發(fā)布時(shí)間:2022年08月18日 [返回列表]
從飾面清水到雙曲面藝術(shù)清水混凝土
——技藝成就建筑之美
朱同然
北京益匯達(dá)清水建筑工程有限公司總經(jīng)理
01 國家體育場(chǎng)
——初次接觸飾面清水混凝土工藝
2006年,在國家體育場(chǎng)出入口的施工中,我跟隨項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)初次接觸清水混凝土技術(shù)。當(dāng)時(shí)指揮部團(tuán)隊(duì)在完成超高混凝土斜扭柱技術(shù)攻關(guān)及現(xiàn)場(chǎng)配合后,面臨清水混凝土技術(shù)攻關(guān)的難點(diǎn)。經(jīng)過前期的數(shù)次樣板試驗(yàn)和總結(jié),體育場(chǎng)出入口施工初步確定采用加工定制鋼模板的技術(shù)路線,但當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件發(fā)生了重大變化,導(dǎo)致原有施工方案難以實(shí)現(xiàn)。于是我主動(dòng)請(qǐng)纓要求另外組織清水混凝土樣板的實(shí)施團(tuán)隊(duì),召集了河南新浦的幾個(gè)手藝人(手藝人是師傅的自稱,指具有工匠精神的木工師傅),利用場(chǎng)地現(xiàn)有的木模板及背楞資源,手工打磨制作倒角條,在七天內(nèi)完成了樣板的模板制作和安裝。樣板混凝土澆筑拆模后,密實(shí)、光滑的表面及細(xì)節(jié)的施工處理得到指揮部的認(rèn)可。之后,這套施工方案在整個(gè)體育場(chǎng)項(xiàng)目中開始推廣和應(yīng)用,完成效果得到了業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方及指揮部的高度認(rèn)可。
通過國家體育場(chǎng)項(xiàng)目,我深刻地感受到,在清水混凝土施工中,由于項(xiàng)目特點(diǎn)、時(shí)間、外部環(huán)境條件的差異,相應(yīng)的實(shí)施方法也需有所調(diào)整,因地制宜,找到最適宜的方案。同時(shí),我也被清水混凝土獨(dú)特的藝術(shù)效果所吸引、打動(dòng),它的每道工序都體現(xiàn)了建設(shè)者的工匠精神,這是其他材料不可比擬的。正因?yàn)橛辛诉@次經(jīng)歷,我開始關(guān)注清水混凝土這個(gè)當(dāng)時(shí)在國內(nèi)發(fā)展并不成熟的施工技術(shù)。
02 萬州三峽移民紀(jì)念館
——大面積飾面清水混凝土工藝?yán)碚摽偨Y(jié)
▲萬州三峽移民紀(jì)念館
2010年,我機(jī)緣巧合參與崔愷院士設(shè)計(jì)的重慶萬州三峽移民紀(jì)念館項(xiàng)目,作為項(xiàng)目經(jīng)理主持實(shí)施工作。
重慶萬州三峽移民紀(jì)念館是當(dāng)時(shí)國內(nèi)少有的室內(nèi)外清水混凝土建筑,為確保清水混凝土的效果,我們?cè)谑┕で捌谶M(jìn)行了幾階段的樣板實(shí)施。在第一階段,我們對(duì)模板廠家制作的大模板體系和手工制作的模板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)樣板比對(duì)及綜合分析,最終確定了手工制作模板的方向。在第二、三階段的樣板實(shí)施中,改進(jìn)了許多細(xì)節(jié),最終效果得到了設(shè)計(jì)師及業(yè)主的認(rèn)可。由此我們意識(shí)到,該項(xiàng)目清水混凝土的重點(diǎn)在于保證墻體平整度及線條的順直,而不是如何控制色差及氣泡。
