好未来昌平教育园区项目施工现场                                  ■记者 董一鸣/摄

        建筑如何与森林相得益彰?这个问题被北京建工建筑工程总承包部项目团队历时两年时间攻克。“把森林植入建筑之中,让建筑伴森林而生机勃勃。”好未来昌平教育园区项目党支部书记、经理于亚峰这样形容自己建设的工程。

        虽然在这里,“森林”有着金属质感而并非鲜活茂盛的树林,但这丝毫不影响建筑融入“10年树木,百年树人”的教育理念。同时,建工集团也有着“建楼育人”的企业宗旨。如今,这座建筑已经拔地而起,“森林”中也初现好未来项目。

         建筑钢材用料扎实

        钢筋用量约1.2万吨、钢结构用量约1.5万吨……

        在好未来昌平教育园区项目建设现场,诸多代表工程体量的数据中,这两份数据格外显眼。而这些钢材全部要植入约12.7万平方米、总高度45米的单体建筑。

        《庄子·渔父》有载:孔子游乎缁帷之林,休坐乎杏坛之上,弟子读书,孔子弦歌鼓琴。好未来在项目建设中融入孔子传道授业理念,寓意教育扎实的基础与厚重的历史传承的交融。

        对于亚峰而言,用钢筋铁骨来形容整个工程的建设特点最为合适。“这个项目不仅地上部分全部为钢结构,地下室也设计为劲性混凝土结构,混凝土中的钢筋换为强度更高的钢板,整个好未来建筑用料十分扎实。”于亚峰说。

        建设如此庞然大物,首先要攻克的便是打造牢固的根基。项目部采取向地下打入上千根混凝土灌注桩,把建筑牢牢锁在地面,其中,最大的桩直径达到1.2米,最深的桩扎入地下40米。

        钢筋铁骨之下,为更好地保证施工现场安全生产,项目部借助三维BIM技术,搭建构件实体模型,对模型中的杆件连接节点、构造、加工和安装工艺细节进行安装和处理,基于3D实体模型完成深化出图、材料清单;建立虚拟模型,对土建结构关键节点进行深化设计,指导现场钢筋绑扎,减少返工;将机电系统模型与预留洞口的土建模型综合,形成整体模型,对照施工图纸中洞口预留位置及尺寸,检查是否满足管线安装布置空间要求,确保精准度。

        此外,项目部通过引入智能安全帽,对特殊工种作业进行实时监控,安全员只需通过手机和智能软件,就能对进入施工现场的作业人员进行实时定位与轨迹跟踪,确保施工过程安全。施工现场4台塔吊全部安装可视化系统,实时监控吊装区域及周围的动态信息,有效扫除视觉盲区,实现全程操作的可视化,确保塔吊司机安全作业。

         别具特色的5棵“钢铁巨树”

        如果细数整个项目最大的亮点,那么无疑是5棵“钢铁巨树”的震撼。来到好未来项目西南角的正门,一棵需要3名成年人环抱的“钢铁巨树”从地面拔地而起,向上延伸至建筑4层的位置,“这就是项目5棵‘钢铁巨树’中最大的一棵,也是我们项目施工的最大难点。”项目技术负责人冯建飞说。

        这棵“钢铁巨树”到底有多大?仅仅钢结构的壁厚就达到了12公分。焊接中,工人需要钻到钢结构内进行焊接作业,而整棵“钢铁巨树”被分成11段钢结构,每段连接的焊缝宽度甚至超过了一个成年男性手掌的长度。

        “这棵‘钢铁巨树’之所以设计得如此巨大,就是因其要撑起整个建筑西南侧的重量,同时用树的造型来迎接四方来客,更贴合‘百年树人’的教育理念。”于亚峰说。

        而为了将整棵“钢铁巨树”安装就位,11段钢结构被定制化加工运送到现场。每段钢结构有四五十吨重,施工时,使用大型汽车吊将构件起吊、平移、就位、焊接等工序,事先进行了严格的数据模拟和分析,确保每一吊都能准确就位,而整个项目地下最深的40米桩也全部位于该“钢铁巨树”下方。

