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一座比肩世界顶级的歌剧院落成
时间:2022-03-16
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华灯初上,乘车经过东二环朝阳门桥,向东看去,一座殿堂感十足的建筑在金黄色灯光的加持下熠熠生辉……这便是由北京城建集团总承包、城建一公司施工的中央歌剧院。

此时,在剧院内部,项目执行经理刘明文丝毫不敢松劲儿,走遍建筑的各个角落仔细记录瑕疵的位置,他介绍:“作为北京唯一的殿堂级专业歌剧院,直到竣工验收备案,我们都不能有一丝马虎,哪怕是最小的缺陷都是团队不能允许的。”

精雕细琢成就绝美殿堂

2022年初,中央歌剧院终于要收官亮相。但相比中国诸多项目三四年就圆满完成。中央歌剧院却足足经历了十二载的一个轮回。

北京将打造成文化中心和国际交往中心,这是首都“四个中心”功能定位中的两个中心称谓。作为大国首都的北京,在此之前尚缺一座专业级的歌剧艺术殿堂,中央歌剧院剧场工程的落成将为北京作为东西方经济文化交往共生的城市注入新的元素,更将成为践行首都“四个中心”功能定位的绝佳实践。对此,一公司总经理米继东深感重任在肩。

时间回到2010年,中央歌剧院项目在文化旅游部和北京市委市政府的支持下正式启动建设。作为项目施工单位,北京城建集团调集精兵强将组成项目建设团队,全力保障施工组织工作,确保圆满完成业主需求。最初建设团队同中央歌剧院不仅将目光聚焦于施工层面,而且双方组成的调研组先后前往国内外各大剧院进行实地调研。

作为全国最高等级的歌剧剧场,前期的谋划和准备细之又细,声学、舞台调研组走遍了欧洲和国内所有经典歌剧剧场项目,将手头整理的歌剧院外型、内部构造、声学效果等数据进行详细对比分析后,最终将目光瞄准了歌剧起源地意大利米兰的斯卡拉大剧院,无论从颜色到制式都与中央歌剧院的定位和模式更为相符。

“歌剧起源于欧洲,虽然在中国建设,我们借鉴欧洲的理念和标准,中西结合打造具有中国特色的现代感十足的歌剧院才是我们要体现的最大艺术价值。”米继东说。

翻开设计图,建筑整体造型充分体现了中国文化“和”的理念,门厅18根28米高的金黄色立柱不同的扭转角度呈现出灵动之感,建筑内部金黄色与红色相交织的色系组合更加符合中国元素与西方古典文化融合的理念。

整个剧场工程虽然建筑面积只有鸟巢的1/3,但每平方米的用钢量与鸟巢几乎相当。地处东二环紧邻文旅部的施工场地极其狭小,仅有10%的空间可用作临设、材料堆放及场内道路,剩余部分全部为地下四层的主体基坑,材料进场以天为单位夜间精准吊运到作业区域,所有的钢结构构件安装方案必须细化到以分钟为单位计算,确保工作时间的机械设备和人员物资的“零”闲置。

如此严格的施工标准,除了团队自身加压外,更大的压力则在他们头顶。由于项目现场与文旅部是“近邻”,业主透过办公室的玻璃可以直接看到现场的变化,项目的延时摄影安装在文旅部大楼上,全天候无死角的“天眼”每天都详细记录着现场施工的每个环节。

比肩世界顶级歌剧院效果

走进中央歌剧院的演出大厅,马蹄形的看台结构造型让“C”位的观众距离演员实现了24米的最佳体验位置。

混响时间!这是声乐演出的专有名词,大意为声音因反射而散失的时间,也是观众欣赏歌剧时听觉感受的最重要指标。对于中央歌剧院剧场的布局和设计而言,这个时间控制在1.6秒左右的绝佳阶段。

而与混响时间相伴的便是原声演出。“歌剧院的包厢式马蹄形看台布局就是为了实现演员和乐队实现原始声音演出的最佳体验效果,而这与结构造型带来的混响时间和不同位置的吸音有直接关系。”如今谈起对歌剧院项目的建设,刘明文已经成了半个专家,各种专业词汇和标准要求他也对答自如。