通過前期樣板實(shí)施,總結(jié)出“線、面、界、縫”的質(zhì)量控制要點(diǎn):1)線,指清水混凝土陰角線、陽角線等順直度,高質(zhì)量的線條成型是項(xiàng)目成功的保障;2)面,指清水混凝土墻體表面的平整度,是決定項(xiàng)目觀感質(zhì)量的重要因素;3)界,指各專業(yè)與清水混凝土交界的處理及預(yù)留、預(yù)埋質(zhì)量,是清水混凝土建筑中至關(guān)重要的部分,直接影響工程施工質(zhì)量和穩(wěn)定性;4)縫,指清水混凝土蟬縫、明縫及裂縫控制,是建筑飾面效果的具體體現(xiàn)。
▲樓層水平施工縫示意圖
1-明縫條;2-蟬縫;
3-清水混凝土;4-樓板;
▲明縫、蟬縫水平交圈示意圖
1-蟬縫;2-水平明縫;3-豎向明縫;
▲消防栓安裝節(jié)點(diǎn)示意圖
1-箱體支撐定型模板;2-預(yù)埋管道;
▲清水混凝土螺栓孔深化設(shè)計(jì)排版示意圖
1-清水混凝土;2-螺栓孔圈;
重慶萬州三峽移民紀(jì)念館項(xiàng)目的清水混凝土施工管理成果獲得了全國建設(shè)工程優(yōu)秀項(xiàng)目管理成果獎(jiǎng)項(xiàng)?!熬€、面、界、縫”四字質(zhì)量控制要點(diǎn)逐漸成為益匯達(dá)清水混凝土團(tuán)隊(duì)質(zhì)量控制的指導(dǎo)精神。
03 蘭州城市規(guī)劃展覽館
——清水混凝土專業(yè)道路嘗試
▲蘭州城市規(guī)劃展覽館
? 張廣源
重慶萬州三峽移民紀(jì)念館項(xiàng)目完成之后,我開始嘗試規(guī)劃自己未來的職業(yè)方向。如何遵從本心并能充分展現(xiàn)自身價(jià)值,是我考慮的主要問題。當(dāng)時(shí)經(jīng)過幾十年的改革開放,我們的城市已高樓林立,國內(nèi)建筑施工、房地產(chǎn)開發(fā)等企業(yè)數(shù)量及營業(yè)額指標(biāo)已遠(yuǎn)超世界大部分國家。在這樣的時(shí)代背景下,我們必將面臨建筑施工企業(yè)的兼并重組,行業(yè)整體發(fā)展放緩等局面。因此,提升建筑品質(zhì),將建筑工程做精、做細(xì)是行業(yè)發(fā)展的必然,而清水混凝土順直挺拔的線條、極致均勻平整的表面、天然樸素的裝飾紋理,是其他建筑材料不可替代的?;谶@種材料的特性,以及對(duì)建筑行業(yè)前景的分析,我決定深耕于此,沉下心來把看似低技的混凝土做成建筑藝術(shù)精品。
▲蘭州城市規(guī)劃展覽館
在我下定決心并組建團(tuán)隊(duì)后,崔愷院士邀請(qǐng)我配合完成蘭州城市規(guī)劃展覽館項(xiàng)目的樣板實(shí)施工作。設(shè)計(jì)要求在不使用專業(yè)清水混凝土工匠團(tuán)隊(duì),也不需要特別調(diào)整混凝土材料和模板材料的前提下完成樣板,這對(duì)于我和我的團(tuán)隊(duì)來說既是機(jī)會(huì)也是考驗(yàn)。我駐扎到現(xiàn)場(chǎng)跟工匠師傅同吃同睡,檢查和監(jiān)督每項(xiàng)工序的重要節(jié)點(diǎn)及注意事項(xiàng),確保各個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)施工,如混凝土拆模完成后效果得到確認(rèn)便繼續(xù)推進(jìn),如有不理想部位便果斷拆除。經(jīng)過一個(gè)月的樣板實(shí)施周期,最終得到了崔愷院士、市長(zhǎng)以及各專家的認(rèn)可,我們團(tuán)隊(duì)也因此受到總包單位邀請(qǐng),到現(xiàn)場(chǎng)參與項(xiàng)目的清水混凝土實(shí)施。
▲蘭州城市規(guī)劃展覽館表面肌理
