水石视点54天,苏州水石古建筑设计施

11月12日至18日,亚太经合组织(APEC)领导人非正式会议首次在南太平洋岛国巴布亚新几内亚(简称巴新)的首都莫尔兹比港举行。此次会议是巴新年独立以来最重要的盛事。此次会议期间承担主要会议活动的场馆:巴新国际会议中心,和为各国领导人提供安全交通的政府大道均由国人支援营建。整个城市中随处可见中国元素,而在中国代表团下榻的TheStanley酒店门口,则提前竖立起了一座高约11m,宽约16m的大红色中式牌楼,态度鲜明地宣告了中国人的到来。

一次与时间赛跑的较量

水石设计苏州古建筑研究院重任在肩

“中国门”项目作为中国代表团到达巴新前向国外展示中国形象的窗口之一,意义重大,不容有失。而该项目需要传统工艺制作,且面临国外施工、工期明显不足的挑战,因此大使馆方在寻找深化设计及施工单位上,遇到了麻烦。

“中国门”项目的极端特殊性决定了它无法完全用传统营造做法按时施工完成,仅仅熟悉木构做法的老师傅是无法承担这一项目的工作的,而有能力做创新设计的项目团队大多缺少木构建筑的施工实践经验。而海外施工则又将难度提升了一个台阶,因此,大使馆需要寻找一家能够进行传统木构与现代结构工艺结合,并能兼顾传统木构现代化设计、施工两个建设阶段的策划管理,且最好拥有海外施工经验的单位。经过多方联络,大使馆方找到了几家可能有能力接手该项目的企业单位。

▲大使馆提供意向图

由于从9月19日接到任务到最后交付时限仅有54天,扣除期间牌楼国内制作部分运输到巴新所需的海上运输24天,真正留给的项目团队的,其实只有30天左右。因此这座牌坊从立项、设计、到施工,每个阶段都必须用时极短。

面对如此紧迫的给定项目周期,需要一个集传统建筑设计与施工经验丰富的公司,同时又具备科研能力,拥有海外施工经验。苏州市文物古建筑工程有限公司成为他们的首选。为了“中国门”项目能够顺利落成,他们决定联合水石设计苏州古建筑研究院成立专项小组,对该项目进行深入研究。

由于时间紧、规格高,还不容有失,整个项目都无法像从前那样按照传统做法施工。因此拿到设计意向图后,来自水石设计苏州古建筑研究院的深化设计团队针对该项目的特殊性进行了优化和修正设计。

9.19~9.23倒计时54天

深化设计阶段之方案1

深化设计之初,由于给定工期过短,当地气候差异巨大、施工人员配置、材料条件局限等原因,“中国门”项目团队就立刻否决了加班完成传统石柱木构牌楼的可能性,转而选择了更改传统材料、加入现代施工工艺的思路,试图用钢架结构体系代替传统石柱木构结构体系。这就带来了问题:

?如何将钢构设计和木构设计分离,以便让两个不同专业方向的设计小组得以同时进行深化?

?如何统筹全局,让在巴新施工的钢构部分和国内木构部分同时施工、制作,并最终于现场成功组装,提高效率?

针对以上问题,项目组内部进行了多次讨论,形成了第一版方案。第一版方案中,设计人员决定选用钢架替代“中国门”的“四柱三间”中的四柱,将主要荷载由钢架承担,这部分交由巴新当地的中建钢构巴新分公司负责施工。斗栱和屋顶部分,保留传统建筑建造工艺,维持大使馆要求的传统牌楼对外形象。这一部分则由水石设计苏州古建筑研究院负责。

▲日以夜继赶工

但是这个方案遭到了木工师傅的否决——他们认为即使这样分工,钢架上方复杂的斗栱、屋顶的椽子、望板等其他木质构件过于复杂,给定加工周期过短,难以按时完工,而且大量复杂的构件在运输、安装过程中易于出现较大损耗。

鉴于以上情况,项目组设计人员进一步尝试优化钢构和木构部分的设计细节。他们尝试将传统木构建筑解析、重构,并采用装配式组装手段来实现最终效果。这样做不仅没有先例可参考,还面临着时间短、条件差、要求万无一失等挑战,完全没有实验时间的项目组成员承受着很大的压力。在这样的背景下,设计人员在讨论中形成了第二版方案,该版方案增加了“中国门”中钢构件的比重,但依旧保持着传统木构的面貌。

深化设计阶段之方案2

第二版方案与第一版方案相比主要有这样几个大的调整:

1、钢构方面:

虽然将钢结构支撑贯穿到整个牌楼的支撑体系中。但仍旧以呈现出最传统的牌楼形象为目标。并将木工师傅提出来的屋顶构件过于复杂、加工安装来不及的问题进行思考权衡。项目团队最终用钢结构的思路解析形态,分析钢构架各组件的搭建方式与节点连接细节,最终做出钢构方案。项目人员随即把成型的钢构方案交由专人设计完善,再与巴新当地的“中建钢构”人员对接,以期尽快开始钢构部分的施工环节。

▲二轮钢构示意

另外,为了更好地保证钢、木结构安装在环节时结合的可靠性与高效性,项目团队还专门设计了固定件,用以固定木构组件。这些固定件以及钢构龙骨均由驻扎在莫尔兹比港的“中建钢构”制作、施工。

2、木构方面:

?斗栱:在考虑如何将传统木构结合到现代钢构的框架上时,设计人员在设计过程中经过推演发现:如果保留宋式斗栱的栱眼板,那么斗栱只需露出向外出跳的一半,内侧的结构则完全可以用钢构解决;然而,具有多年实践经验的木工师傅评估后依旧认为该工作量过大,即使加班也无法按时交付。为了进一步简化构件,减少需要加工单构件数量和在巴新安装的时间,设计人员最终决定将斗栱出跳由三跳减为两跳,同时增大构件尺寸以保持原方案协调的尺度。

?屋面:经过推演可知屋顶部分只需钢构承重,省略制作、安装椽子的部分,保留望板和瓦面和从外界可见的椽子即可完成古建面貌的展现。借此省去了安装工序相对复杂的短柱、椽子等构件,仅在龙骨上安装望板,金属瓦则铺在望板之上。

?材料选用:由于很多传统木构建材在当地难以短时间取得并加工,因此大部分木构材料均为国内加工半成品后运输到莫尔兹比港。而漂亮的筒瓦在运输中最难保持完整,铺设过程也耗时费工。设计人员考量再三,最后选用金属瓦代替传统的金色筒瓦。金属瓦较为坚固,安装简单,能够提高施工效率,也能减少“中国门”的自重,降低钢架负荷。

将这钢、木结构分别在两个国家的设计方案、施工进程整理清楚后,设计人员将木构图纸深化并交由木工师傅评估,得到了他们木工的肯定。项目人员随即把已经成型的钢构方案交由专人设计完善,再与巴新当地的“中建钢构”人员对接,以期尽快开始钢构部分的施工环节。同时项目也即将进入木构件加工环节,相关人员即可开始“新式”木构设计图纸的绘制。项目组正式成为“中国门”项目的主创团队。

▲巴新分析图

整个深入设计的时间虽短,但对主要设计人员的建筑、施工素养有很高的要求,作为设计人员,他们需要统筹全局:一方面考虑修正后构筑物的体量、尺度是否仍能够很好地体现出中国传统建筑风格的面貌;另一方面,他们需要通晓传统建筑营造工艺,明白木工师傅的诉求,也得了解钢结构施工的流程;此外,还要考虑材料运输、人员调动、跨大洲联络对接等充满不确定的事务,以保证各个部门人员的交接流畅。这样,才能够使整个项目能够顺利进行并在规定时间内完成。

9.23~10.2倒计时49天

方案基本确定,木构件加工ING

木构方案确定后,深化设计团队将图纸交给木工师傅们开始加工。每一块原木在工作台上变成构件后,余温还未散去,就被送到彩画车间,进行彩画工序的预处理,希望能为后续的安装工作节省每一分钟。

密集的流水线加工非常劳累,可是功夫不负有心人。10月2日,共花费10天时间,木工师傅们完成了木构件的加工,这些构件被打包装上集装箱,赶上了那艘从上海出发的唯一一班开往莫尔兹比港的直航货船。

值得一提的是在调整木构组件过程中,设计师也考虑了后续的运输问题,原本是计划组装好一些构件作为预制模块,整体运输到莫尔兹比港进行吊装施工。可是经海关人员提醒,没有相应尺度的集装箱,只能作罢,仍旧将构件以最原始的状态打包。于是留给现场施工的工作量又大了很多。

10.2~10.25倒计时39天

木构件在海上运输,钢构龙骨同步搭建

水石设计苏州古建筑研究院的项目组人员原本以为可以稍微喘口气了,莫尔兹比港的施工场地上又传来了不好的消息:在原定的牌楼位置牌楼位置进行现场放线时发现,牌楼的四根柱子中只有两根是落在坚实的土地上,而另外两根却落在了地下室的顶板上,看似稳固,却无法承受上部荷载。

为此,设计人员又不得不对原有钢结构方案进行了调整,进行轻量化设计。

这一部分设计完成后,为了保证万无一失,设计单位请来专家组评估,在评估讨论中发现,轻量化调整后的方案承受风荷载能力不足,无法承受巴新每天晚上八九级的海风。最后设计单位跟钢结构权威专家一起分析、修正、重新核算,制订了一些加固方案以增加牌楼抗风能力。其中外界可见的就是图中“中国门”背后的两根斜撑。

10.26倒计时15天→10天

运输货船终到达,交付日期突提前

开往巴布亚新几内亚的船24天后终于到达,所有的构件到达施工现场后,国内施工人员却由于签证问题还没能成功到达。木构施工迟迟未能开始,形势越来越紧急。

而这时,从大使馆又传来了消息,因为安保布置等原因要提前清场,交付时限从11月10日提前到11月5日,在此之前必须安装完成,不得拖延。

原计划中现场安装时间本就仅有15天,任务计划已经细致安排到每一天,这突然提前的5日对现场施工来说又成为了一个新的挑战,施工团队全体成员不得不采取了三班倒的全速施工模式。并且,由于人手不够,还委托莫尔兹比港当地的施工人员支援。

接下来的十天里,在经过几次调整才终于成功落成的钢架龙骨上,施工队在夜幕中开着太阳灯,用超常规速度,加急施工。这时,不论是从中国万里迢迢赶来的工程人员、还是早就在现场忙碌的中建钢构施工队、还是前来紧急支援的巴新友人,还有远在苏州







































北京看白癜风最好专科医院
白癜风精细化



转载请注明地址:http://www.wangxiaochuanc.com/lshg/2537.html
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章:
  • 热点文章

    • 没有热点文章

    推荐文章

    • 没有推荐文章