珠海大劇院施工難度堪比「鳥巢」獲多項創新技術獎

2020-12-25 騰訊房產

幕後故事

珠海大劇院工程建設進入最後衝刺階段。2016年9月中旬的一天下午,從廣州趕回珠海項目工地的王彩明,一下車就步履匆忙地進入了施工現場,仔細檢查精裝修的進展。

時間往回撥至2012年6月18日,彼時大劇院項目正式動工,因為獨特的仿生設計理念,「貝殼狀的彎扭鋼結構,總用鋼量達1.2萬噸,徑向桁架和環向杆件交叉環繞,帶來了堪比『鳥巢』的施工難度」,讓許多土木工程學子和工程師躍躍欲試。

王彩明,就是其中一個。2014年7月,項目動工一個月後,他與60名工程師陸續投身於「這件許多人想都不敢想的事業中去」,不斷攻破大劇院建設技術難關,斬獲多項省部級工法和創新成果。

然而,1500多個日夜過去了,堅守下來的工程師卻不到20人,「我們期間親歷了種種艱難,也與珠海大劇院共同成長」。

珠海大劇院進行燈光調試

60個工程師走了三分之二

從方案設計到雛形露出海面,再到進入緊張衝刺階段,日月雙貝狀的珠海大劇院,從一開始就以獨特的仿生美學設計理念,註定了其在建設過程中將面臨重重技術困難。

與珠海大劇院共同成長的還有一批年輕的工程師。

2012年7月,時年22歲,從湖南大學土木工程學院畢業的王彩明,如今已經從一名普通的技術員,成長為大劇院項目的技術負責人,並親歷了其中鮮為人知的技術攻關。

「剛出校門的大學生,初來時都倍感興奮,覺得這是一個施展才華的地標式建築。可是,他們哪知道這其中的苦。」阮鋒坦言,珠海大劇院在全球範圍都找不到一個可供參照的對標建築,從項目動工那天起,每一個施工工藝都是探索中前進、突破和創新。

留下的人需要難以想像的堅強毅力。阮鋒回憶,從4年前到現在,60個陸續來到項目的年輕工程師,「因為工程難度大、施工跨度長等原因,有的人申請調離、轉崗,有的人甚至辭職,現在只留下20來人」。

「仿生貝殼鋼結構總用鋼量達1.2萬噸,徑向桁架和環向杆件交叉環繞,整體由向外傾斜2米,逐漸內收懸挑11米,其中異形構件佔比超過80%。」阮鋒直言,施工難度堪比「鳥巢」。

作為國內唯一的海上大劇院,瀕臨颱風多發的南海,工程建設時刻面臨著氣候所帶來的風力強勁、空氣潮溼、海水腐蝕等考驗,特殊的作業環境,消磨著工程師們的激情。

安全考量也是一個挑戰。

大貝殼環抱著的圓形珍珠(即大劇場核心觀眾廳),在建築學術語上,被描述為「由弧形柱、弧形環梁、弧形牆組成的殼狀壁式框架結構體系」,其外輪廓豎向弧度從0.48度到20.79度,水平弧度從6.21度到31度,共同環繞組成的雙曲面鋼骨混凝土結構。「簡而言之,在全國範圍內都找不到與其結構相似的建築,先不論如何保證曲面的弧度精確性,僅是建築材料的運輸都非常困難。」王彩明回想,「如果要工人一點點通過腳手架傳送建築材料,一點失誤都會釀成意外,後果不堪想像。」

斬獲多項創新技術獎

難度也帶來超越。從設計到施工,珠海大劇院逐漸成為創新技術的搖籃。

造型特殊的「日月貝」,現場無法搭設塔吊及吊車等起重設備,如何安全高效地運輸成了擺在工程師們面前的頭等大事。在項目技術部,王彩明和其他工程師一起,開始在圖紙、傳統建築工藝與施工現場中遊走,尋找技術變革的可行方案。

「那段將近1個月的時間,腦子裡塞滿了圖紙和現場測量的三維模型數據,甚至午夜驚醒起來驗證力學的模擬。」回想起那段被數據填滿的日子,王彩明嘴角卻露出了一絲微笑,因為數日之後,項目技術部與專家組會商,終於通過仿真力學模擬,研究出「應用大型塔吊柔性附著施工技術」,成功破解施工難題,並專門定製了4條300米長的專用運輸軌道,採用「現場拼裝」和「高空定位總拼」的施工方法,實現了大、小貝殼的精確施工。

自2012年8月17日珠海大劇院澆築第一塊混凝土至今,這個要創建全國建築行業工程質量最高榮譽獎「魯班獎」的珠海新地標建築,陸續催生出技術的創新與變革。

從最初的設計圖紙到二次設計,從概念性設計到多專業交叉的深化設計,珠海大劇院任何一個部位鋼結構、幕牆、外觀效果搭配的深化和現場樣板都要修改8次以上。那顆璀璨的「珍珠」(大劇場核心觀眾廳),其施工方案的討論、確定、修改周期就長達3個多月,模擬施工工況達26次之多。

「其中,工況的模擬是最謹慎的,做1遍通不過,修改;做兩遍通不過,再修改;直到第26次,才兼顧到每一個細微的施工細節,找到異形結構施工的最佳方案。」李賽闖回憶說。

如今,在湛藍的天空下,「日月貝」的幕牆在陽光下格外耀眼,而珠海大劇院這個平臺,已經培育出被業界專家認可的7項省部級工法、15項國家專利,並在核心期刊上發表了12篇論文。

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