首都博物馆东馆将被建成精品工程、样板工程                       ■通讯员 刘时新/摄

        前不久在上海松江召开的“2023年全国建筑钢结构行业大会”上，北京城建集团工程总承包部施工的首都博物馆东馆等三大建筑工程荣获中国钢结构金奖年度杰出工程大奖。这一大奖的捧得，是首都博物馆东馆项目继获得中国钢结构金奖、北京市结构长城杯金奖、优秀焊接工程一等奖等多项荣誉之后，把钢结构领域最高质量奖捧在手中。

         运河边铸就“古韵风帆”

        首都博物馆东馆（大运河博物馆），又名“运河之舟”，工程总建筑面积9.97万平方米，由主楼和共享大厅两栋建筑组成，是镶嵌在城市森海中的“古韵风帆”。首都博物馆东馆主楼钢结构主要为钢屋盖，屋盖钢排架由5块单元组成，整体是东高西低、北高南低，为双向弯曲的弧形。工程总用钢量约9900吨，总构件数8000余件，最大运输长度18米，最大吊装重量51吨，钢材材质涉及多种强度钢材……其中工程主楼及共享大厅的异形屋面，现场施工组织均提出很高要求。项目部采取协同办公管理平台进行数据收集，通过管理平台进行项目全生命周期信息化管理，采用手机APP进行施工现场管理。

        由于整个空间为弯曲造型，因此所有钢构件均为弧形。现场共有8000多根钢构件，8000多根主要受力钢构件完全不一样。为解决这一难题，工程管理人员要求厂家加工时，严格按照现场安装顺序加工，依次发货，避免出现型号混乱和缺失。同时，采取对所有出厂的钢构件粘贴二维码、写上编号，施工时主要用手机一扫就一目了然，每一根杆件能顺利安装到制定位置，保证钢结构安装有序推进。

        “困难再大，协调再难，我们一定要把这个工程完成好，不能出一丝差错。”北京城建集团首都博物馆东馆项目执行经理贾成亮说。

         创新攻克诸多施工难题

        首都博物馆东馆工程屋盖整体为双向弯曲的弧形，主楼屋盖弧形梁最大跨度38米。共享大厅屋面桁架最大跨度40米，南北高差约11米。超大、超高、超宽，成为工程钢结构的显著特点，特别是高达58米超高梭形柱，是目前国内单根最高的两端铰接梭形柱。对于工程设计的6根高58米、倾斜角度达60度的超高梭形柱，这对于首博项目建设者来说，都是全新挑战。项目技术人员研发了一种屋盖钢结构梭形柱及其施工方法，把一个个难点都顺利化解。

        因为是变形变径柱子，加工时对精度和质量要求很高、难度大，安装难度也很大，经过技术攻关，在加工时他们采用5G技术的全身自动化生产线来加工梭形柱，也解决了焊接变形的问题。安装时分三段在空中对接，采用两台450吨履带吊车、1台250吨辅助吊车协同进行。焊接时，通过地面建立搭设高38米多的胎架，在连接处搭设焊接操作平台，保证了梭形柱顺利安装完成。

        “开展技术创新攻关，高质量完成钢结构施工任务，是我们的责任和义务。”北京城建集团首都博物馆东馆项目总工程师彭志勇说。

        在项目钢结构工程施工中，项目技术人员积极应用了新技术、新材料、新工艺等三大项15小项。对工程难点进行进行创新和技术攻关，屋盖钢结构及其施工方法、超高铰接梭形柱及超大跨度人字梁组安装技术、超长倒三角弧形管桁架整体吊装技术等4项技术获得国家发明专利，获得钢结构相关国家实用新型专利及外观设计专利14项、北京市工程建设BIM应用成果应用奖、省部级QC成果1项，已申请省部级工法两项。

         “运河之舟”实现零误差

        首都博物馆东馆工程造型独特、杆件多，有弧形、棱形，超大超重，双曲等多种构件。工程总用钢量约1万吨，最大运输长度18米，最大吊装重量51吨，钢板厚度从8毫米-120毫米不等，高强螺栓总用量约5万套，现场一级焊缝总长度约2万米，加工厂焊缝长度约63.5万米。工程屋盖是双曲面、形似帆船的异形结构，所有的杆件尺寸都不一样。杆件8000多根、柱子8000多种，小截面弧形梁、变形。面对这屋面、梁及桁架8000多个不同的构件，没有两个完全相同的节点或构件，对施工质量、加工精度的控制，难度可想而知。

        在钢结构加工过程中，需要强化对钢构件加工制作的质量控制，团队通过麦达斯技术建模保证了加工下料的精度。总包和监理单位驻场监造；建设单位委托第三方检测机构焊缝，见证探伤检测。驻场人员，通过对原材料质量控制、见证取样复试和加工过程尺寸偏差、焊接质量进行控制、除锈和漆膜厚度检查，保证了构件质量。

        钢结构安装过程中，采用全站仪进行构件测量定位和垂直度控制，严格实行质量自检、互检、交接检的三检制。焊接完成后，通过焊接工艺评定、焊丝取样复试、焊缝无损检测等保证安装质量，最终134个检验批全部合格，质量合格率达到100%。

        “首都博物馆东馆是重点工程，我们要做到精益求精，把它建成精品工程、样板工程。”北京城建集团首都博物馆东馆钢结构工程负责人卢海丰说。