從飾面清水到雙曲面藝術(shù)清水混凝土
——技藝成就建筑之美

朱同然

朱同然 北京益匯達清水建筑工程有限公司總經(jīng)理。

蘭州城市規(guī)劃展覽館 ? 張廣源

榮成市少年宮 ? 李信

云洞圖書館 ? 益匯達

1 國家體育場 ——初次接觸飾面清水混凝土工藝

2006年，在國家體育場出入口的施工中，我跟隨項目團隊初次接觸清水混凝土技術(shù)。當時指揮部團隊在完成超高混凝土斜扭柱技術(shù)攻關(guān)及現(xiàn)場配合后，面臨清水混凝土技術(shù)攻關(guān)的難點。經(jīng)過前期的數(shù)次樣板試驗和總結(jié)，體育場出入口施工初步確定采用加工定制鋼模板的技術(shù)路線，但當時現(xiàn)場的施工條件發(fā)生了重大變化，導(dǎo)致原有施工方案難以實現(xiàn)。于是我主動請纓要求另外組織清水混凝土樣板的實施團隊，召集了河南新浦的幾個手藝人（手藝人是師傅的自稱，指具有工匠精神的木工師傅），利用場地現(xiàn)有的木模板及背楞資源，手工打磨制作倒角條，在七天內(nèi)完成了樣板的模板制作和安裝。樣板混凝土澆筑拆模后，密實、光滑的表面及細節(jié)的施工處理得到指揮部的認可。之后，這套施工方案在整個體育場項目中開始推廣和應(yīng)用，完成效果得到了業(yè)主方、設(shè)計方、監(jiān)理方及指揮部的高度認可。

通過國家體育場項目，我深刻地感受到，在清水混凝土施工中，由于項目特點、時間、外部環(huán)境條件的差異，相應(yīng)的實施方法也需有所調(diào)整，因地制宜，找到最適宜的方案。同時，我也被清水混凝土獨特的藝術(shù)效果所吸引、打動，它的每道工序都體現(xiàn)了建設(shè)者的工匠精神，這是其他材料不可比擬的。正因為有了這次經(jīng)歷，我開始關(guān)注清水混凝土這個當時在國內(nèi)發(fā)展并不成熟的施工技術(shù)。

2 萬州三峽移民紀念館 ——大面積飾面清水混凝土工藝理論總結(jié)

2010年，我機緣巧合參與崔愷院士設(shè)計的重慶萬州三峽移民紀念館項目，作為項目經(jīng)理主持實施工作。

重慶萬州三峽移民紀念館是當時國內(nèi)少有的室內(nèi)外清水混凝土建筑，為確保清水混凝土的效果，我們在施工前期進行了幾階段的樣板實施。在第一階段，我們對模板廠家制作的大模板體系和手工制作的模板進行現(xiàn)場樣板比對及綜合分析，最終確定了手工制作模板的方向。在第二、三階段的樣板實施中，改進了許多細節(jié)，最終效果得到了設(shè)計師及業(yè)主的認可。由此我們意識到，該項目清水混凝土的重點在于保證墻體平整度及線條的順直，而不是如何控制色差及氣泡。

通過前期樣板實施，總結(jié)出“線、面、界、縫”的質(zhì)量控制要點：1）線，指清水混凝土陰角線、陽角線等順直度，高質(zhì)量的線條成型是項目成功的保障；2）面，指清水混凝土墻體表面的平整度，是決定項目觀感質(zhì)量的重要因素；3）界，指各專業(yè)與清水混凝土交界的處理及預(yù)留、預(yù)埋質(zhì)量，是清水混凝土建筑中至關(guān)重要的部分，直接影響工程施工質(zhì)量和穩(wěn)定性；4）縫，指清水混凝土蟬縫、明縫及裂縫控制，是建筑飾面效果的具體體現(xiàn)。

重慶萬州三峽移民紀念館項目的清水混凝土施工管理成果獲得了全國建設(shè)工程優(yōu)秀項目管理成果獎項?！熬€、面、界、縫”四字質(zhì)量控制要點逐漸成為益匯達清水混凝土團隊質(zhì)量控制的指導(dǎo)精神。