        走进建筑内部,分布于四边的4棵“钢铁巨树”虽然比室外的“钢铁巨树”苗条了不少,但是整个高度却一通到顶,“这4棵‘钢铁巨树’分为3部分,第一部分是基础的3根钢管柱拼到一起,在中间部分通过定制加工让‘钢铁巨树’开枝散叶,最后‘树梢’则与顶部的采光顶相连,形成45米贯通的视觉冲击效果。”项目生产经理王焯说。

        如何将这4棵“钢铁巨树”就位,项目采用了3段式吊装焊接方案,首先是树干部分,采取常规的焊接形式;对于中段部分则使用自支撑杆件,一端连接倾斜树枝,另一端卡在树干上,让受力通过杆件传递到树杆上;对树冠部分则采取了反向施工,首先在建筑中庭部分立起4道支撑体系,在其上先安装屋面钢结构,再将树枝通过吊车穿过屋面钢结构分别与树干和钢结构屋面连接就位后再焊接。“这样做可以更加精准且方便地将树冠安装就位,避免树冠顶部定位不准带来的后期施工难题。”冯建飞说。

         项目主体结构全部完成

        如今,好未来项目的主体结构已经全部完成,外立面幕墙安装工作也即将进入尾声。对于亚峰和团队而言,整个建设任务还需要扛过最后一道关——装饰装修。

        去年下半年,由于设计方案的更改,需要给内部的“钢铁巨树”穿上“外衣”,而此时“钢铁巨树”的主体结构已经全部完成,树枝四散分布,给后期“穿衣”工作带来了极大的难题。“由于机电设备和其他装修工作要同步开展,如果采用传统的从地面搭设脚手架,不仅占用地面导致无法开展其他作业,而且40多米的高空作业也极不安全。”于亚峰说。

        为此,项目通过对屋面的承载力分析,决定调整涂装方案,采取在顶部安装吊架和吊篮,让工人如同坐秋千一样在悬空作业。“这个方案充分考虑了屋面的承载力,同时,吊篮可以根据需要随时调整位置,不会占用地面空间,特别是经过专家论证后,这个方案的安全性和效率最高。”冯建飞说。

        地面陶砖装饰层的方案也在团队的精心策划下全部完成。整个项目内外采用了砖红色的陶砖贴片作为装饰层,每片的厚度仅为5厘米,长度达到了30厘米,整个项目需要铺设约1.2万平方米的陶砖,约等于2个标准足球场的面积,其中还设计了大量的拱门造型,增加了施工难度。“横平竖直地贴砖并不难,而大量的拱门贴砖就比较复杂了。为了保证工作进度,我们根据拱门设计参数,与厂家研究后将拱门位置的陶砖装饰层制作成装配式,这样一来可以做到快速贴砖。”王焯说。

        除了贴砖之外,建筑中庭顶部及四周设置可开启的幕墙系统,实现自然通风采光。其中,金属幕墙内侧暗藏换气装置,针对不同季节,开启或闭合,实现节能降耗的目的。而考虑到项目施工周期,技术人员主动与设计院、加工厂进行沟通对接,最终将每层转角位置“优化”为6组平面玻璃幕墙单元板块,在降低施工难度、减少施工成本的同时,保留了建筑幕墙最初的设计美感。此外,整个屋面采用屋顶绿化方式,不仅设计有草坪,还将栽植灌木和乔木,并在其间设计跑道,让在此办公的人群足不出户便有绿色休闲空间。

        于亚峰的团队历经7个月时间,为这座高度约45米的9层“钢魔方”,披上了2.6万平方米的幕墙“外衣”,1708组玻璃幕墙单元板块纵向排列,宛若徐徐展开的竹简。“为确保幕墙及时进场,项目部统筹协调从场外到场内采取一系列有效措施,克服疫情等诸多不利因素给施工进度带来的影响,提前完成玻璃幕墙的安装任务。”于亚峰说。项目部还曾组建24小时“驻场联络队”,项目部管理人员深入工厂,紧盯幕墙生产、加工、组装进度,严把出厂质量;转运专班司机在高速出口处接收材料,第一时间将材料安全运输至项目部;在施工现场,按照东、南、西、北施工顺序,提前确定汽车吊站位、材料构件堆放场地、施工人员安排、场内运输车辆行进路线等,确保材料进场后“无缝衔接”式吊装。