从饰面清水到双曲面艺术清水混凝土——技艺成就建筑之美

朱同然

朱同然 北京益汇达清水建筑工程有限公司总经理。

兰州城市规划展览馆 © 张广源

荣成市少年宫 © 李信

云洞图书馆 © 益汇达

1 国家体育场 ——初次接触饰面清水混凝土工艺

2006年，在国家体育场出入口的施工中，我跟随项目团队初次接触清水混凝土技术。当时指挥部团队在完成超高混凝土斜扭柱技术攻关及现场配合后，面临清水混凝土技术攻关的难点。经过前期的数次样板试验和总结，体育场出入口施工初步确定采用加工定制钢模板的技术路线，但当时现场的施工条件发生了重大变化，导致原有施工方案难以实现。于是我主动请缨要求另外组织清水混凝土样板的实施团队，召集了河南新浦的几个手艺人（手艺人是师傅的自称，指具有工匠精神的木工师傅），利用场地现有的木模板及背楞资源，手工打磨制作倒角条，在七天内完成了样板的模板制作和安装。样板混凝土浇筑拆模后，密实、光滑的表面及细节的施工处理得到指挥部的认可。之后，这套施工方案在整个体育场项目中开始推广和应用，完成效果得到了业主方、设计方、监理方及指挥部的高度认可。

通过国家体育场项目，我深刻地感受到，在清水混凝土施工中，由于项目特点、时间、外部环境条件的差异，相应的实施方法也需有所调整，因地制宜，找到最适宜的方案。同时，我也被清水混凝土独特的艺术效果所吸引、打动，它的每道工序都体现了建设者的工匠精神，这是其他材料不可比拟的。正因为有了这次经历，我开始关注清水混凝土这个当时在国内发展并不成熟的施工技术。

2 万州三峡移民纪念馆 ——大面积饰面清水混凝土工艺理论总结

2010年，我机缘巧合参与崔愷院士设计的重庆万州三峡移民纪念馆项目，作为项目经理主持实施工作。

重庆万州三峡移民纪念馆是当时国内少有的室内外清水混凝土建筑，为确保清水混凝土的效果，我们在施工前期进行了几阶段的样板实施。在第一阶段，我们对模板厂家制作的大模板体系和手工制作的模板进行现场样板比对及综合分析，最终确定了手工制作模板的方向。在第二、三阶段的样板实施中，改进了许多细节，最终效果得到了设计师及业主的认可。由此我们意识到，该项目清水混凝土的重点在于保证墙体平整度及线条的顺直，而不是如何控制色差及气泡。

通过前期样板实施，总结出“线、面、界、缝”的质量控制要点：1）线，指清水混凝土阴角线、阳角线等顺直度，高质量的线条成型是项目成功的保障；2）面，指清水混凝土墙体表面的平整度，是决定项目观感质量的重要因素；3）界，指各专业与清水混凝土交界的处理及预留、预埋质量，是清水混凝土建筑中至关重要的部分，直接影响工程施工质量和稳定性；4）缝，指清水混凝土蝉缝、明缝及裂缝控制，是建筑饰面效果的具体体现。

重庆万州三峡移民纪念馆项目的清水混凝土施工管理成果获得了全国建设工程优秀项目管理成果奖项。“线、面、界、缝”四字质量控制要点逐渐成为益汇达清水混凝土团队质量控制的指导精神。

3 兰州城市规划展览馆 ——清水混凝土专业道路尝试

重庆万州三峡移民纪念馆项目完成之后，我开始尝试规划自己未来的职业方向。如何遵从本心并能充分展现自身价值，是我考虑的主要问题。当时经过几十年的改革开放，我们的城市已高楼林立，国内建筑施工、房地产开发等企业数量及营业额指标已远超世界大部分国家。在这样的时代背景下，我们必将面临建筑施工企业的兼并重组，行业整体发展放缓等局面。因此，提升建筑品质，将建筑工程做精、做细是行业发展的必然，而清水混凝土顺直挺拔的线条、极致均匀平整的表面、天然朴素的装饰纹理，是其他建筑材料不可替代的。基于这种材料的特性，以及对建筑行业前景的分析，我决定深耕于此，沉下心来把看似低技的混凝土作成建筑艺术精品。

在我下定决心并组建团队后，崔愷院士邀请我配合完成兰州城市规划展览馆项目的样板实施工作。设计要求在不使用专业清水混凝土工匠团队，也不需要特别调整混凝土材料和模板材料的前提下完成样板，这对于我和我的团队来说既是机会也是考验。我驻扎到现场跟工匠师傅同吃同睡，检查和监督每项工序的重要节点及注意事项，确保各个环节的严谨施工，如混凝土拆模完成后效果得到确认便继续推进，如有不理想部位便果断拆除。经过一个月的样板实施周期，最终得到了崔愷院士、市长以及各专家的认可，我们团队也因此受到总包单位邀请，到现场参与项目的清水混凝土实施。

