国家大剧院
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一、工程概况
国家大剧院工程位于天安门地区，东临人民大会堂，北靠西长安街，地理位置特殊。工程建设单位为北京市、建设部、文化部等部门联合组成的国家大剧院工程业主委员会。工程于2001年12月13日正式开工，2007年9月25日竣工。工程占地面积11.89万m2，总建筑面积21.94万m2,由北侧201区地下停车场、南侧203区地下设备及办公用房及202区中心主体建筑三部分组成。 中心主体建筑由建筑外部围护结构和内部活动区域，可谓展现大剧院无限魅力的“第五空间”，还设有剧院配套设施。建筑外部围护结构为钢结构椭球壳体，平面投影椭圆东西向长轴长度212.20m，南北向短轴长度143.64m。歌剧院设有观众席位2416个，音乐厅设有观众席位2017个，戏剧场设有观众席位1040个。 国家大剧院工程202区中心主体建筑占地面积25500m2，总建筑面积15.72万m2，外围护墙体周长达599m，为超大超宽结构，工程结构形式为框架剪力墙结构，大部分基础埋深-26.0m，歌剧院台仓基础埋深-32.5m，戏剧院台仓基础埋深-29.1m，音乐厅基础埋深-27.0m，各种通道和入口也均设在地下。结构内曲线构件多，内、外墙体由多个曲面方程定位，如外围护墙为超级椭圆曲面，内部戏剧院、歌剧院、音乐厅隔墙及楼梯为圆弧曲面，独特的曲面构造为国内罕见。箱形基础，钢管混凝土柱、劲性柱和大截面梁等形成了大跨度、高凌空的空间。 国家大剧院203区位于大剧院南侧，建筑面积35000m²，全为地下结构。结构形式为框架剪力墙结构，基础的外墙、底板、屋面为刚性防水混凝土。最大基坑深度为-18.00m。201区是大剧院北侧地下附属结构，建筑面积50000m²,其结构最深标高为－16.38m，其他为－14.01m，结构顶标高为－0.17m。南北向长约为192m，东西向长约为226m。国家大剧院景观水池内周长615m，外周长930m，面积35000m2，储水量18000m3。 二、新技术应用与科技创新 （1）超深基坑支护施工技术：整个建筑物结构大部分处于地下，基坑较深。最终确定采用降水+护坡桩+地下连续墙支护及中心台仓采用减压降水加薄壁连续墙隔水帷幕基坑支护方案，综合采用疏干、抽渗水、隔水和减压等多种降水措施，突破了传统基坑支护和地下水控制模式。此方案设计突破性地采用了多种支护形式联合和动态控制地下水技术，极大地节约了工程成本，保证了基坑和邻近重要建筑物的安全，并且大大减少了地下水的抽水量。 （2）壳体钢结构施工安装技术：钢结构壳体为一超大空间结构，为非正椭圆球体，施工中平面、空间定位测量的难度颇大。壳体的主要结构体——梁架（尤其是短轴梁架，侧向厚度仅为60mm）平面外刚度极差，梁架呈中心对称辐射状布置，因而每种同类构件最多只有四件，对构件的制作放样及安装顺序要求颇高。通过严谨、科学的技术准备和攻关，根据工程实际，制定了以600t履带吊、600t·m塔吊等大型起重机为主的“构件分段跨外综合对称安装”的总体技术路线，并通过采取相关技术措施高效地解决了施工过程中的重大技术难题。 （3）大型壳体钛金属屋面变形控制与安装施工技术：壳体屋面由钛金属复合装饰板部分和玻璃幕部分组成。按照“屋面钛板、玻璃幕墙的深化设计；钛板幕墙的安装工艺研究；钛板幕墙系统验收标准的研究”的技术路线组织攻关，克服巨大壳体屋面的变形控制难等诸多技术问题，最终圆满完成了特殊壳体屋面的设计和安装任务。创造性地采用1mm铝镁锰合金刚性防水板（Kalzip），兼具防水、隔声、环保等多种功能。在国内首次采用的钛金属复合板、刚性防水板，特编制《国家大剧院结构覆盖外壳工程钛金属复合装饰板和刚性防水板施工质量验收标准》。钛合金表面经特殊处理后对轻微划伤能进行自我修复。玻璃幕采用中空充氩、夹胶、超白半钢化玻璃（12＋15A＋8＋1.52PVB＋8），节能降耗作用明显。玻璃表面的纳米涂层能形成自我清理的薄膜，可氧化分解部分微小尘土，在一定大的雨量下可自我清洗。 （4）大型钢梁高空滑移施工技术：引进FRACO液压动力升降平台,并与之合作对该设备进行技术改造作为高空承载平台，是该种施工设备在国内的第一次应用。通过FRACO液压动力升降平台的创新技术改造，实现了大跨度重型钢梁滑移就位。创造性地采用型钢梁吊挂平台及模架方案成功地解决了大跨度超高凌空钢筋混凝土结构的施工技术难题。 （5）超长椭圆组合钢筋混凝土梁和大面积混凝土箱形底板施工裂缝控制技术有效地解决了变形控制难的问题，为今后类似工程的施工提供了施工依据。
“基坑工程施工技术研究”获2004年北京市科学技术进步二等奖 |