要实现这一效果,马蹄形的结构施工以及不同楼层的包厢位置,甚至是座椅面料的吸音性都有着严格要求,这些也已成为施工团队司空见惯的要求。比如噪音控制,不仅要解决现场走动和说话产生的噪音干扰,甚至是场内空调通风设备运转声音的传入也要求到近乎于“零”的苛刻程度,空调的冷热风要做到即舒适又不能有任何风吹的感觉,观看演出的观众在任何位置的角度和高度都要进行预先仿真模拟,而这些工作的落实全部是项目团队逐一攻克的难题。马蹄的双曲环型钢构件的加工和安装误差必须控制在2毫米以内,同时浇筑的看台混凝土的最终效果甚至达到了近乎于行业最高的清水混凝土坚实美观的效果。歌剧剧场的声学融入到了结构、装修、安装的工艺的每个细节中,只有对每一个环节的精雕细刻,才能保证最终呈现完美无缺的声学效果。

拥有最完美结构的中央歌剧院剧场应用了大量的全新技术,让整个剧院的演出效果达到比肩世界顶级歌剧院的效果。其中模拟软件和配套设备的应用,让传统需要人拉手推的场景变换实现了三幕场景的自动切换,同时预留的改造空间可以实现四幕切换,达到了国内歌剧院演出的最高等级;依托科技设备对演出时的声音变化和演员位置进行预设,导演再根据不同演员的自然条件在最佳展示位置前后调整阵容,解决了演员能力对演出的影响,实现了原声传递的最佳质感。

此外,中央歌剧院投用后还将创造多个行业第一。超大乐池实现了120人乐队的演奏,甚至可以满足《瓦格纳》这样的行业顶级剧目演出的声乐配合,成为拥有全国最大乐池的专业歌剧剧场;管风琴的订货单确认丰富了歌剧演出的效果,成为国内可以演出全部歌剧剧目的场所;三至五层的包厢设计,更是体现了歌剧演出服务各个阶层文化交流的理念,实现了与国际顶级歌剧院的标准对接,成为国内唯一“楼座+包厢式”的歌剧院。

诸多技术难题一一攻克

顶级歌剧院必须要有顶级团队来实现它的效果。因此项目从立项建设开始便面临了诸多挑战和困难。除了占地面积局促外,项目地处东二环外,无论是材料运输和渣土清运都只能在有限的规定时间内完成,这无疑考验着项目的施工组织能力,同时工程重要性还带来了大量的迎检和参观交流工作。

迎检是每个重要工程都必须面对的工作,特别是重要岗位的人员往往将大把的精力都放在迎接各级检查上。而每次检查接待的人员不同,对检查信息的反馈必然存在理解偏差,造成对后期工程建设的影响。为此,在基础管理中项目确定了一种名为“防火墙”的管理模式,即将不同业务部门的员工分为防火墙人员和核心人员。防火墙人员抽出精力应对检查,而核心人员无论谁来说了什么,都由防火墙员工应对,再通过专题会议进行信息汇总和分析,涉及修改调整的及时变更,只是建议性的问题则灵活处理,确保了工程建设平稳有序。

人员管理到位后,项目建设面临的诸多技术难题仍需逐个攻克。中央歌剧院的核心在于演出区,能够承担四幕转换,要求其舞台和后台的尺寸非常大,需要向南北延伸,北部施工区域相对宽敞,而南侧紧邻文旅部办公楼,无法进行钢结构吊装。同时地下管线复杂,特别是临近文旅部大楼位置地下根本无法进行整体开挖,项目团队根据勘察报告及多次管线探测成果对管线进行躲避施工,并在管线间隔位置向地下打入29根桩来支撑舞台,而其中有3根桩极为不同。

建筑施工根基牢靠与否直接影响了建筑的安全,一般对桩基的检测方式采取“堆载”和“静载”两种方式。所谓“堆载”便是在桩上面压足够重的物体来测试桩的强度,而“静载”便是用拉拔的方式看看桩扎入土层的牢固程度。

中央歌剧院场地狭小,根本不具备这两种检测空间。项目部采用了单桩竖向抗拔静载荷试验检测抗拔力,挑选了3根桩,浇筑前在桩的中间部位安放一套自平衡装置,这套装置跟随混凝土一起固定在桩里。检测时,启动装置,分别向上顶桩和向下压桩,测试桩的效果,这种方式不占用任何场地,只需要对检测后的部分进行补充注浆即可。