3 蘭州城市規(guī)劃展覽館 ——清水混凝土專業(yè)道路嘗試

重慶萬州三峽移民紀念館項目完成之后，我開始嘗試規(guī)劃自己未來的職業(yè)方向。如何遵從本心并能充分展現(xiàn)自身價值，是我考慮的主要問題。當時經(jīng)過幾十年的改革開放，我們的城市已高樓林立，國內(nèi)建筑施工、房地產(chǎn)開發(fā)等企業(yè)數(shù)量及營業(yè)額指標已遠超世界大部分國家。在這樣的時代背景下，我們必將面臨建筑施工企業(yè)的兼并重組，行業(yè)整體發(fā)展放緩等局面。因此，提升建筑品質(zhì)，將建筑工程做精、做細是行業(yè)發(fā)展的必然，而清水混凝土順直挺拔的線條、極致均勻平整的表面、天然樸素的裝飾紋理，是其他建筑材料不可替代的?；谶@種材料的特性，以及對建筑行業(yè)前景的分析，我決定深耕于此，沉下心來把看似低技的混凝土作成建筑藝術(shù)精品。

在我下定決心并組建團隊后，崔愷院士邀請我配合完成蘭州城市規(guī)劃展覽館項目的樣板實施工作。設(shè)計要求在不使用專業(yè)清水混凝土工匠團隊，也不需要特別調(diào)整混凝土材料和模板材料的前提下完成樣板，這對于我和我的團隊來說既是機會也是考驗。我駐扎到現(xiàn)場跟工匠師傅同吃同睡，檢查和監(jiān)督每項工序的重要節(jié)點及注意事項，確保各個環(huán)節(jié)的嚴謹施工，如混凝土拆模完成后效果得到確認便繼續(xù)推進，如有不理想部位便果斷拆除。經(jīng)過一個月的樣板實施周期，最終得到了崔愷院士、市長以及各專家的認可，我們團隊也因此受到總包單位邀請，到現(xiàn)場參與項目的清水混凝土實施。

1,2 蘭州城市規(guī)劃 展覽館表面肌理

明縫線條和螺栓孔點是清水飾面混凝土重要的裝飾效果。凹入混凝土表面的分格線或裝飾線為明縫，水平方向交圈，豎直方向平行，排布均勻、有規(guī)律；螺栓孔大小、比例應(yīng)按情況而定，孔間距、模板邊距尺寸一致，形成橫平豎直排布，斜向成線，應(yīng)盡量做到對稱、等距，埋件均在支模前做好預(yù)埋，保證預(yù)留、預(yù)埋質(zhì)量。

Visible joint and bolt holes are the important decorative effect of as-cast finish concrete.Visible joint is the frame line or decorative thread which sinks into the surface of the concrete,connects horizontally,parallel-arranged vertically.The size and proportion of bolt holes should be arranged according to the circumstances.The hole spacing and formwork edge spacing are consistent,form horizontal and vertical arrangement.It should be symmetrical and equidistant.The embedded parts are pre-buried well before supporting the mold to ensure the quality.

3 樓層水平施工縫示意圖 4 明縫、蟬縫水平交圈示意圖

5 消防栓安裝節(jié)點示意圖 6 清水混凝土螺栓孔深化設(shè)計排版示意圖

7 榮成市少年宮表面線條與螺栓孔均勻排布 8,9 榮成市少年宮清水混凝土內(nèi)表面肌理

針對項目不同折面凹凸紋理不交圈的情況，我們經(jīng)過樣板總結(jié)及再次試驗，最終完善了該細節(jié)的工藝和效果。在后期實施中，我們?yōu)轫椖苛可矶ㄖ屏饲逅炷聊０濉⒈忱?、螺桿和堵頭等等。項目清水混凝土專業(yè)完成之后，崔愷院士對此給予了高度評價，這座屹立在黃河邊的清水混凝土建筑將成為這座城市未來的見證者。通過這個項目，我們培養(yǎng)和鍛煉了第一批項目管理團隊和工匠隊伍，成為益匯達發(fā)展的起點。

4 榮成市少年宮 ——異形雙曲面清水混凝土技術(shù)體系創(chuàng)新

蘭州城市規(guī)劃展覽館項目完成兩年之后，一次偶然的機會，我接觸到榮成市少年宮的效果圖，超大體量的異形雙曲面清水混凝土項目讓我眼前一亮，這是我們比肩國際先進水平的機會。我們在北京參與了第一階段樣板的實施，憑借此前在廣西柳州白蓮洞博物館等項目中儲備的數(shù)字化模板加工經(jīng)驗，現(xiàn)場專業(yè)的高標準技術(shù)和精細化施工得到了業(yè)主和總包單位的認可，之后便開始進行現(xiàn)場樣板的實施。

