土木工程认识实习北京国家大剧院

外部景观：

国家大剧院主体建筑为独特的超椭球形钢结构壳体。壳体表面由钛金属板和超白透明玻璃共同组成，两种材质的巧妙拼接呈现出唯美的曲线，营造了舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。

壳体外围被水色荡漾的人工湖环绕，湖水如同一面清澈见底的镜子，波光与倒影交相辉映，共同托起这个巨大而晶莹的建筑。

国家大剧院外部效果图

国家大剧院主体建筑钢结构超椭球体壳为一个超大空间壳体，壳体是经过精确数字计算得出的系数为2.24的超级椭球，它集建筑、材料、设备等高科技于一身，其外围护装饰板面积约36000m2。巨大的壳体是建筑与结构的融合体、墙面与顶面浑然一体没有界限。整个钢壳体由顶环梁、钢架构成骨架，148榀(其中102榀不露明，46榀露明)弧形钢架呈放射状分布，钢架之间由连杆、斜撑连接，壳体钢架从外观看似是落在水中，实际上下部是支撑在3m宽>2m高的巨大混凝土圈梁上。设计考虑到方便施工及加工周期问题，壳体钢结构构件

尽量标准化，并易于装配。

(1)钛金属板

大剧院壳体除部分为玻璃幕墙外，其它均为钛金属复合板装饰总面积约30800m2，每块尺寸约2000mm>800mm>4mm的钛板(0.3mm钛板+3.4mm氧化铝+0.3mm不锈钢)，共使用了20000多块。钛金属板最外层的0.3mm“贴膜”钛金属是日本进口的，并对其进行了特殊氧化处理以经得起将来的清洗。其特点为化学性质稳定常态下不易被氧化、表面金属光泽极具质感、自重轻、强度高、耐腐蚀、15年不变颜色。目前在国际上还没有这么大面积在建筑物表面使用钛金属板的先例。

从满足功能(防水、保温、声学、消防排烟等)及美观效果方面出发，壳体的不同层次构造都是经过精心设计的，共分六层材料(从外向内的顺序)：钛板(外装饰)、锤纹铝镁合金板(防水)、16kg／m3长玻璃纤维棉(保温)、2mm钢板(衬板)、100kg／m3K13粉末(吸音)和红木吊顶(内装饰)。主要构造为主钢梁上的调节牛腿固定檩条及次檩一条，在次檩条上固定2mm 钢衬板及T型码，在2mm衬板上粘贴固定长玻璃纤维保温层，其上为固定在T型码上防水板的，T型码上再固定三次檩条，最外层的钛板固定在三次檩条上，2mm衬板内层喷K13的吸音材料，在主钢梁内侧固定钢龙骨安装红木吊顶

。

由于六层功能中防水是最关键的，从材质和工艺上做了充分的考虑。防水板采用了304锤纹铝镁合金，具有极强的抗腐蚀能力，特别是在酸性环境下，其防腐性能大大优于钢板和普通铝合金板。这种防水板在常态下使用寿命大于40年。弧形扇状铝镁锰防水板是用先进的直立锁边固定，与传统的方法相比，这种固定方式的最大优势在于不需穿透板面，从根本上解决了渗漏问题。

壳体内层的装饰，关系到整体空间的建筑效果，因此对深红色木质表面的选择也经过了仔细推敲。为此从技术和美学的角度研究了非洲和南美的树种，最终选定非洲巴度红木贴皮并经防火处理的木条(宽120mm)，板厚约13mm(0.6mm的木皮+12mm多层阻燃板) 木条之间留有30mm空隙，用以解决声学和回风(在壳体内侧红木吊顶与衬板之间西南和东南侧为回风口)的技术问题。