对北侧的外凸钢结构,则采取了吊车在场外吊装的逆向施工,即由上到下逐步安装钢结构。对东侧的排练厅的施工,考虑到其造型为三角形的异型钢结构,项目采用了另一种方案,即用电脑对钢结构安装模拟,确定吊装中的钢结构变形并进行提前干预,同时采用地面整体拼装的方式,实现起吊、对位、焊接全过程的提前演算,提前修正,实现了高效安全的施工。

观众厅屋面是整个剧院演出区最大的难点,其中桁架作为建筑大跨屋面支撑体系,其总重量达到了近52吨。由于区域属于无柱空间,而该项目初期并没有设计预应力方案,带来的近27米的跨度安装极为困难。为此,项目从地面落地生根,采用原位拼装整体提升到25米高的位置进行最后的焊接安装。

桁架施工解决完成后,四道主舞台的台口梁又成了项目的重量级难题。由于台口下部至台仓底部净空达到32米,单根梁的截面接近0.9米宽×2.95米高,几乎等于一层住宅楼的高度。此外单根重量达到21吨,相当于3头非洲成年大象,12万立方米的盘扣高大架体的搭设更是在解决这个巨无霸的安装中起到了最重要的支撑作用。舞台台口区域大量脚手架聚集在一个区域内,站在它们的面前,勉强能伸进一只手臂,甚至连室外的阳光几乎都被完全遮挡,足见其密度之高。

BIM 应用“技术范儿”十足

整个中央歌剧院建筑面积约4万平方米,地下4层和地上8层,地面几乎全部是劲性钢结构。钢结构各类焊缝就达32000米,几乎相当于北京二环路一圈的距离。项目总用钢量约1.4万吨,虽然总量并不大,但是结构种类极为复杂,既有常规的“工”字钢,还包含了圆形钢柱、十字形钢柱、箱型钢柱、组合异形柱。

各类钢结构的连接位置,特别是梁柱节点的连接形式密如蛛网。在刘明文的电脑上,一个专门用来进行BIM技术汇报的PPT中,各类施工节点和位置的BIM图纸让人看得眼花缭乱。

“很多BIM方案都是用来投标的,但是在我们施工的那几年,BIM真的是在实际应用去产生了巨大的作用。”时任项目经理麻菁文说。

而在项目现场一个沉浸式的BIM动画让人对整个建筑的内部结构和管线走向了如指掌。这套系统通过对BIM图纸进行深化,由专业人员通过穿戴设备对管线内部进行预先录制,实现了不到现场依然可以对项目情况进行查看。

钢结构施工时,工地会议室里都热闹异常,BIM技术交底会每天晚上都会进行,用动画和3D图纸可视化展示施工标准和工艺效果成了项目部每天的必修课。而这些课不仅是管理人员参加,还有外施队的工人也要一起交流施工情况,逐根钢筋位置的确定和说明,让班组长对明天要面对的工作提前准备,助力第二天施工提速。

在另一台电脑里,播放着如同穿越火线的游戏场景,一个人在制作好的中央大剧院里走来走去,开门、爬楼梯等动作与游戏中一模一样。让工人尽快利用BIM技术掌握关键节点的施工要领,直观的展示效果更加实际,也可以让他们第二天施工速度更快。

如果说科技建造让中央歌剧院的技术范儿十足,那么让这座建筑达到顶级标准,建设团队的辛勤付出更诠释了企业的坚韧与执着。

顾宏齐是该项目安全总监,他每天工作超过17个小时,每天都要步行超过2万步,而这期间只有不到4个小时是在办公室整理资料或一日三餐的时间。项目总工程师鲁晋长时间住在工地,他感慨连和妻子一起散步都成了奢侈;项目副总工程师王文龙经过历练脱颖而出,在2020年新冠疫情中担任儿童医院临时隔离设施建设的项目经理,成为项目裂变的代表人才之一。

虽然更多的记忆是艰苦的,但是如今这座建筑真正达到竣工条件,过往的困难早已化为团队成长的宝贵经历。

经过城建集团建设者的精雕细刻,如今的中央歌剧院已揭开它神秘的面纱,城建人也再次用工匠精神成就了北京又一地标性建筑,为首都“四个中心”功能定位再添浓墨重彩的一笔。