天安门正东29公里，坐落于北京大运河南岸的城市副中心三大建筑作为文化地标与副中心行政办公区遥相呼应，首都博物馆东馆工程犹如一颗璀璨的明珠镶嵌在城市的绿色海洋之中。

6月2到4日，在上海松江召开的2023年全国建筑钢结构行业大会上，集团工程总承包部施工的首都博物馆东馆等三大建筑工程荣获中国钢结构金奖年度杰出工程大奖,成为第十五届三个杰出工程大奖之一。这一大奖的获得，是首都博物馆东馆项目继获得中国钢结构金奖、北京市结构长城杯金奖、优秀焊接工程一等奖等多项荣誉之后又一次金帆圆梦，把钢结构领域最高质量奖捧在手中。

运河边铸“古韵风帆”

首都博物馆东馆又名“运河之舟”，总建筑面积9.97万平方米，由主楼和共享大厅两栋建筑组成，主建筑高度34.9米，梭形柱最高点58米，共享大厅建筑高度19.5米，设计使用年限100年。工程设计理念源于古运河图景中的船、帆、水三个元素，以运河为线索，将历史文化融入建筑，是镶嵌在城市森海中的“古韵风帆”。

首都博物馆东馆主楼钢结构主要为钢屋盖，屋盖钢排架由5块单元组成，整体是东高西低、北高南低，为双向弯曲的弧形。

该工程设计新颖、施工难度高。工程总用钢量约9900吨，总构件数8000余件，最大运输长度18米，最大吊装重量51吨……

运输、安装、协调，每一项都展现出不同的施工难度。在现场管理上，项目团队采取协同办公管理平台进行数据收集，通过管理平台进行项目全生命周期信息化管理，确保整个施工现场各分项工程施工有序展开。根据现场特点，总体施工顺序主楼以由南到北、由中间向两端顺序进行，共享大厅以由西向东顺序进行。现场采用塔吊与履带吊结合的方案吊装。针对超高梭形柱安装，设置高低胎架支撑柱身，分段吊装，尽量减少小构件高空对接。

投影面积达25000平方米的钢屋盖，整个空间弯曲的造型，导致所有钢构件均为弧形。现场共有8000多根钢构件，这些钢构件受力完全不一样，因此加工难度很大。为解决这一难题，项目团队对所有出厂的钢构件粘贴二维码、写上编号，施工时用手机一扫就一目了然，每一根杆件都能顺利安装到指定位置，保证钢结构安装有序推进。此外，钢结构施工采用了与“5G＋UWB精准定位”物料分拣技术、智能物流运输跟踪系统，保证构件进场安装进度。自2021年3月30日首件钢结构进场安装，到2021年7月26日钢结构整体封顶，仅用4个月的时间就安装钢结构1万余吨，提前一个月完成施工任务。

技术创新攻克梭形柱

首都博物馆东馆工程屋盖整体为双向弯曲弧形，主楼屋盖均采用弧形梁，弧形梁最大跨度38米。共享大厅屋面桁架采用倒三角弧形管桁架结构，屋面桁架最大跨度40米，桁架南北高差约11米。超大、超高、超宽，成为工程钢结构的显著特点。

对于工程设计的6根高58米、倾斜角度达60度的超高梭形柱是一项新的技术挑战。因为是变形变径柱，加工时对精度和质量要求很高、安装难度也很大。经过技术攻关，在加工时采用5G技术的全身自动化生产线来加工梭形柱，也解决了焊接变形的问题。安装时分三段在空中对接，采用2台450吨履带吊车、1台250吨辅助吊车协同进行。焊接时，通过地面建立搭设高38米多的胎架，在连接处搭设焊接操作平台，保证了梭形柱顺利安装。

由于梭形柱要与工程主体结构连接人字梁，定位的精准度必须控制在1毫米。项目团队采用顶推技术，不仅解决了柱梁焊接问题，还提高了高空作业的安全性。在钢结构施工中，项目技术人员应用了新技术、新材料、新工艺等三大项15小项。获得4项国家发明专利、14项钢结构相关国家实用新型专利及外观设计专利等殊荣。

精益求精实现零误差

首都博物馆东馆工程造型独特，涉及弧形、梭形、双曲等多种构件。工程总用钢量约1万吨，最大运输长度18米，最大吊装重量51吨，涉及多种钢材材质。钢板厚度从8-120毫米不等，高强螺栓总用量约5万套，现场一级焊缝总长度约20000米，加工厂焊缝长度约635000米。仅工程一级焊缝长度，一条一条连接起来就可以绕着北京四环路铺上10圈。

工程屋盖是双曲面、形似帆船的异形结构，所有的杆件尺寸都不一样。杆件8000多根、柱子8000多种，小截面弧形梁、变形。面对这些庞大的不同构件，对施工质量的控制、对加工精度控制难度可想而知。

开工伊始，项目就明确了中国钢结构金奖和鲁班奖的质量目标，制定了工程质量控制措施及方案，建立了质量管理体系，编制了施工组织设计等30余份方案，对重大难题都组织专家进行论证，为工程施工质量保驾护航。

钢结构加工过程中，通过麦达斯技术建模保证了加工下料的精度。总包和监理单位进行驻场监造，建设单位委托第三方检测机构进行焊缝见证探伤检测，保证了构件质量。

钢结构安装过程中，采用全站仪进行构件测量定位和垂直度控制，严格实行质量自检、互检、交接检的三检制，从拼装人员、技术文件、焊接组装、测量监测和隐蔽验收等五方面进行全面系统的质量管控。焊接完成后，通过焊接工艺评定、焊丝取样复试、焊缝无损检测等保证安装质量。

从深化设计到现场安装全程采用BIM智能建造技术，加大对安装质量的检测，空间定位、智能监测，提高了加工焊接的质量。钢结构一次验收通过，134个检验批次全部合格，钢结构垂直度单根钢柱最大偏差为8毫米，整体垂直度最大偏差为10毫米，质量合格率达到100%。

精细、精心和科学的施工管理，在“一件事、一群人、一条心、一起拼、一定赢”的理念引领下，首都博物馆东馆工程顺利推进，在城市副中心创造了城建新风范。