榮成市少年宮項目的施工工藝及效果要求當時在國內(nèi)沒有類似經(jīng)驗可循，同樣復(fù)雜程度的案例在國際上也非常之少，因此在樣板研究期間，我們搜集并研究了國內(nèi)外案例。在項目開工伊始，各參建方共同確定了打造國際先進水平清水混凝土建筑的茩標，并開創(chuàng)性地提出多項解決方案：1）整體提升團隊參數(shù)化深化設(shè)計能力，為異形雙曲面實施提供基礎(chǔ)條件；2）首次將圖紙及模型數(shù)據(jù)直接作為現(xiàn)場施工模板下料的基礎(chǔ)，創(chuàng)造性地把參數(shù)化施工貫穿于設(shè)計、深化及現(xiàn)場實施；3)系統(tǒng)性應(yīng)用前期積累的誘導(dǎo)縫施工技術(shù)經(jīng)驗；4)采用具有數(shù)年研究經(jīng)驗的高性能清水混凝土作為混凝土配合比的指導(dǎo)方向，開創(chuàng)性地采用耐堿玻璃纖維作為高性能清水混凝土增韌材料；5）系統(tǒng)性地采用數(shù)字化定位盤及數(shù)字造型龍骨解決造型問題；6）利用異形雙曲面清水混凝土雙層面板整套技術(shù)、超薄清水混凝土面板研發(fā)及數(shù)字化面板下料技術(shù)攻克成型難題；7）研發(fā)外墻異形洞口的整套施工技術(shù)；8）采用超高混凝土一次整澆技術(shù)，其中T1拱形通道一次澆筑高度達17m，游泳館水滴柱混凝土澆筑最高達21m，創(chuàng)造了國內(nèi)清水混凝土一次澆筑高度記錄，科技館三個球體清水混凝土一次澆筑約900m，創(chuàng)造了國內(nèi)清水混凝土一次澆筑方量最大記錄。

通過上述眾多創(chuàng)造性技術(shù)的攻關(guān)及應(yīng)用，榮成市少年宮項目的清水混凝土施工實現(xiàn)了“空間蟬縫交圈、混凝土光滑密實、模板接縫平整”等效果，成為國內(nèi)異形雙曲面清水混凝土項目標桿，同時能夠?qū)祟I(lǐng)域內(nèi)國際先進水平案例。

10 榮成市少年宮水滴柱施工模擬深化模型

11 榮成市少年宮水滴柱模板搭設(shè) 12 榮成市少年宮水滴柱異形孔洞定位安裝完畢

13 榮成市少年宮水滴柱施工鳥瞰

5 云洞圖書館 ——非幾何曲面清水混凝土技術(shù)發(fā)展

隨著越來越多清水混凝土項目的建成，我對于清水混凝土的理解也越來越深刻。為了更好地對標國際技術(shù)水平，2019年我特地到歐洲參觀清水混凝土項目，發(fā)現(xiàn)我們的清水混凝土技術(shù)經(jīng)過多個項目的磨煉后已達到較高水平，榮成市少年宮項目異形雙曲面清水混凝土的完美實施和落地，更加印證了這點。

而后，我們通過樣板競爭中標MAD建筑事務(wù)所設(shè)計的衢州體育公園項目的異形清水混凝土實施工作；同年年底，我們中標?？谠贫磮D書館EPC設(shè)計施工總承包。作為牽頭單位，組織基礎(chǔ)、清水混凝土、幕墻、電氣安裝、空調(diào)安裝、室內(nèi)裝修、綠化施工、泛光照明及軟裝設(shè)計，管理施工全部內(nèi)容。