1,2 兰州城市规划 展览馆表面肌理

明缝线条和螺栓孔点是清水饰面混凝土重要的装饰效果。凹入混凝土表面的分格线或装饰线为明缝，水平方向交圈，竖直方向平行，排布均匀、有规律；螺栓孔大小、比例应按情况而定，孔间距、模板边距尺寸一致，形成横平竖直排布，斜向成线，应尽量做到对称、等距，埋件均在支模前做好预埋，保证预留、预埋质量。

Visible joint and bolt holes are the important decorative effect of as-cast finish concrete.Visible joint is the frame line or decorative thread which sinks into the surface of the concrete,connects horizontally,parallel-arranged vertically.The size and proportion of bolt holes should be arranged according to the circumstances.The hole spacing and formwork edge spacing are consistent,form horizontal and vertical arrangement.It should be symmetrical and equidistant.The embedded parts are pre-buried well before supporting the mold to ensure the quality.

3 楼层水平施工缝示意图 4 明缝、蝉缝水平交圈示意图

5 消防栓安装节点示意图 6 清水混凝土螺栓孔深化设计排版示意图

7 荣成市少年宫表面线条与螺栓孔均匀排布 8,9 荣成市少年宫清水混凝土内表面肌理

针对项目不同折面凹凸纹理不交圈的情况，我们经过样板总结及再次试验，最终完善了该细节的工艺和效果。在后期实施中，我们为项目量身定制了清水混凝土模板、背楞、螺杆和堵头等等。项目清水混凝土专业完成之后，崔愷院士对此给予了高度评价，这座屹立在黄河边的清水混凝土建筑将成为这座城市未来的见证者。通过这个项目，我们培养和锻炼了第一批项目管理团队和工匠队伍，成为益汇达发展的起点。

4 荣成市少年宫 ——异形双曲面清水混凝土技术体系创新

兰州城市规划展览馆项目完成两年之后，一次偶然的机会，我接触到荣成市少年宫的效果图，超大体量的异形双曲面清水混凝土项目让我眼前一亮，这是我们比肩国际先进水平的机会。我们在北京参与了第一阶段样板的实施，凭借此前在广西柳州白莲洞博物馆等项目中储备的数字化模板加工经验，现场专业的高标准技术和精细化施工得到了业主和总包单位的认可，之后便开始进行现场样板的实施。

荣成市少年宫项目的施工工艺及效果要求当时在国内没有类似经验可循，同样复杂程度的案例在国际上也非常之少，因此在样板研究期间，我们搜集并研究了国内外案例。在项目开工伊始，各参建方共同确定了打造国际先进水平清水混凝土建筑的茩标，并开创性地提出多项解决方案：1）整体提升团队参数化深化设计能力，为异形双曲面实施提供基础条件；2）首次将图纸及模型数据直接作为现场施工模板下料的基础，创造性地把参数化施工贯穿于设计、深化及现场实施；3)系统性应用前期积累的诱导缝施工技术经验；4)采用具有数年研究经验的高性能清水混凝土作为混凝土配合比的指导方向，开创性地采用耐碱玻璃纤维作为高性能清水混凝土增韧材料；5）系统性地采用数字化定位盘及数字造型龙骨解决造型问题；6）利用异形双曲面清水混凝土双层面板整套技术、超薄清水混凝土面板研发及数字化面板下料技术攻克成型难题；7）研发外墙异形洞口的整套施工技术；8）采用超高混凝土一次整浇技术，其中T1拱形通道一次浇筑高度达17m，游泳馆水滴柱混凝土浇筑最高达21m，创造了国内清水混凝土一次浇筑高度记录，科技馆三个球体清水混凝土一次浇筑约900m，创造了国内清水混凝土一次浇筑方量最大记录。

通过上述众多创造性技术的攻关及应用，荣成市少年宫项目的清水混凝土施工实现了“空间蝉缝交圈、混凝土光滑密实、模板接缝平整”等效果，成为国内异形双曲面清水混凝土项目标杆，同时能够对标领域内国际先进水平案例。

10 荣成市少年宫水滴柱施工模拟深化模型

11 荣成市少年宫水滴柱模板搭设 12 荣成市少年宫水滴柱异形孔洞定位安装完毕

13 荣成市少年宫水滴柱施工鸟瞰

5 云洞图书馆 ——非几何曲面清水混凝土技术发展

随着越来越多清水混凝土项目的建成，我对于清水混凝土的理解也越来越深刻。为了更好地对标国际技术水平，2019年我特地到欧洲参观清水混凝土项目，发现我们的清水混凝土技术经过多个项目的磨炼后已达到较高水平，荣成市少年宫项目异形双曲面清水混凝土的完美实施和落地，更加印证了这点。

