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1、国家大剧院工程施工总体规划北京城建一香港建设一上海建工国家大剧院建筑安装工程总承包联合体1.1 工程概况及特点分析1.1.1 工程简介本工程位于天安门地区人民大会堂西侧，西长安街南侧，石碑胡同以东，占地面积11.893ha。工程总建筑面积约为 194198 m2 (其中地下停车场建筑面积为 44678 m2)，由北侧建筑(201 区) 、中心建筑(202 区) 、南侧建筑(203 区)三部分构成;南北侧建筑 201 区、203 区分别为地下三层、二层，包括票务大厅、消防通道、人员出人口、员工餐厅、停车场等。202 区建筑外观是一个超级椭球形壳体，位于水池中央，其尺寸为:东西向长 22m，南北向
2、长 143.64m，高度为 46.285m。内部设有歌剧院(2416 座)、音乐厅(2017 座) 、戏剧场(1040座)及其他附属配套设施。三者的地下部分结构相连，不设变形缝，由通道分区;地上部分结构相对独立。建筑物最大埋深为 32.5m，地下最底层位于一 21.89m，歌剧院舞台下最深处标高层为一 27.5m，混凝土结构顶标高为 33.65m，0.000 绝对标高为 44.75m。见图 1.12-1 及图 1.12-2。图 1.12-1 202 区国家大剧院主体建筑组成效果图本工程建筑分类为一类，耐火等级为一级;剧场建筑等级为特级，结构设计使用寿命为100 年。结构形式为框架剪力墙结构，部
3、分主要的结构柱采用 H 型钢一混凝土劲型柱，舞台口及局部大跨度梁采用有粘结预应力钢筋混凝土结构体系。工程抗震设防烈度为 8 度，按近震考虑。工程防水等级为一级，采用防排结合，以防为主的原则。基础的外墙、底板为刚性防水混凝土。 国家大剧院工程椭球形屋顶采用钢结构壳体，内部无支点。椭球形壳体结构由设置在地面下的钢筋混凝土环梁支撑，环梁结构的外围是纯地下环形消防通道。钢结构壳体外饰大部分为。.4mm 厚的钛板，中部安装玻璃，椭球体外四周水池环绕，人工湖面积达耐，分 22 个区域设置并组成一体，构成一水上明珠的建筑艺术造型。它的建造是我国文化事业的繁荣与发展、中国文化事业走向世界的体现，是北京市又一座
4、标志性建筑。见图 l-12-3。国家大剧院工程为国家重点工程，该项目由北京市建委、建设部、文化部等部门组成业主委员会，由法国巴黎机场公司负责设计工作，北京市建筑设计研究院作为巴黎机场公司所委托的国内配合设计单位。国家大剧院工程由北京城建集团有限责任公司、香港建设(控股)有限公司、上海建工( 集团) 总公司联合总承包施工，北京双圆工程咨询监理有限公司负责工程监理。 1.1.2 工程水文地质概况工程建设场地位于永定河洪冲积扇中部，地层土质以赫性土、粉土与砂卵石交互层为主并存在多个沉积旋面。工程涉及到地下三种类型的地形水.自上而下依次为上层滞水(埋深 2.26.6m，标高为 38.91 43.27m
5、)、层间潜水( 埋深 14.716.sm，标高为.7131.10m)和两层承压水(侧压水头埋深 16.219.3m，标高为 26.5929.10m，两层承压水具有相差不大的水头标高)。设计抗浮验算水位标高 38.00m，地下防水设计水位标高43.30m。场区大部分区域地形基本平坦，自然地面标高为 46.0m 左右，北部在已废弃的建筑基坑内，南部位于已经拆除的民宅区。1. 1.3 工程特点分析(l)本工程为国家标志性工程，其建设意义重大，它既是国内最高表演艺术中心，又是国际一流的艺术殿堂，技术标准高。(2)工程地理位置重要.东临人民大会堂和天安门广场，西侧及南侧紧靠老北京民宅，北挨长安街主干道，
