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【北京支柱·匠心】国内首个大体量彩色清水混凝土建筑亮相 北京...

 金黄色的高大空心柱、仿古希腊式后现代主义的月白色门头、砖灰色的希腊式山形墙、铁红色的齿形弧形墙,仿若一座希腊神殿坐落在校园的正中央。图为:华灯初上的越秀外国语学院图书馆外景

千龙网北京6月12日讯(记者 傅昱佳)“清水混凝土”是国内建筑领域少人涉足的一片神秘之地。虽然它与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的,但因施工难度大,可变因素多,又使其始终难以被国内的业主和建筑师所采用,也就更鲜有成功的范例。

高大的米黄色空心柱、希腊式的山形墙、双面齿形褐色清水混凝土的弧形造型墙,在绍兴这座小城,来自北京建工的建设者们,倾尽心血、凝聚思想,以匠人之心精雕细琢,用独特的施工技艺将这座厚重、大气、简洁而又不失典雅的彩色清水混凝土建筑精品矗立在灵秀多姿的江南水乡,“秀”出了建工人的“手艺活儿”。

越秀外国语学院图书馆工程位于浙江越秀外国语学院镜湖校区内,为框架剪力墙结构,地下一层,地上四层,总建筑面积18916平方米,总占地面积4768平方米,是校园内的标志性建筑。施工过程中,项目团队攻坚克难,创新融入多项施工工艺,运用超大体量本色与彩色清水混凝土完美诠释了设计理念,铸就了国内首个大体量彩色清水混凝土建筑的丰碑。

专注建造世界唯一四色清水混凝土建筑

清水混凝土工艺又称装饰混凝土,以其独特的装饰效果而得名。它一次浇注成型,直接采用现浇混凝土的自然表面作为建筑饰面,这对于完整地保留了混凝土建筑本身具有的自然颜色和机理,以其清雅简约、硬朗厚重的外观风格受到大众的青睐。对于彩色清水混凝土来说其工艺难度更加的复杂,想要做出漂亮的彩色清水混凝土是一件十分难以完成的事情。

在浙江绍兴就有一座世界上唯一采用四种颜色的清水混凝土建造的绿色建筑——浙江越秀外国语学院镜湖校区图书馆。

金黄色的高大空心柱、仿古希腊式后现代主义的月白色门头、砖灰色的希腊式山形墙、铁红色的齿形弧形墙,仿若一座希腊神殿坐落在校园的正中央。图为:越秀外国语学院图书馆外景

远远望去,金黄色的高大空心柱、仿古希腊式后现代主义的月白色门头、砖灰色的希腊式山形墙、铁红色的齿形弧形墙,仿若一座希腊神殿坐落在校园的正中央,给人一种“惊艳”的感觉。

记者走进图书馆大厅看到,圆形大厅为图书借阅区,环廊内侧的砖灰色清水混凝土墙壁上镶嵌着一排排书架,大厅中央错落有致的设置了简易沙发,十米宽的环廊外侧为锯齿状釉红色现浇混凝土墙,加上灿若星辰的顶部设计,使整座图书馆显得厚重、大气,又不失时尚、典雅的情调。

“彩色清水混凝土的适配异常复杂,不仅要保证颜色色调、纯度和亮度的准确与稳定,还要兼顾到受力结构的强度以及耐碱性、可溶性等物理和化学特性。”清水施工工艺达人——李东项目经理十余年来一直专注于清水混凝土工艺的工程。启明星辰大厦、外立面采用奥运人体造型的蚌埠龙湖体育馆、江南庭院式的浙江新和成总部大楼等都是李东的杰作。

项目经理李东(右2)

目前,国内的清水混凝土建筑大多以灰色为主,少数彩色混凝土建筑也仅采用白色、红色、黄色等不超过两种颜色装饰,如乌镇的木心艺术博物馆、内蒙古正蓝旗元上都遗址博物馆、天津大学新校区室内体育活动中心和游泳馆、江苏淮安实联化工厂水上建筑等。

李东告诉记者,彩色清水混凝土建筑在国内,甚至是世界上比较少见的原因在于,彩色混凝土的颜色很难调配,因为不同的颜料会起不同的化学反应。“添加研磨料的不同,添加步骤的不同,都会导致颜色千差万别,及彩色混凝土的强度不同。尤其是以普通灰水泥调配出黄颜色这种浅色混凝土更是难上加难。”

为了达到设计效果,北京建工集团三建公司项目部与北京建研院材料所开展合作,联合对两种彩色清水混凝土配比进行攻关。七八十种研磨料,经过500多次试验,最终适配出了具有高性能的彩色清水混凝土,完美演绎了设计意图。

专业打造滴水不漏的模板体系

与普通项目的混凝土相比,清水混凝土更像一件精益求精的工艺品。建筑师要先把模具做成一个“艺术品”,然后往这个“艺术品”里灌混凝土,再拆掉模板,不再加任何修饰。

正因如此,清水混凝土每一道工序都必须仔细。比如混凝土浇注进去后是流动的,作为一种流体而后凝固,如何保证在凝固前都保持建筑者想要的样子、选什么模板、怎么锚固等都很讲究。

在模板的选用与深化设计中,北京建工集团三建公司项目部充分考虑清水混凝土的成品效果,根据模板周转使用部位和建筑设计要求进行精心配置,并在施工过程中创新出多项技术专利,打造出一整套“滴水不漏”的模板体系,巧妙解决了失水、露筋等质量问题。