而后，我们通过样板竞争中标MAD建筑事务所设计的衢州体育公园项目的异形清水混凝土实施工作；同年年底，我们中标海口云洞图书馆EPC设计施工总承包。作为牵头单位，组织基础、清水混凝土、幕墙、电气安装、空调安装、室内装修、绿化施工、泛光照明及软装设计，管理施工全部内容。

云洞图书馆项目有两大亮点。第一，玛雅造型清水混凝土的实施，建筑的楼板、墙体、天花、结构、管线等浑然一体，主体由清水混凝土整体浇筑而成，难度系数大；第二，玻璃幕墙的实施效果，通透的超大弧形玻璃推拉门以及可开启的玻璃天窗，意味着建筑一体化设计和高标准的预留、预埋。因此我们在施工前期通过1:1的样板实施，首次尝试3D打印模板、GRC模板及造型箱体模板体系，经过分别验证，由荣成市少年宫项目技术演化的造型箱体模板技术在成本、技术可靠性和工期控制上脱颖而出，团队进而总结完成了复杂造型龙骨拼装的整套技术研发。在施工中，我们做到了更高程度的精细化施工。从犀牛模型的分解、模板设计的深化，到造型龙骨的加工和安装技术，再到多曲面面板施工技术，满足了项目复杂的曲面墙施工精准度要求。在幕墙实施方面，为保证室内设计效果，我们成功开创了数字化预留槽系统技术，将幕墙进行一次性高标准预埋，关键节点预留检修。

对一系列工艺、工法的总结保证了工程的顺利实施，为之后曲面幕墙的预留、预埋提供了解决方案，最终超白玻璃幕墙实施效果得到了完美呈现。

云洞图书馆项目的实施是我们组织模式演变的一次成功尝试，开创性、高标准地完成了非几何玛雅造型清水混凝土系统技术的研发及应用，在展示建筑材料之美的同时，我们的建造技艺也在逐步提升。

14 云洞图书馆背楞板原始模型 15 云洞图书馆背楞板二次深化

16 云洞图书馆背楞板加工任务单

17 云洞图书馆带有编号的模板依次排列18云洞图书馆通往屋顶花园的弧形楼梯模板拼装完成19云洞图书馆二层背楞板排列

6 清水混凝土行业发展思考

在技术得到稳步提升的情况下，我开始思考建筑产业工人的组织和培养，近年来，我们团队做了大量调查及深度研究，社会发展及国家对于建筑行业工匠精神的重塑，为国内清水混凝土行业的发展起到推动性作用。数据分析表明，我国庞大的工匠队伍基本主体由农民工构成，平均年龄已达到55岁，他们为中国现代化建设做出了巨大贡献。随着我国建筑行业更新和经济发展的需求，形成一支秉承工匠精神，集知识、技能、创新等能力为一体的建筑产业工人队伍成为首要任务。我们将建筑行业中最具技术含量的清水混凝土项目作为工人队伍的培养基地，2021年我们组建了北京砼匠建筑劳务公司，引导更多青年力量加入建筑施工行业，同时，为新型建筑产业实现权益保障，搭建一个互利共享的平台。茩前砼匠已经与部分专职院校达成战略合作协议，力争为今后新型建筑产业工人孕育、发展和运营探索一条新的道路。

7 结语

回顾自己近二十年的职业生涯，“完美呈现清水混凝土建筑”的愿景已成为我的个人使命，学习、总结、思考和执行能力是我成长的加速器。随着国家工匠精神的大力推动，以及对于工程质量和效果的重视，国内清水混凝土行业迎来了发展的契机。为了更好地推动行业健康发展，益汇达成立了北京筑砼清水建筑设计咨询公司，参编了《北京市清水混凝土技术规程》，主编了《高性能清水混凝土应用技术规程》和《清水混凝土修补与防护应用技术规程》两项CECS标准，以此助力行业整体水平的提高。

作为新时代具有工匠精神的工程师，很庆幸自己找到了清水混凝土这个细分赛道，能够为打造新型建筑产业工人队伍贡献自己的一份力量。随着社会的发展，高技能产业工人一定是国家的核心财富，希望更多优秀的年轻人能参与到具有代表性、地标性的建筑建设当中，实现共同成长，创造更大的社会价值。

1-6,8-21 北京益汇达清水建筑工程有限公司提供

7 李季摄影

20,21 云洞图书馆部分拆模效果