6、地处首都中心，交通管制严格，不定因素多，因此施工组织管理水平要求高。(3)工程场区水文地质条件复杂，地下水丰富，承压水头高，基础超常埋深，属北京地区之最，对土方开挖及基坑支护技术要求高。地下水控制、保证基底稳定是基础施工的关键。(4)结构平面复杂，呈椭圆状布局，曲线墙体较多，由多种结构体系组成。平、立面布置交错，分界、分层不规则，无标准结构层，不利于模板周转使用和平面分区流水，给施工组织带来困难。(5)地下结构埋入高承压水中，混凝土裂缝控制要求严格。施工中将采用提高混凝土抗裂性能、严密组织施工等措施，确保防水混凝土质量。6)合同的施工工期短，施工技术复杂.各专业设备、管线量大，穿插作业多，对现
7、场组织协调要求高，管理难度大。(7)该工程壳体为超大型空间结构，且呈非正椭圆体球，跨度大.技术复杂，施工空间定位测量、安装需要丰富经验，因而保证施工阶段的结构稳定及施工安全至关重要。(8)壳体的主要结构件梁架( 特别是短轴梁架侧向厚度仅 60mm)平面外刚度极差，因而该构件的起扳、起吊、搬运的难度颇大。另外，梁架呈中心对称辐射状布置，因而每种同类构件只有四件，对构件制作放样及安装顺序要求颇高。(9)中心建筑由于采用了壳体覆盖设计，对于后期的机电设备安装和装饰施工的作业条件(如:施工照明、材料运输、消防安全等)会造成困难，需要采取专项应对方案或措施。(10)由于屋顶造型为非正椭球体表面，构成屋面
8、材料的钦金属复合板和夹层玻璃幕在制做过程中因规格不统一而带来很多困难。1.2 施 工 目 标1.2.1 工期目标国家大剧院工程总工期目标为 931 日历天，于 2001 年 12 月 13 日开工，至 2004 年 6月 30 日完工。1.2.2 质量目标本工程的质量目标是:北京市 “结构长城杯” 、北京市优质工程“长城杯” 、争创国家优质工程“鲁班奖” 。据此，制定细化的质量目标:分项工程合格率 100%，优良率不低于 92%;分部工程优良率不低于 80%，其中主体工程、装饰工程确保为优良; 单位工程观感质量综合得分率不低于 90%;单位工程竣工交验一次成优。1.2.3 安全生产、文明施工目
9、标(1)安全生产管理目标l)无因工死亡、重伤和重大机械设备事故。2)因工轻伤率控制在 3%0 以内。(2)文明施工目标1)获市级文明安全施工达标工地。2)争创国内一流的文明安全施工现场。1.3 总体施工部署1.3.1 部署原则本工程体量大、结构质量、装修标准高，而总工期只有 931 天，工期非常紧张。为了实现工程建设工期和质量要求的目标，总承包联合体在施工部署上总的指导思想是:应用最佳的施工技术，选用最有战斗力的施工队伍，投入先进的机械设备，安排合理的施工工序，采用科学的组织管理方法，保证达到优质、安全、按期竣工的目标。(l)在时间上的部署原则季节施工的考虑土方开挖尽量避开雨期施工，以保证边坡
10、稳定并避免泡槽;壳体的玻璃幕墙及钦金属板安装在 2003 年冬期施工前完成，保证防水及密封胶的施工质量;为确保 2003 年冬期施工前室内通暖，热交换站等供暖设施在 2003 年 8 月底安装并调试完成。(2)在空间上的部署原则-一立体交叉施工的考虑为了贯彻空间占满、时间连续、均衡有节奏施工、尽可能为后续施工留有余地的原则，保证工程按总进度计划完成，需要采用主体和二次结构、主体和安装、主体和装修、安装和装修的立体交叉施工。为使上部结构正在施工而下部的二次结构、安装、装修插入施工，需要对结构进行分批次验收。(3)总施工顺序上的部署原则按照先地下后地上;先结构后维护 ;先主体后装修;先土建后专业的
11、总施工原则进行部署。1.3.2 施工管理架构为落实国家大剧院工程承包合同和总承包联合体协议中有关项目管理的条款和原则，以统一归口、分工负责、发挥优势、精简层次作为组织架构的基本要求。总承包部总部设综合部、工程部、技术部、质量部、商务部、安保部、财务部等七个管理部，行使对工程全面、全过程的职能管理，各管理部门在职能范围内代表总承包分别对口业主、监理、设计及工地社会协调等。总承包部设土建分部、钢结构分部、机电分部、屋面分部、精装修分部等五个专业分部，专业分部实行总承包内部责任成本核算。总承包部内部职能管理部和专业分部之间实行矩阵式的条块分工的对应关系。各管理部对专业分部的管理和协调的重点在于控制工