針對(duì)項(xiàng)目不同折面凹凸紋理不交圈的情況,我們經(jīng)過樣板總結(jié)及再次試驗(yàn),最終完善了該細(xì)節(jié)的工藝和效果。在后期實(shí)施中,我們?yōu)轫?xiàng)目量身定制了清水混凝土模板、背楞、螺桿和堵頭等等。項(xiàng)目清水混凝土專業(yè)完成之后,崔愷院士對(duì)此給予了高度評(píng)價(jià),這座屹立在黃河邊的清水混凝土建筑將成為這座城市未來的見證者。通過這個(gè)項(xiàng)目,我們培養(yǎng)和鍛煉了第一批項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)和工匠隊(duì)伍,成為益匯達(dá)發(fā)展的起點(diǎn)。
04 榮成市少年宮
——異形雙曲面清水混凝土技術(shù)體系創(chuàng)新
▲榮成市少年宮
?李信君
蘭州城市規(guī)劃展覽館項(xiàng)目完成兩年之后,一次偶然的機(jī)會(huì),我接觸到榮成市少年宮的效果圖,超大體量的異形雙曲面清水混凝土項(xiàng)目讓我眼前一亮,這是我們比肩國際先進(jìn)水平的機(jī)會(huì)。我們?cè)诒本﹨⑴c了第一階段樣板的實(shí)施,憑借此前在廣西柳州白蓮洞博物館等項(xiàng)目中儲(chǔ)備的數(shù)字化模板加工經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和精細(xì)化施工得到了業(yè)主和總包單位的認(rèn)可,之后便開始進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)樣板的實(shí)施。
▲榮成市少年宮表面線條與螺栓孔均勻排布
▲榮成市少年宮清水混凝土內(nèi)表面肌理
榮成市少年宮項(xiàng)目的施工工藝及效果要求當(dāng)時(shí)在國內(nèi)沒有類似經(jīng)驗(yàn)可循,同樣復(fù)雜程度的案例在國際上也非常之少,因此在樣板研究期間,我們搜集并研究了國內(nèi)外案例。在項(xiàng)目開工伊始,各參建方共同確定了打造國際先進(jìn)水平清水混凝土建筑的目標(biāo),并開創(chuàng)性地提出多項(xiàng)解決方案:1)整體提升團(tuán)隊(duì)參數(shù)化深化設(shè)計(jì)能力,為異形雙曲面實(shí)施提供基礎(chǔ)條件;2)首次將圖紙及模型數(shù)據(jù)直接作為現(xiàn)場(chǎng)施工模板下料的基礎(chǔ),創(chuàng)造性地把參數(shù)化施工貫穿于設(shè)計(jì)、深化及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施;3)系統(tǒng)性應(yīng)用前期積累的誘導(dǎo)縫施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn);4)采用具有數(shù)年研究經(jīng)驗(yàn)的高性能清水混凝土作為混凝土配合比的指導(dǎo)方向,開創(chuàng)性地采用耐堿玻璃纖維作為高性能清水混凝土增韌材料;5)系統(tǒng)性地采用數(shù)字化定位盤及數(shù)字造型龍骨解決造型問題;6)利用異形雙曲面清水混凝土雙層面板整套技術(shù)、超薄清水混凝土面板研發(fā)及數(shù)字化面板下料技術(shù)攻克成型難題;7)研發(fā)外墻異形洞口的整套施工技術(shù);8)采用超高混凝土一次整澆技術(shù),其中T1拱形通道一次澆筑高度達(dá)17m,游泳館水滴柱混凝土澆筑最高達(dá)21m,創(chuàng)造了國內(nèi)清水混凝土一次澆筑高度記錄,科技館三個(gè)球體清水混凝土一次澆筑約900m3,創(chuàng)造了國內(nèi)清水混凝土一次澆筑方量最大記錄。
▲榮成市少年宮
水滴柱施工模擬深化模型
▲榮成市少年宮
水滴柱模板搭設(shè)
▲榮成市少年宮
水滴柱異形孔洞定位安裝
▲榮成市少年宮
水滴柱施工鳥瞰