为了防止模板孔眼处失水造成成品污染的问题,北京建工集团三建公司项目部在此前自主创新出的模板堵头基础上再次进行创新。通过在堵头上嵌套橡胶垫片,解决了橡胶垫片与堵头粘接不牢的问题。新型堵头中嵌套同大小的弹性橡胶垫片,有效地防止了螺栓孔眼处失水在清水混凝土表面上形成的“熊猫眼”,同时在对拉螺栓上劲过程中弹性橡胶垫片起到缓冲作用,避免了用力过大对模板造成“金鱼眼”的形变。

此外,在施工过程中,北京建工集团三建公司项目部还创新出替代传统的垫块的十字卡扣式钢筋保护层垫块,新型的垫块与模板四点接触,承受能力大大提高,受力更加均匀。垫块卡在钢筋的十字交接处加强了垫块的稳定性,很好的解决了清水混凝土领域因保护层垫块强度不够造成的漏筋、在清水混凝土表面形成钢筋纹理等现象。新型尼龙垫块对定位钢筋起到了很好的保护作用,而且保持了与混凝土色泽一致的外观设计,完美地融入了建筑中。

在施工过程中,项目部还创新出替代传统垫块的十字卡扣式钢筋保护层垫块。

在6月6日北京市住建委主持召开的“现浇结构多色建筑混凝土制备与建造关键技术研究”科技成果鉴定会上,该工程施工工艺技术获得鉴定专家一致高度好评,在彩色混凝土制备及建造方面取得重大创新,达到了国际领先水平。

除此之外,该工程还获得浙江省建筑业新技术应用示范工程,国家级工法1项、发明专利3项、实用新型专利7项。

不过,在李东看来,降低高昂的彩色清水混凝土建筑成本,以便在更多的建筑领域中应用和推广,才是该项目对清水混凝土建筑业的最大贡献。

李东告诉记者,与其他项目相比,此彩色清水混凝土具有经济实惠节约成本的特点。“在建筑成本这一项,我们给浙江越秀外国语学院节约了1000多万元。”

惊艳的效果、“平民的价格”让浙江越秀外国语学院成为清水混凝土的“忠实铁粉”。

专心精雕细琢传达书法韵味

在越秀外国语学院东大门前的校名墙上阴刻着“浙江越秀外国语学院”九个一米见方的大字。该校名由著名教育家顾明远先生所题。学校明确要求,要将书法的笔锋完整的保留下来。小小的要求却为北京建工集团三建公司项目部出了个大难题。目前社会上通常采用的是内狭外扩的阴刻方式,字迹边缘呈一个斜面。但不管是将字迹颜色涂于外口还是里侧口都会将笔锋改变,无法体现出书法的韵味。

清水混凝土的特点是一次浇注成型,不做任何外装饰,直接由结构主体混凝土本身的肌理、质感和精心设计的施工缝等组合形成一种自然状态装饰面。由于浇筑过程中混凝土状态难以把控,时常会出现表面颜色不均匀等情况,这项施工工艺被李东形象地称为“一拆一瞪眼”的建筑技术。但是,越秀外国语学院东大门清水混凝土校名墙的施工却非常成功。北京建工集团三建公司项目部在潜心研究清水混凝土施工的同时,还进行大胆创新,将传统古法与现代新工艺相结合,筑造出了至臻至美的清水校名墙。

北京建工集团三建公司项目部将传统古法与现代新工艺相结合,筑造出了至臻至美的清水校名墙。图为:学院正门

在施工前,北京建工集团三建公司项目人员将全国各地几乎所有学校的标志、校名都看了个遍。他们发现要想清晰表现书法的笔意,就必须要让阴刻字迹与碑面成90度角。然而这一做法用清水混凝土实现起来却并不容易。清水混凝土须一次浇筑而成,修补困难,而脱模过程中势必对字迹的笔画产生影响。

就在施工陷入停滞状态时,李东联想到了古人铸造青铜器经常采用的失蜡法,能否将传统失蜡法与清水混凝土施工工艺相结合应用到校名墙的浇筑施工上?想到这里,他组织项目员工大胆实践。买来普通的白蜡烛,每个人负责一个字,在办公室里将蜡烛融化后烫在字的边缘,附着于模板外侧。拆模后,大家发现九个大字神采飞扬,每个点画细节全部都被完整地保留下来。这一创新顺利克服了混凝土浇筑过程中膨胀的问题以及模板拆除对于字迹的影响,大获成功。

李东笑称,经过改良后的失蜡法为清水混凝土精准造型施工创出一条新路。今后,任何复杂的造型都可以“轻松”拿下。

采访手记:

近年来,大家都在谈论工匠精神,谈论工匠精神的传承。在此次采访中,让记者从李东的身上感受到了令人敬佩的工匠精神,感受到北京建工人在工程建设中那股专注、专业、专心的劲头,他们在自己的岗位上不断追求进步,攻坚克难,把全部精力和所有智慧聚集到工程建设上的精神,继而心无杂念、全神贯注地朝着这个方向去奋斗和努力。

正因为如此,他们能把简单的事情做到极致,把普通的工程做成精品。

接下来,他们将继续发扬“工匠精神”,为将工程建设成为质量卓越并具有视觉吸引力和心理震撼力的精品工程而不断努力。