——北京建工集团承建北京艺术中心项目创优管理总结

ロ王 迪

北京艺术中心是以习近平总书记“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”和蔡奇同志“内涵要有特色，时间要抓紧”为要求，由市发改委出资建设、国家大剧院运营使用的世界级高水平的文化艺术中心，属于地标性建筑，也是推进“京津冀一体化”和“通州副中心战略”的重点民生工程。

该工程位于流淌千年的大运河畔，座落于北京城市副中心“生态文明带”和“创新发展轴”一带一轴交会的特殊功能节点，与城市绿心融为一体，是一座森林中的建筑。从空中俯瞰，她从运河文化中汲取灵感，形如古粮仓和流动船舶；走近看去，由4134块铝板结构拼接而成的外幕墙在阳光照射下光影变幻，营造出“大幕拉开”的灵动意象。项目总建筑面积12.5万m²，由一个高出自然地坪7.2m的基座连接，地下一层、首层连为一体，二层及以上分为三个单体，包括1760座观众席的歌剧院，1500座的音乐厅，1000座的戏剧场。该项目于2019年10月28日开工，2023年10月26日完成竣工验收，2023年12月27日正式对外开放。

目前，该项目已获得北京市结构长城杯金奖；中国钢结构金奖年度杰出工程大奖；国家级QC三等奖1项；省部QC级I类成果3项、II类成果1项；北京市BIM I类成果、中建协建设工程BIM大赛一类成果、中施企协第三届工程建设行业BIM大赛一等成果、龙图杯BIM大赛一等奖等多个BIM类成果。同时，荣获2023欧特克设计与制造大奖。这是国内企业首次在最体现工程建设行业综合技术实力和先进性的赛道中获奖，是国内建设领域数字化转型的重要成果 , 也是建造大国技术实力的证明。

一、明确创优工作思路

剧院类建筑是世界建筑界公认的“建筑之最”。北京艺术中心作为国际超一流剧院，其结构体系与建筑造型复杂，声学要求严格，质量要求高，建设难度大。

面对这个难度极大的项目，北京建工总承包部首先明确的工作思路是科技引领。以解决难点问题的质量事前控制为要，降风险、保质量、精益建造。在项目策划初期，总承包部以中国农业大学设立教授工作站点为契机，联合集团建研院、中冶建研院等多家单位，完善“产学研”工作机制，组建工作小组，指导项目更好的开展工作。

二、运用数字化手段实现质量管理创新

数字化质量管理是一项由信息技术和质量管理共同驱动的管理理念，成为现阶段数字革命和市场竞争环境下，组织发展的必然选择。传统质量管理模式无法满足北京艺术中心这种复杂的大型公共建筑的建设需求，因此，数字化质量管理模式也成为该项目的必然选择。

北京艺术中心项目以BIM技术为基础，以5G信息技术、云存储、物联网等为抓手，以智能硬件为依托，以智慧平台、虚拟建造、智慧巡检等为提质手段，以全面实现数字交付为目标，积极推动BIM+智能建造技术与质量管理深度融合，建立了一套健全的数字化质量管理体系，探索出了一条以“智”造促“质”造的数字化质量管理流程。

建立管理体系时，为了将先进的数字化技术与传统的质量管理经验相融合，强化和明确了信息管理部和智能建造负责人在质量管理体系中的定位，项目相关部室人员及各分包单位人员，共同组成数字化质量管理团队，积极构建数字化时代质量管理体系。

 

三、创优实例

以钢结构工程为例。北京艺术中心是典型的楼中楼结构，混凝土结构外部遮罩大跨度钢网壳以及外幕墙系统、金属屋面系统，有利于降噪、减振，以实现最优声学性能。前厅区域以超高的细柱做支撑，形成了高大凌空的观览空间，东西两侧与南侧后台区域，钢柱自不同标高的混凝土楼层上生根，形成高低错落的多落差支撑状态。顶部钢网壳呈单脊、双曲、反拱形态，是典型的大跨度空间结构，单脊最大空间尺度达到155m。

大跨度网格梁屋盖，主脊、边梁、主、次杆，全部焊接连接，随着杆件安装持续加载，焊接收缩累积。其中的质量控制难点在于安装和焊接过程的时变状态下，如何确保网格屋盖最终成型态与设计位形及应力状态的高度契合。

由项目团队联合教授工作站对有限元软件进行二次开发，进行精准施工模拟分析与杆件预起拱值计算，研发了“设计阶段→不同方法及顺序的迭代验算→确定实际施工阶段方法及顺序→还原成实物模型→（按原设计进行）性能符合验算。最终确定出安全可靠、质量可控的安装方法和杆件拼装顺序。项目团队同步联合中冶建研院开展专项焊接研究试验，根据温度场与应力场变化，有针对性地制定了收缩变形及残余应力最小的施焊工艺。

有了科学、可靠的施工方法和焊接工艺后，如何实现过程控制成为需要解决的问题。集团建研院在工程实施过程中，对80处点位进行应力监测，对主脊柱端进行北斗位形监测，每4分钟一次数据捕捉，实时监控杆件应力比变化与累积形变。公司测量工作室采用自研测量棱镜，对网壳关键部位杆件，自吊装就位至焊接完成进行相对位移测量监测，对超出模拟分析预警值的点位及时预警和纠偏。最终，由智能建造中心发起三维扫描，与施工模拟计算结果、测量监测结果对照，验证实体质量，同时偏差数据反回模拟分析研判是否满足设计承载力要求。形成一套依托产学研引领的精益建造闭环管控方法。

项目团队对于这个钢网壳的关注，没有局限于其安装阶段和实体质量，也考虑到它的支撑状态以及它与混凝土结构间变形的不协调给金属屋面、幕墙工程、机电安装工程甚至装饰工程带来的质量风险。在钢结构实施期间，除了应力和位形，还进行了日照温度监测,并将所有监测结果连同三维扫描结果，移交给后续专业，为后续工作的开展提供有力的支撑。

时和岁丰粮仓满，汤汤运河正扬帆。未来，北京艺术中心将成为集文艺演出、展览展示、艺术普及教育、文化交流体验功能于一体的世界级一流剧院，进一步丰富人民群众的文化视野和感官体验。