“重慶新晉打卡地大河文明館火了”“廣陽(yáng)島最近很火的磚紅色神秘建筑”“大河文明館一步‘穿越’異世界”……近日，由中鐵建設(shè)西南公司承建的全國(guó)首座整體流線(xiàn)型彩色清水混凝土覆土式博覽建筑群、重慶“十大”新型建筑——世界大河文明館主體工程迎來(lái)竣工亮相，還未等到場(chǎng)館內(nèi)容展陳，奇特的建筑便吸引了大批游客前來(lái)打卡拍照。

游客在世界廳拍照打卡（中鐵建設(shè)西南公司 供圖）

世界大河文明館位于重慶市廣陽(yáng)島，由中國(guó)工程院院士崔愷執(zhí)筆設(shè)計(jì)，總建筑面積約1.9萬(wàn)平方米。該工程以“生態(tài)北斗”為設(shè)計(jì)理念，巧借5座土堆山體環(huán)山修建沉浸式覆土建筑群，建筑內(nèi)部廳廊交織、蜿蜒曲折，藏于綠水青山之下，外部通過(guò)2棟凸起的建筑與土堆山體形成“北斗七星”的藝術(shù)造型，被稱(chēng)作廣陽(yáng)島“點(diǎn)睛之筆”。

“常見(jiàn)的單曲面都有一個(gè)固定半徑作為加工參考，而自由曲面不具有特定的幾何特征，不具備任何參考?！敝需F建設(shè)西南公司大河文明館項(xiàng)目負(fù)責(zé)人宣志杰說(shuō)。該工程87.5%的建筑結(jié)構(gòu)采用異形單曲、雙曲及多曲面結(jié)構(gòu)，建筑造型奇特且無(wú)規(guī)律可循，宛如一件放大了的“工藝品”。

大河文明館項(xiàng)目異形結(jié)構(gòu)墻體（中鐵建設(shè)西南公司 供圖）

“小的工藝品可以用手捏出想要的造型，要‘捏’這座建筑可找不到那么大的手。”宣志杰幽默地說(shuō)道。為攻克異形曲面施工技術(shù)難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)三維建模、BIM施工技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程技術(shù)建立三維建筑模型，逐一提取曲面數(shù)據(jù)，反復(fù)分析計(jì)算建筑的造型特點(diǎn)。在經(jīng)過(guò)8種方案的比對(duì)和論證下，他們創(chuàng)新提出了‘定位盤(pán)+背楞+飾面板’的施工方法，利用“魯班球”的拼接原理，將曲面化整為零，用一塊塊模板拼接出符合曲面造型的“巨型模具”，再將木紋顯紋板、歐松板、凹縫條、嵌面板等鑲嵌在模板上，“鑄造”出滿(mǎn)足建筑造型和凹凸線(xiàn)條裝飾的“工藝品”建筑。

“曲面模板安裝控制難度極大，不但要準(zhǔn)確計(jì)算模板的空間安裝位置，同時(shí)還要確保模板與模板之間成型流暢?！敝需F建設(shè)西南公司大河文明館項(xiàng)目總工程師肖育軍說(shuō)。他們累計(jì)優(yōu)化施工圖5650張，通過(guò)數(shù)控機(jī)床加工、定位安裝、拼接打磨等10多道工序嚴(yán)格控制模板精度，并利用11萬(wàn)個(gè)標(biāo)高點(diǎn)、測(cè)量點(diǎn)準(zhǔn)確定位模板安裝位置，精準(zhǔn)完成了68萬(wàn)米背楞和35萬(wàn)塊張飾面板安裝。安裝完成后的模板整體流線(xiàn)平順，拼接精度誤差在1毫米以?xún)?nèi)。

安裝后的異形結(jié)構(gòu)清水模板（中鐵建設(shè)西南公司 供圖）

“墻體不需要二次裝修，混凝土本身就是建筑天然的裝飾面?！毙窘苷f(shuō)，為深入踐行綠色低碳理念，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以工程所在地的土壤顏色為混凝土主色，設(shè)計(jì)出赭紅色的彩色生態(tài)混凝土，直接將混凝土本身的肌理和質(zhì)感作為一種天然的裝飾面，這不但節(jié)省了后期裝飾裝修費(fèi)用、減少裝修涂料對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還讓建筑與自然完美融為一體。為“創(chuàng)造”出這種獨(dú)一無(wú)二的彩色生態(tài)混凝土，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)清水混凝土強(qiáng)度、顏料用量、砂石類(lèi)型等進(jìn)行40余次配比試驗(yàn)，反復(fù)調(diào)整混凝土的色彩和質(zhì)感，打造出蜿蜒起伏的“素顏”建筑。

施工過(guò)程中，項(xiàng)目建設(shè)者們先后進(jìn)行了10余次專(zhuān)家論證和4次樣板試驗(yàn)，創(chuàng)新運(yùn)用“切截面”“投影法”“逆作法”等多種雙曲面異形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，克服異形開(kāi)花柱體施工、雙螺旋殼體結(jié)構(gòu)施工、非對(duì)稱(chēng)錐體結(jié)構(gòu)施工等復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工難題，創(chuàng)造了全國(guó)首個(gè)赭紅色清水混凝土建筑、全國(guó)首例木紋肌理清水混凝土建筑、全國(guó)首例雙螺旋狀彩色清水建筑三項(xiàng)國(guó)內(nèi)“之首”。

大河文明館廣陽(yáng)廳雙螺旋上升漸變殼體結(jié)構(gòu)（中鐵建設(shè)西南公司 供圖）

“該項(xiàng)目自由曲面混合肌理彩色清水混凝土的設(shè)計(jì)規(guī)模和施工難度是國(guó)內(nèi)少有的”“綜合評(píng)價(jià)達(dá)到了國(guó)內(nèi)一流的設(shè)計(jì)施工水平。”看到工程設(shè)計(jì)構(gòu)想成功落地，崔愷對(duì)工程建設(shè)效果予以高度評(píng)價(jià)。

據(jù)了解，依托大河文明館三維異形曲面建筑施工，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)榮獲2項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、7項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利、4項(xiàng)國(guó)家級(jí)BIM技術(shù)創(chuàng)新成果大獎(jiǎng)和2篇國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作認(rèn)證，2項(xiàng)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還分別被寫(xiě)入團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)。該工程的建設(shè)成功打響了中鐵建設(shè)在異形三維曲面建筑施工領(lǐng)域的“金字招牌”，同時(shí)成為建筑與藝術(shù)生動(dòng)融合的又一典型代表之作。

大河文明館項(xiàng)目實(shí)景（中鐵建設(shè)西南公司 供圖）

【編輯：敏業(yè)】