過程中無論是模板精度，還是現場安全文明、成本控制、后期混凝土實測數據都比較理想，全部達到了預期目標。”
精雕細琢“貝殼面”
不規則貝殼單元構成的屋面是天大綜合體育館施工遇到的第二道難題。綜合體育館貝殼狀屋面方案的創作構思源于大海，形似從海中升起的美麗魚鰭烘托著純潔的貝造型，又如海潮退去，浮現出海納百川的氣勢。
屋面上“貝殼”形狀和大小各不相同，每個“貝殼”都由兩個或三個不同曲面自然拼接組成，還有弓形和貝殼間的不規則的拼接過渡。“清水混凝土在房建工程中的應用是近幾年才興起的。項目的大部分施工人員缺乏清水混凝土施工操作經驗，尤其是在清水混凝土施工質量控制方面還缺乏一些可直接借鑒的成功經驗，我們都是邊摸索、邊施工、邊總結，邊提高。”項目生產經理王大祥對屋面施工記憶猶新。“這個工程下干來，在干別的工程就感覺容易多了，干這個工程確實學到了不少東西。”
弧形鋼筋混凝土現澆薄板組成的貝殼狀結構，最大高度達到了17.65m，屬高支模模板體系，這種結構的施工國內罕見。且屋面頂棚要求達到清水混凝土效果，體現出模板拼縫間形成的自然流漿效果以及木紋效果。由于屋面的最高點及最低點高差3.55m，最高點及最低點水平投影距離6.5m。坡度系數0.55。屋面陡峭，需要在鋼筋綁扎完畢后設置第二層外罩模板。為了保證施工效果，項目部運用3D軟件，制作了綜合體一貫扇貝屋面施工的動態模擬，直觀的了解不規則屋面工程各階段施工工藝和施工順序，通過建立模型，對屋面各部位施工過程進行了直觀動態的演示，對施工中存在的交叉過渡部位有了預見性策劃，并在前期方案中制定相應的處理措施，確保屋面施工。
施工中他們結合26m跨屋面板上弦板呈二次拋物線變化,屋面板為薄殼拱結構等特點，制定合理的支模和混凝土澆筑方案，為克服貝殼屋面雙層封閉型模板振搗困難，采用自密實混凝土。澆筑過程中堅持24小時旁站觀察，一次澆筑完成。拆模時逐一檢查拆除過程中的襯板與木方是否仍緊密連接，是否有射釘脫落的情況，發現問題及時解決。就這樣經過一個半月的緊張施工，他們克服了清水混凝土表面粘漿、留漿縫不規整等一系列問題，確保了工程質量及安全。達到了甲方的目標以及設計方的設計理念，節約施工成本近170萬元。
綠色施工拒絕“形而上”
“對于綠色施工，項目部采取的每一項舉措都要講究實實在在的效果，我們拒絕任何‘形而上’的東西。”項目書記張忠寶指著場地道路兩旁的綠化帶說：“春秋季節天津風大，容易起揚沙，為了降低揚塵污染，項目部除了使用噴淋系統來降塵之外，還對地面進行了綠色植被覆蓋，碎石覆蓋，防塵網覆蓋，對場地進行綠化道路兩側 及建筑物四周進行綠化，綠化率達到20%以上。”
為了實現綠色示范項目目標，項目部精心打造立體的、全方位的“綠色施工體系”。項目生活區、辦公區擺放了大量的綠色植物，凈化了空氣，有效地保證了現場的環境衛生;大門出入口自行設計安裝了車輛自動沖洗裝置，對所有進出車輛都進行沖洗，保證凈車上路;在施工現場采用成品化周轉式工具，既增加了使用率，又節約了周轉材料。采用三級沉淀池，將地下降水、雨水回收后用于車輛的沖洗、廁所的沖洗和路面灑水降塵等，降低自來水用水量。為了防止水土污染，項目部設置化糞池和隔油池等設施;此外項目部還大力推廣廢物利用，變“廢”為“寶”，如現場廢鋼筋用于焊制柱、墻的定位框，廢模板用作加工墻柱的陽角保護等。方方面面和細微之處，處處踐行著綠色施工理念，項目施工現場“綠”意盎然。
2014年4月1日，天津市委常委、市委教育工委書記朱麗萍到海河教育園區天津大學新校區建設工地視察，對項目現場文明施工大加贊賞：“中建項目改變了我對建筑業的印象，希望天大借鑒中建綠色施工經驗，把新校區真正建設成為智慧校園、綠色校園示范區。”
科技編織新校區，鐵軍筑夢北洋園。在天津美麗的海河畔，一所嶄新的百年名校在中建鐵軍的手中悄然誕生，猶如一座豐碑，記錄著那一抹揮之不去的“中建藍”......
(吳溪鵬)
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