(2)玻璃

大剧院壳体幕墙的玻璃面积约6700m2，从设计理念上将壳体的南、北玻璃幕的形状(从上到下)设计成弧形渐开式，寓意为舞台上徐徐拉开的大幕(北侧宽约106m，南侧宽约42m)，因此要求玻璃要通透，使外边的人能够观赏到大剧院内的公共空间，以及活动的观众，而内部观众白天可以透过玻璃看到室外的蓝天白云和周围的水池、绿化夜晚可以将长安街上的景色尽收眼底，充分体现“城市中的剧院、剧院中的城市”的设计理念。根据这一理念，玻璃幕采用了法国圣戈班超白玻璃。每块玻璃近似梯形，较大尺寸约为3.8m>2.3m，根据保温、安全要求，设计为双层夹胶中空玻璃(12mm+12mmair+8mm+1.52PVB+8mm) 由于这种玻璃采用了纳米自洁技术，它可以通过太阳的光照作用，把聚积在玻璃表面上的一些有机物分解成可溶于水的一些物质，被雨水或者是人工清洗水冲走，有效解决了有机物的分解问题。

玻璃幕墙通过铝合金梁(转接件)与主钢架牛腿连接。国家大剧院玻璃幕墙与钢结构连接与普通幕墙不同，它的转连接是用螺栓连接(一般其他工程为焊接)，转接件本身即为装饰件，无需再单独装饰铝扣板。

壳体上均匀设置了92个电动开启的排烟窗，既解决了消防排烟，又能自然通风。

音乐厅：建筑和声学的完美结合

完美的天花板：

音乐厅的天花板像形状不规则的白色浮雕像一片起伏的沙丘，又似海浪冲刷的海滩，有利于声音的扩散。为了达到声效的完美，在顶棚的下面还悬挂了一面由清华大学学生亲手用玻璃纤维混凝土做得龟背形状的集中式反声板，它的作用是将声音向四面八方散射。

音乐厅吊顶：

音乐厅观众厅的平面形状是稍有弧度的鞋盒型，它可提供丰满而浑厚的音质。观众座席围绕演奏台布置，即乐队和伴唱演员在中间，观众在周围，在空间上形成对演奏台中心的围合。这样的布局最大限度保证了观众听到均匀的自然声。

观众厅周边以扁而宽的椭圆形柱廊环绕，在柱子背后有耦合空间，可提供晚期的混响时间。观众厅的高度和形状确保了有足够的体积，因而混响时间自然可得到满足。

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三、土方开挖准备工作

1．学习和审查图纸

检查图纸核对平面尺寸和坑底标高，掌握设计内容及各项技术要求、质量要求；熟悉土层地质、水文勘察资料；研究好开挖路线，明确各工种间的配合关系、施工工期要求；并向参加施工人员层层进行安全、技术交底。

2．查勘施工现场

摸清工程场地情况，邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、地面上施工范围内的障碍物和堆积物状况，供水、供电、通讯情况，排水系统等等，为施工规划和准备提供可靠的资料和数据。

3．清除现场障碍物

将施工区域内所有障碍物，地上和地下管道、电缆、基础等进行拆除；

4. 加固东围墙

采用长6米，型号为［16Ь槽钢加厚度为10㎜钢板打入地下2米，长度为21米。

5．作好排水设施

为防止地下水及雨水浸泡槽底，沿基坑垫层边30cm外预留20cm宽，20㎝深临时排水沟，且在转角处设0.3米见方，深0.5米的临时积水坑，每一坑内配备一台抽水泵，随时抽出坑内积水。基坑挖好后在距坑边0.5米处，采用红砖砌筑挡水沿并抹灰，宽度为0.24米，高度为0.3米。

6．设置测量控制网

1）对定位放线的控制

控制内容为复核建筑物的定位桩、轴线、方位和几何尺寸。

根据规划红线，按设计总平面图复核建筑物的定位桩。采用经纬仪及标准钢卷尺进行检查校对。按设计基础平面图对基坑的灰线进行轴线和几何尺寸的复核，并检查方向是否符合图纸的朝向。工程轴线控制桩采用内控点，设置在A、F、G轴北侧1米；1轴东侧1米、52