云洞圖書館項目有兩大亮點。第一，瑪雅造型清水混凝土的實施，建筑的樓板、墻體、天花、結(jié)構(gòu)、管線等渾然一體，主體由清水混凝土整體澆筑而成，難度系數(shù)大；第二，玻璃幕墻的實施效果，通透的超大弧形玻璃推拉門以及可開啟的玻璃天窗，意味著建筑一體化設(shè)計和高標準的預(yù)留、預(yù)埋。因此我們在施工前期通過1:1的樣板實施，首次嘗試3D打印模板、GRC模板及造型箱體模板體系，經(jīng)過分別驗證，由榮成市少年宮項目技術(shù)演化的造型箱體模板技術(shù)在成本、技術(shù)可靠性和工期控制上脫穎而出，團隊進而總結(jié)完成了復(fù)雜造型龍骨拼裝的整套技術(shù)研發(fā)。在施工中，我們做到了更高程度的精細化施工。從犀牛模型的分解、模板設(shè)計的深化，到造型龍骨的加工和安裝技術(shù)，再到多曲面面板施工技術(shù)，滿足了項目復(fù)雜的曲面墻施工精準度要求。在幕墻實施方面，為保證室內(nèi)設(shè)計效果，我們成功開創(chuàng)了數(shù)字化預(yù)留槽系統(tǒng)技術(shù)，將幕墻進行一次性高標準預(yù)埋，關(guān)鍵節(jié)點預(yù)留檢修。

對一系列工藝、工法的總結(jié)保證了工程的順利實施，為之后曲面幕墻的預(yù)留、預(yù)埋提供了解決方案，最終超白玻璃幕墻實施效果得到了完美呈現(xiàn)。

云洞圖書館項目的實施是我們組織模式演變的一次成功嘗試，開創(chuàng)性、高標準地完成了非幾何瑪雅造型清水混凝土系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，在展示建筑材料之美的同時，我們的建造技藝也在逐步提升。

14 云洞圖書館背楞板原始模型 15 云洞圖書館背楞板二次深化

16 云洞圖書館背楞板加工任務(wù)單

17 云洞圖書館帶有編號的模板依次排列18云洞圖書館通往屋頂花園的弧形樓梯模板拼裝完成19云洞圖書館二層背楞板排列

6 清水混凝土行業(yè)發(fā)展思考

在技術(shù)得到穩(wěn)步提升的情況下，我開始思考建筑產(chǎn)業(yè)工人的組織和培養(yǎng)，近年來，我們團隊做了大量調(diào)查及深度研究，社會發(fā)展及國家對于建筑行業(yè)工匠精神的重塑，為國內(nèi)清水混凝土行業(yè)的發(fā)展起到推動性作用。數(shù)據(jù)分析表明，我國龐大的工匠隊伍基本主體由農(nóng)民工構(gòu)成，平均年齡已達到55歲，他們?yōu)橹袊F(xiàn)代化建設(shè)做出了巨大貢獻。隨著我國建筑行業(yè)更新和經(jīng)濟發(fā)展的需求，形成一支秉承工匠精神，集知識、技能、創(chuàng)新等能力為一體的建筑產(chǎn)業(yè)工人隊伍成為首要任務(wù)。我們將建筑行業(yè)中最具技術(shù)含量的清水混凝土項目作為工人隊伍的培養(yǎng)基地，2021年我們組建了北京砼匠建筑勞務(wù)公司，引導(dǎo)更多青年力量加入建筑施工行業(yè)，同時，為新型建筑產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)權(quán)益保障，搭建一個互利共享的平臺。茩前砼匠已經(jīng)與部分專職院校達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，力爭為今后新型建筑產(chǎn)業(yè)工人孕育、發(fā)展和運營探索一條新的道路。

7 結(jié)語

回顧自己近二十年的職業(yè)生涯，“完美呈現(xiàn)清水混凝土建筑”的愿景已成為我的個人使命，學習、總結(jié)、思考和執(zhí)行能力是我成長的加速器。隨著國家工匠精神的大力推動，以及對于工程質(zhì)量和效果的重視，國內(nèi)清水混凝土行業(yè)迎來了發(fā)展的契機。為了更好地推動行業(yè)健康發(fā)展，益匯達成立了北京筑砼清水建筑設(shè)計咨詢公司，參編了《北京市清水混凝土技術(shù)規(guī)程》，主編了《高性能清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》和《清水混凝土修補與防護應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》兩項CECS標準，以此助力行業(yè)整體水平的提高。

作為新時代具有工匠精神的工程師，很慶幸自己找到了清水混凝土這個細分賽道，能夠為打造新型建筑產(chǎn)業(yè)工人隊伍貢獻自己的一份力量。隨著社會的發(fā)展，高技能產(chǎn)業(yè)工人一定是國家的核心財富，希望更多優(yōu)秀的年輕人能參與到具有代表性、地標性的建筑建設(shè)當中，實現(xiàn)共同成長，創(chuàng)造更大的社會價值。

1-6,8-21 北京益匯達清水建筑工程有限公司提供

7 李季攝影

20,21 云洞圖書館部分拆模效果