通過上述眾多創(chuàng)造性技術(shù)的攻關(guān)及應(yīng)用,榮成市少年宮項(xiàng)目的清水混凝土施工實(shí)現(xiàn)了“空間蟬縫交圈、混凝土光滑密實(shí)、模板接縫平整”等效果,成為國內(nèi)異形雙曲面清水混凝土項(xiàng)目標(biāo)桿,同時(shí)能夠?qū)?biāo)領(lǐng)域內(nèi)國際先進(jìn)水平案例。
05 云洞圖書館
——非幾何曲面清水混凝土技術(shù)發(fā)展
▲云洞圖書館
隨著越來越多清水混凝土項(xiàng)目的建成,我對(duì)于清水混凝土的理解也越來越深刻。為了更好地對(duì)標(biāo)國際技術(shù)水平,2019年我特地到歐洲參觀清水混凝土項(xiàng)目,發(fā)現(xiàn)我們的清水混凝土技術(shù)經(jīng)過多個(gè)項(xiàng)目的磨煉后已達(dá)到較高水平,榮成市少年宮項(xiàng)目異形雙曲面清水混凝土的完美實(shí)施和落地,更加印證了這點(diǎn)。
而后,我們通過樣板競(jìng)爭(zhēng)中標(biāo)MAD建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)的衢州體育公園項(xiàng)目的異形清水混凝土實(shí)施工作;同年年底,我們中標(biāo)??谠贫磮D書館EPC設(shè)計(jì)施工總承包。作為牽頭單位,組織基礎(chǔ)、清水混凝土、幕墻、電氣安裝、空調(diào)安裝、室內(nèi)裝修、綠化施工、泛光照明及軟裝設(shè)計(jì),管理施工全部?jī)?nèi)容。
▲云洞圖書館室內(nèi)
云洞圖書館項(xiàng)目有兩大亮點(diǎn)。第一,瑪雅造型清水混凝土的實(shí)施,建筑的樓板、墻體、天花、結(jié)構(gòu)、管線等渾然一體,主體由清水混凝土整體澆筑而成,難度系數(shù)大;第二,玻璃幕墻的實(shí)施效果,通透的超大弧形玻璃推拉門以及可開啟的玻璃天窗,意味著建筑一體化設(shè)計(jì)和高標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)留、預(yù)埋。因此我們?cè)谑┕で捌谕ㄟ^1:1的樣板實(shí)施,首次嘗試3D打印模板、GRC模板及造型箱體模板體系,經(jīng)過分別驗(yàn)證,由榮成市少年宮項(xiàng)目技術(shù)演化的造型箱體模板技術(shù)在成本、技術(shù)可靠性和工期控制上脫穎而出,團(tuán)隊(duì)進(jìn)而總結(jié)完成了復(fù)雜造型龍骨拼裝的整套技術(shù)研發(fā)。
▲云洞圖書館背楞板原始模型
▲云洞圖書館背楞板二次深化
▲云洞圖書館背楞板加工任務(wù)單
▲帶有編號(hào)的背楞模板依次排列
在施工中,我們做到了更高程度的精細(xì)化施工。從犀牛模型的分解、模板設(shè)計(jì)的深化,到造型龍骨的加工和安裝技術(shù),再到多曲面面板施工技術(shù),滿足了項(xiàng)目復(fù)雜的曲面墻施工精準(zhǔn)度要求。在幕墻實(shí)施方面,為保證室內(nèi)設(shè)計(jì)效果,我們成功開創(chuàng)了數(shù)字化預(yù)留槽系統(tǒng)技術(shù),將幕墻進(jìn)行一次性高標(biāo)準(zhǔn)預(yù)埋,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)預(yù)留檢修。對(duì)一系列工藝、工法的總結(jié)保證了工程的順利實(shí)施,為之后曲面幕墻的預(yù)留、預(yù)埋提供了解決方案,最終超白玻璃幕墻實(shí)施效果得到了完美呈現(xiàn)。
▲部分拆模效果
云洞圖書館項(xiàng)目的實(shí)施是我們組織模式演變的一次成功嘗試,開創(chuàng)性、高標(biāo)準(zhǔn)地完成了非幾何瑪雅造型清水混凝土系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用,在展示建筑材料之美的同時(shí),我們的建造技藝也在逐步提升。
