匠心唐韻冠長安 穿越千年筑魯班———三公司陜西大劇院項目創(chuàng)魯班獎紀實
■文/聞江 李冰
在陜西西安大唐不夜城貞觀廣場璀璨燈火的映襯下,陜西大劇院早已與之融為一體。這座我國西部地區(qū)建設規(guī)模最大、硬件水準最優(yōu)、科技含量最高的完整仿唐綜合演藝建筑,以它古樸大氣、壯觀的的身姿成為了陜西最具文化魅力的新地標。近日,該項目榮獲2018年中國建設工程魯班獎。三公司作為它的締造者,在現(xiàn)代技術與古典藝術的完美結合中,仿若時空穿梭般夢回大唐,創(chuàng)造了一個華麗的“古典神話”。
模擬實驗 挑出高精看臺
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跨度7. 8米,雄冠全省,而它水平變形數(shù)值設計控制在2毫米內,遠超8毫米常規(guī)偏差值。
“7.8米懸挑跨度,變形柔韌性很大,但凡一個細節(jié)不慎,都會造成不可控的變形,哪怕是微微的變形,2毫米都會化為烏有,在我19年鋼結構施工生涯中從未遇過。”項目鋼結構經(jīng)理左樹生說道。針對這一難題,他采用了非常規(guī)手段。他從“大腦人才庫”里經(jīng)過優(yōu)劣對比,挑選組建了一支由鋼結構技術員、焊工技師、計算機工程師和本人組成的四人精干“特種專業(yè)團隊”。
施工前,計算機工程師首先在計算機里按照1: 1比例搭建起計算模型,把鋼結構技術員根據(jù)圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)、焊工技師根據(jù)自己已有的經(jīng)驗和規(guī)范數(shù)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(shù)據(jù)。左樹生再用同規(guī)格的鋼構件,根據(jù)擬定的焊接工藝參數(shù),對需要評定的構件進行焊接實驗,然后根據(jù)實驗得出的實際變形數(shù)值,再與原計算機擬定的變形數(shù)值進行分析比較,對計算機模型進行調整,重新分析計算,形成具有實際指導意義的預變形數(shù)據(jù)。
因為工藝復雜,材料耗損較大,行業(yè)中少有人用同規(guī)格構件去做這樣實驗,但它對精度控制極為有效,避免了不可預見的偏差。在正式焊接中,左樹生全程記錄焊接參數(shù),使之與輸入的參數(shù)一致,成為了致勝的絕對保障。
二次校正 立起異形飾柱
在大劇院二層斗拱下方,206根高5至6米的中型仿唐裝飾柱與格柵、假窗相連,組成二層古色古香的仿唐建筑外墻。
這些仿唐飾柱混凝土澆筑而成,外刷仿古漆,多數(shù)為1/2圓弧,還有1/4、3/4圓弧,屬異形柱,垂直誤差不超過3毫米,施工難度不容小噓。
施工前,項目部針對異形柱,量體裁衣專門加工了定型模板,實驗澆筑拆模后,發(fā)現(xiàn)誤差超過了3毫米,為什么澆筑前測量數(shù)據(jù)準確,澆筑后卻不行呢?帶著疑問項目部召開了質量現(xiàn)場會。認為柱子是不規(guī)則圓弧,無法做整體加固,振搗中容易導致模板受力不均,出現(xiàn)輕微偏差,項目部隨即增加了模板加固點,但事與愿違,通過再次實驗偏差值依然很大。
連續(xù)的失敗讓大家再次冷靜起來,根據(jù)混凝土初凝前具備可塑性特點,生產(chǎn)經(jīng)理李建川大膽提出二次校對模板這個補救措施,就是在混凝土澆筑后再測模板垂直度,用外力糾偏模板偏差
值,直止達到理想效果。這是一種有效辦法,但操作非常繁瑣,必須要在混凝土初凝前完成。第三次實驗中,在測量引導下,工人使用U 型托推、葫蘆拉對澆筑后模板反復細心校正……。
拆模、測量,異形柱反饋的數(shù)據(jù)讓人欣喜。此后項目部如法炮制,兩個月后206根異形柱精彩亮相,大放異彩。
匠心科技 疊出復雜斗拱
斗拱位于立柱和橫梁交接處,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,具有承重和建筑美學裝飾作用。
大劇院的斗拱按照古建筑最高規(guī)格建造。3種形式、360個,共同組成了斗拱整體造型,是大西北眾多仿唐建筑中斗拱數(shù)量最多的建筑。其中,轉角鋪作最為復雜,它的斗、拱層層相疊達到7層,外挑3. 5米。
為了建造古風古韻斗拱建筑,項目總工秦智超采用“角鋼做骨,鋼筋連接、GR C板做肉、膩子做皮,噴漆上色”的形象辦法展開施工。施工前,他們用BI M 技術制作了斗拱結構分解片;并且祭出現(xiàn)代3D打印技術,按1: 8打印出了斗拱實體樣板;還按實際施工材料和步驟,做出了一個1: 1模型,把斗拱的拼裝步驟、施工工藝完整展現(xiàn)了出來。
每個斗拱由斗、拱、昂、升組成,有500多個GR C板等零部件組成,為了提高工人安裝效率,項目化繁為簡,用GR C裝飾板和角鋼做出一個1: 1大小的模型,把斗拱的拼裝步驟、施工工藝完整展現(xiàn)出來。每個零部件出廠前都貼上二維碼,里面錄入BI M 模型信息,用不同顏色區(qū)別零件在斗拱里所處位置。工人在現(xiàn)場只需掃下二維碼,即可知道所有信息……因為有了它,遠古的魯班技藝與當今工匠精神在這里激揚迸進。魯班獎的獲得為我國西部地區(qū)這座首個國際化、專業(yè)化、綜合性大劇院書寫下最華美的樂章。目前,這里已成為世界級音樂、歌劇演藝的秀場,影視演藝廳的圣地,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(fā)。