北投大厦工程建设者在施工现场辛勤工作                                  ■企业/供图

        站在项目办公楼二层,北京城建集团工程总承包部副经理、北投大厦项目经理王恒的目光紧紧盯住剩余的外立面幕墙施工区。与此同时,楼内的二次结构、装饰装修、机电安装等工作也进入了冲刺阶段。今年10月这座蕴含着“方圆之道”的建筑将完美呈现。

        作为首家入驻北京城市副中心的北京市管企业总部大楼,北投集团总部大楼——北投大厦的投用,既是一座企业总部的落成,更展示了首都国企助力北京城市副中心高质量发展的决心。而为让这份决心成为现实,工程建设者的诸多辛勤付出已经融入每个细节。

         大厦中的“方”与“圆”

        打开王恒的电脑,一张北投大厦的鸟瞰效果图映入眼帘。方正的建筑大楼和屋顶的圆形屋盖正蕴含了中国古人“方圆智慧”。

        北投大厦采用“玻璃幕墙+石材幕墙”的混合式外围护结构,建筑外观端正稳重,形如中国传统礼器“四方鼎”,取意于团结、互助、昌盛的“钟鸣鼎食”,寓意“国之重器、行稳致远、鼎立四方”。

        走进大厦内部,汇聚向上的结构如同生长的大树一样将内部结构的质感打造得圆润有形,特别是顶部圆弧形玻璃幕墙屋盖更实现了方与圆在建筑中的完美融合。

        要实现这一效果,建筑内部的16根倾斜钢柱至关重要,这些钢柱从4层内部共享广场向上直通到楼顶,并与圆形钢屋架结构相连,从地面看上去形成了一个近似于圆形汇聚向上的效果。

        内部造型各异,外部也是灵动多变。为了让大厦的幕墙纹饰更好地融入质朴传统的古风鼎纹元素,幕墙方案经过多次方案比选,最终确定了以标准化的幕墙单元层层循环,类似竹节连续向上的新颖结构。整个外立面共有1152块单元幕墙,这种幕墙的亮点在于结构一体化成型,幕墙由工厂批量加工,效率更高,质量更稳定,成品运抵现场只需要通过特制卡口连接,不再需要安装幕墙龙骨等工序,综合施工效率可以提高约1倍。

         钢结构也能刚柔并济

        钢结构塑造出见棱见角的效果非常容易,可要让它们打上圆润的“标签”则需要煞费苦心。

        从建筑钢结构图纸上可以看到,在北投大厦4个角的部分隐含着一种特殊的结构形式——屈曲耗能支撑体系,这套体系如同一个卷曲的三明治,外层为高强钢,用于固定整套体系,而内部分别是一层混凝土和一层软钢,软钢便是体系的核心,地震时通过软钢的柔性吸收和缓冲地震波来的冲击,保证建筑本体安全。而这套体系更像是给建筑加上了一个缓冲器,极端条件下为建筑结构安全提供保护的同时,还可以为人员撤离争取更多时间。

        与这套体系同样融入了刚与柔理念的便是从4层平台向上“生长”的16根斜钢柱。由于钢构件都是笔直的,要让其呈现弯折的角度,逐段错台搭接之外,钢结构吊装的角度也至关重要。为了确保吊装位置分毫不差,项目部利用GPS对每一段钢结构的高度和角度进行定位,确保“0”误差;原本的“两点式”吊装,在倾斜角度的要求下也被改为了更稳定的“三点式”吊装,提高空中焊接的稳定性。最终这套安装工艺获得国家发明专利。

         攻克超级钢结构难题

        整个北投大厦项目内有两个超级钢结构,其一便是“大”,其二便是“厚”。

        所谓“大”就是超2000平方米的钢网屋盖。由于屋盖的造型呈现两边低中间高的不规则圆弧形设计,相比横平竖直的钢结构屋盖,这种造型带来所有钢结构的网格尺寸都不一样,由于屋盖造型变化多,造成整体提升屋盖更难。

        施工中,技术人员首先在指定区域设置133个胎架,并在上面对屋面钢结构进行拼装,之所以用这么多胎架正是结构形式多变带来的要求。随后再将16个油缸安装在16根斜钢柱顶部,通过油缸同步提升,将屋面从胎架上拉起整体拽到顶部后再与16根斜钢柱的顶端进行焊接。为了保证提升和焊接无误,在屋盖上设置了16点位的变形监测,并追加三维扫描,确保钢屋盖每提升一公分的变形和位移都在可控范围内,最终经过团队的缜密控制和调整优化,屋顶提升圆满完成。

        而所谓“厚”则是因为东北角和西北角两处结构下布置了机动车坡道,导致主体结构无法垂直落地生根,而是需要从其他地方借力支撑。为了保证支撑安全,“Y”型钢结构壁厚达到了60毫米,几乎相当于一名成年人手掌的厚度。施工前,项目技术团队进行了细致的测算,通过吊装、固定、焊接等组合手段,实现了“Y”型柱的平稳就位和受力,而原本3次焊接的工序在这里更是直接翻倍,确保结构100%安全,更保证了建筑结构的完美呈现。