06 清水混凝土行業(yè)發(fā)展思考
在技術(shù)得到穩(wěn)步提升的情況下,我開始思考建筑產(chǎn)業(yè)工人的組織和培養(yǎng),近年來,我們團(tuán)隊(duì)做了大量調(diào)查及深度研究,社會(huì)發(fā)展及國家對(duì)于建筑行業(yè)工匠精神的重塑,為國內(nèi)清水混凝土行業(yè)的發(fā)展起到推動(dòng)性作用。數(shù)據(jù)分析表明,我國龐大的工匠隊(duì)伍基本主體由農(nóng)民工構(gòu)成,平均年齡已達(dá)到55歲,他們?yōu)橹袊F(xiàn)代化建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著我國建筑行業(yè)更新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,形成一支秉承工匠精神,集知識(shí)、技能、創(chuàng)新等能力為一體的建筑產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍成為首要任務(wù)。我們將建筑行業(yè)中最具技術(shù)含量的清水混凝土項(xiàng)目作為工人隊(duì)伍的培養(yǎng)基地,2021年我們組建了北京砼匠建筑勞務(wù)公司,引導(dǎo)更多青年力量加入建筑施工行業(yè),同時(shí),為新型建筑產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)權(quán)益保障,搭建一個(gè)互利共享的平臺(tái)。目前砼匠已經(jīng)與部分專職院校達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議,力爭(zhēng)為今后新型建筑產(chǎn)業(yè)工人孕育、發(fā)展和運(yùn)營探索一條新的道路。
07 結(jié)語
回顧自己近二十年的職業(yè)生涯,“完美呈現(xiàn)清水混凝土建筑”的愿景已成為我的個(gè)人使命,學(xué)習(xí)、總結(jié)、思考和執(zhí)行能力是我成長(zhǎng)的加速器。隨著國家工匠精神的大力推動(dòng),以及對(duì)于工程質(zhì)量和效果的重視,國內(nèi)清水混凝土行業(yè)迎來了發(fā)展的契機(jī)。為了更好地推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展,益匯達(dá)成立了北京筑砼清水建筑設(shè)計(jì)咨詢公司,參編了《北京市清水混凝土技術(shù)規(guī)程》,主編了《高性能清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》和《清水混凝土修補(bǔ)與防護(hù)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》兩項(xiàng)CECS標(biāo)準(zhǔn),以此助力行業(yè)整體水平的提高。
作為新時(shí)代具有工匠精神的工程師,很慶幸自己找到了清水混凝土這個(gè)細(xì)分賽道,能夠?yàn)榇蛟煨滦徒ㄖa(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍貢獻(xiàn)自己的一份力量。隨著社會(huì)的發(fā)展,高技能產(chǎn)業(yè)工人一定是國家的核心財(cái)富,希望更多優(yōu)秀的年輕人能參與到具有代表性、地標(biāo)性的建筑建設(shè)當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)共同成長(zhǎng),創(chuàng)造更大的社會(huì)價(jià)值。