12、程从开工到竣工的总体进度、技术、质量、预决算和工程安全目标，以及各分部之间的业务衔接和协调。各专业分部对其分工范围内的工程在接受管理部的统一指导下，在不涉及总体目标和其他专业分部业务的条件下，代表总承包部对工程实施管理，并对本分部业务负责。见图 l-12-4。 1.3.3 工程施工任务划分按照总承包联合体确定的管理架构，结合本工程不同施工阶段的特点，总承包联合体组建 5 个专业分部进行施工管理，具体如下:土建分部负责基坑工程和结构工程两大部分的施工管理。其中，基坑工程将组织 6 个作业队施工，其中基坑围护 4 个作业队(含桩基、连续墙)，及降水作业队、土方作业队; 结构工程将组织 5 个土建施
13、工作业队施工。它们将分别负责:202 区歌剧院部分、202 区戏剧院及 203 区 73 轴西侧部分、202 区音乐厅及 203 区 73 轴东侧部分、201 区 18 轴南侧部分、201 区 17 轴北侧部分工程的施工。钢结构分部负责壳体钢结构的施工管理，将组织 5 个作业队进行施工，即吊装作业队，焊接作业队，测量作业队，拼装作业队，机械运输作业队。屋面分部负责壳体屋面钦板、玻璃幕(含防水层、保温隔热层) 装饰的施工管理。由 3个作业队即保温防水作业队，钦板屋面作业队，玻璃幕作业队施工。机电安装分部负责室内、外给排水管道及设备安装;消防、喷淋管道及设备安装; 室内采暖管道及设备安装;建筑给水
14、、室内热水供应、室内燃气管道安装; 变、送配电设备安装;电气照明、动力管线安装;防雷接地、火灾报警与消防联动控制; 安保、通讯等弱电系统;通风、空调管道及设备安装;防火排烟管道及设备安装 ;负责对电梯、自动扶梯、舞台设备安装单位的现场协调管理。下设若干个作业队具体施工。精装修分部将负责 201 北侧建筑部分、202 区中心建筑部分、203 区南侧建筑部分装修工程的施工管理，组建若干个作业队进行施工。施工管理界面划分:根据本工程施工的具体特点并结合以往施工的一般规律，本着科学合理、责任明确、尽量减少交叉施工、有利于施工管理的原则，制定各专业施工管理分部间的施工管理界面划分办法。各专业分部间施工界
15、面划分由总承包联合体施工管理部以文件形式具体规定。1.3.4 施工顺序组织 工程施工中，主要施工流程和进度控制总体安排是:先期进行 202 区中心建筑的各工序施工，此区域是整个工程的核心区，工作体量最大，工序交叉最多，深基坑和大跨度壳体钢结构施工等汇集此区域。因此，科学合理地组织好 202 区各工序的穿插施工和选择引用先进的施工技术手段是整个工程工期保证的关键。壳体钢结构施工是 202 区施工的关键，为保证质量和安全，在认真分析研究的基础上，钢结构吊装采用法国设计方要求的方案。施工中，为减少结构支撑，降低非工程用材料的投入，采用 202 区消防通道暂不随主体结构而同步施工的办法，推迟在钢结构吊
16、装完成后施工;钢结构吊装配置的两台 CC200 履带吊(300t 级) 及一台 600t 级履带吊布置在壳体外周边，吊机工作面定在一 7.0m 标高，沿消防通道位置开行 ;203 区地下结构施工与 202 区同步进行;201 区 17 轴以北不受人大锅炉房影响的区域结构施工亦与 202 区同步进行，201 区 18 轴以南结构暂时不做，填土压实至一 7.0m 标高作为钢结构梁架拼装场地和吊机开行路线，钢结构吊装完成后安排该区域结构施工;钢结构吊装另外配置的一台 M440D 塔式起重机，设在区南侧结构内，力争使吊装机群配置合理，降低施工成本。整个工程的总体施工顺序组织见图 l-12-5。(l)基坑开挖施工阶段地表层土方摘帽-sm 标高以上护坡桩施工锚杆施工作业面土方挖运一 15.7m 标高以上土方挖运一 15.7m 标高层连续墙施工作业面及运输道路硬化一连续墙临设施工(泥浆罐平台，钢筋绑扎平台等) 导墙施工连续墙施工锚杆施工作业面土方挖运接头注浆施工202 区
