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■本报记者 谢峰 通讯员 高小
五月，昌平区沙河高教园区内，中国矿业大学（北京）沙河校区教学设施“收官之作”——综合实验楼及体育馆工程已拔地而起。这座造型独特、现代感十足的建筑群，由北京城建集团建筑工程总承包部承建，总建筑面积6.2万平方米，包含综合实验楼、体育馆、学术交流中心及地下车库四个功能区。项目团队克服地下水位高、毗邻高压变电站、折面幕墙复杂等多重考验，秉持“匠心筑学府，精工立标杆”理念，在沙河之畔扎实推进工程建设。
收官之作 塑“矿石”风骨
沙河校区建设是中国矿业大学完善“一校两区”办学布局、拓展办学空间的关键举措。
步入施工现场，最引人注目的是建筑群极具雕塑感的外立面。它由无数不规则斜向折线构成，形成丰富的光影变化与立体层次，宛如矿石的天然晶体结构。“这种设计不仅是美学追求，更让冰冷的建材展现出地质的韵律与力量。”项目经理车周强介绍。然而，这份独特的美学构想给施工带来了前所未有的挑战——几乎无标准可循的异形结构，使得从基础放线到外装施工都需重新摸索。
在攻克造型难题前，项目团队还需解决基础施工风险。项目技术总工苗子良介绍，工程地处沙河区域，受南水北调补水影响，地下水位显著回升，基坑最深处达11.6米，且北侧紧邻十三陵水库引水河道，水文地质条件复杂。“基坑底比河床深三四米，地下水补给活跃，西侧支护压力巨大。”项目团队经缜密论证，采用“护坡桩+锚索+止水帷幕”组合支护方案并进行抗浮抗拔处理，为建筑地下部分穿上“防水铠甲”，成功化解地下水侵扰风险。此外，建筑西侧20米外便是园区高压变电站，承担着沙河高教园区主要电力供应任务。团队通过精细化施工管理和全天候监测，确保了邻近重大设施安全。
相比室外邻水邻电的挑战，建筑内部功能同样复杂。综合实验楼需容纳各院系不同类型实验室，对层高、净空、管线排布要求各异；体育馆、报告厅等存在13米以上高大空间，模板支撑体系安全风险高。项目团队通过多轮方案研讨与专家论证，最大限度保障施工安全。同时，利用BIM技术对全专业管线进行“预装配”式深化设计，通过碰撞检查优化路由，在局部区域“抢”出近一米宝贵净空，有效解决了空间利用难题。
龙骨“绣花” 定造型之基
对项目而言，最大的挑战在于实现“矿石晶体”般的造型。如果说独特外形是建筑的“华服”，那么隐藏其下的龙骨结构就是支撑华服的“骨骼”。幕墙多变造型的实现，核心难点与精髓尽在龙骨。
“龙骨是幕墙与主体结构的连接媒介，也是实现设计造型的骨架。”苗子良指着电脑屏幕上的三维模型说，“这个项目几乎没有两根完全相同的龙骨。”由于折面众多，每根龙骨的尺寸、角度、切割截面都独一无二。项目团队与加工单位协同，采用高精度数控激光环形切割技术。车周强形象地比喻：“这就像用激光给龙骨做‘微雕’，整个工程累计切割数十万刀，每一刀都必须分毫不差，特别是多杆件汇集点的切割，激光环形切割一次成型，精度实现了‘零’误差。”
海量的非标构件还带来了巨大的数据处理压力。项目幕墙分包单位技术员回忆，在深化设计建模阶段，工作站频繁“罢工”，“保存一次模型需长时间计算，数据量太大了！”每一根异形龙骨的空间坐标、切割角度都需要单独计算生成加工图，庞大的算力需求一度成为推进瓶颈，也印证了项目造型的极端复杂性。
施工过程中，每一根编号龙骨被精准吊装至预定位置，通过临时支撑固定。由于折面造型导致受力复杂，龙骨焊接成为确保精度与强度的关键。“焊缝收缩变形控制不好，整个面的平整度就会受影响。”焊接工人必须采用“对称焊接、分段跳焊”工艺，确保热量输入均匀，减少单侧收缩变形。通过预留合理收缩余量并采取退火保温等措施，项目成功将龙骨焊接变形控制在毫米级允许范围内，为后续幕墙面板的精准安装奠定了基础。
幕墙“织锦” 展科技之翼
“骨骼”的精准定位，为“华服”的完美加身提供了条件。车周强介绍，项目外立面采用陶板、玻璃、铝板三种幕墙体系复合工艺，施工难度较大。
多种材质和颜色的组合，让建筑在阳光下呈现出丰富的质感与色彩变化，在北京公建项目中亦属少见。尤其是底部铝板幕墙，被设计成大小不一、角度多变的三角单元，拼接后形成强烈的折面立体效果。然而，设计要求铝板折角处不允许出现拼缝，必须用单块板材直接弯折成型，有些铝板甚至需反复弯折三次，这对加工精度和安装匹配度提出了很高要求。
其中，复杂折面陶板幕墙的安装质量控制，成为项目QC（质量管理）小组攻坚的重点。校方要求幕墙外观一次验收合格率不低于95%，但初期调研结果仅为88%，其中2号楼（体育馆）因折面最多，合格率最低。
“必须找到病根，对症下药。”车周强在QC活动启动会上强调。小组从“人、机、料、法、环、测”六个维度层层剖析，最终梳理出10条末端影响原因。经过逐一验证，两条主要原因被确认：一是传统二维坐标系施工控制网精度不足以支撑复杂三维空间定位；二是龙骨焊接变形控制不当，导致面板安装基面不平。
找到症结后，对策迅速落地。针对测量难题，项目果断引入高精度全站仪，建立覆盖整个作业面的三维空间控制网，将每个安装点的空间坐标精度提升一个数量级。针对焊接变形，团队优化工艺，编制详细的《钢龙骨焊接作业指导书》，将变形量控制在预设范围内。
经过一系列技术攻关和管理措施落地，复杂折面陶板幕墙的一次验收合格率从88%显著提升至96%，不仅圆满达成质量目标，还节约成本约28.6万元。更重要的是，形成了一套《复杂折面幕墙三维测控与安装工法》等标准化成果，并成功申请了“可调层组合幕墙结构及其施工方法”等多项发明专利，将技术创新固化为企业知识资产。
从应对地下水难题的“铜墙铁壁”，到切割数十万刀龙骨的“细致入微”，再到提升幕墙合格率的“精益求精”，北京城建集团的建设者以智慧与汗水，将设计师笔下象征“矿石晶体”的创意蓝图，一砖一瓦地转化为沙河校区坚实而璀璨的现实。
