大唐西市博物館的設(shè)計(jì)特色與創(chuàng)新施工技術(shù)

陜西建工第七建設(shè)集團(tuán)有限公司 寶雞 721000

1 大唐西市博物館的設(shè)計(jì)特色

1.1 工程概況

大唐西市博物館是國(guó)內(nèi)由民間資本投資建設(shè)的遺址類(lèi)博物館，它是唯一反映盛唐商業(yè)文化，絲路文化和西市歷史文化的主題博物館，也是唯一在唐長(zhǎng)安城西市原址上建造的原真性保存“西市遺址”的博物館。大唐西市博物館屬于大唐西市商業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的一項(xiàng)內(nèi)容，整個(gè)西市商業(yè)項(xiàng)目由張錦秋院士規(guī)劃設(shè)計(jì)，占地規(guī)模約為原隋唐西市的1/9。

按隋唐西市格局劃分的九宮格，博物館位于其中的第四格，主要用于保護(hù)隋唐西市十字街遺址，以及展示隋唐西市及絲綢之路出土文物。博物館建筑面積4.25 萬(wàn)m2，建筑總高度17.86 m，框架剪力墻結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)，地下2 層，地上4 層，展出面積8 000 m2，遺址保護(hù)面積2 500 m2，館藏文物2 萬(wàn)余件，具有完備的陳列展覽體系，集歷史、藝術(shù)、民俗、收藏等各類(lèi)陳列及主題活動(dòng)于一體。工程造型獨(dú)特、氣勢(shì)恢宏、環(huán)境優(yōu)美、功能齊備、服務(wù)一流，是西安市重要的地標(biāo)性建筑、公眾喜聞樂(lè)見(jiàn)的文化場(chǎng)所、對(duì)外開(kāi)放的特色窗口（圖1）。

1.2 設(shè)計(jì)特色

圖1 建筑立面

本工程的建筑設(shè)計(jì)遵循國(guó)際文化遺產(chǎn)保護(hù)及展示的先進(jìn)理念，通過(guò)精心設(shè)計(jì)、合理布局，創(chuàng)造性地保護(hù)和展示了隋唐西市十字街遺址以及隋唐西市十字街原有的道路格局、尺度、規(guī)模及氛圍，并以現(xiàn)代方式與周邊新唐風(fēng)商業(yè)建筑和諧共存。建筑師通過(guò)采用12 m×12 m的展覽單元，將隋唐長(zhǎng)安城里坊布局、棋盤(pán)路網(wǎng)的特點(diǎn)，納入到博物館的空間設(shè)計(jì)中，從深層結(jié)構(gòu)繼承了隋唐長(zhǎng)安城的傳統(tǒng)。同時(shí)對(duì)建筑的體量、尺度、材料和色彩等方面進(jìn)行了一系列的新探索，創(chuàng)造出了高低錯(cuò)落，豐富有序的空間層次和效果，立體地還原了隋唐西市歷史街道的恢宏氣勢(shì)和繁華景色。

為了進(jìn)一步突出遺址的價(jià)值，體現(xiàn)隋唐長(zhǎng)安城西市的繁華景象，并與周?chē)ㄖf(xié)調(diào)，建筑師特別為博物館設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的裝飾混凝土外墻掛板，掛板從肌理、質(zhì)感等方面既呼應(yīng)了隋唐西市建筑的夯土墻體，又展現(xiàn)了富于表現(xiàn)力的現(xiàn)代魅力，成為博物館的一項(xiàng)突出特點(diǎn)（圖2）。

1.3 項(xiàng)目特點(diǎn)

本工程項(xiàng)目運(yùn)用新的地域建筑語(yǔ)言“解說(shuō)”大唐西市的歷史，并襯托和展示了相關(guān)文物與遺址環(huán)境。通過(guò)選擇保護(hù)較好的原西市東北“十字街”遺址作為保護(hù)和展示的對(duì)象，不僅保護(hù)了遺址遺跡，也可為人們認(rèn)識(shí)西市的規(guī)模與尺度提供了一個(gè)窗口和平臺(tái)。參觀(guān)者可以通過(guò)遺址遺物以及建筑場(chǎng)所營(yíng)造出來(lái)的空間氛圍，全方位立體地認(rèn)識(shí)西市，走進(jìn)歷史，感受人文。

另外，結(jié)合國(guó)內(nèi)外博物館發(fā)展趨勢(shì)，以商業(yè)博物館的獨(dú)特性展示西市以及私人收藏文物，賦予遺址和文物以新的生命力，寓教于樂(lè)，同時(shí)結(jié)合城市客廳功能和絲綢之路起點(diǎn)標(biāo)志，將文化活動(dòng)與休閑博覽融為一體，以促進(jìn)博物館可持續(xù)發(fā)展（圖3）。

圖2 裝飾混凝土外墻掛板

圖3 城市會(huì)客廳

1.4 社會(huì)贊譽(yù)

作為整個(gè)大唐西市項(xiàng)目之魂，博物館遺址展示大廳頗受社會(huì)各界好評(píng)。時(shí)任國(guó)家文物局局長(zhǎng)單霽翔視察了大唐西市，他對(duì)遺址展廳給予了充分肯定：西市遺址保護(hù)模式是國(guó)內(nèi)利用社會(huì)資本保護(hù)歷史遺址的一個(gè)創(chuàng)新，具有典型性和示范性。國(guó)際古跡遺址理事會(huì)前主席米歇爾·佩賽特來(lái)到大唐西市視察絲綢之路申報(bào)世界文化遺產(chǎn)工作時(shí)指出：大唐西市是絲綢之路的起點(diǎn)，它不僅是中國(guó)的，也是世界的，大唐西市博物館為中國(guó)文化遺產(chǎn)保護(hù)提供了一個(gè)成功的范例。

該項(xiàng)目2011年成為國(guó)家文化產(chǎn)業(yè)示范基地、國(guó)家AAAA級(jí)旅游景區(qū)、國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)生產(chǎn)性保護(hù)示范基地、全國(guó)道德教育示范基地、并獲得中國(guó)傳媒獎(jiǎng)最佳建筑入圍獎(jiǎng)；2012年獲得中國(guó)2012世界建筑最佳年度獎(jiǎng)；2013年被評(píng)為中國(guó)建筑學(xué)會(huì)最佳創(chuàng)作獎(jiǎng)、陜西省優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)，并被評(píng)為中國(guó)國(guó)家二級(jí)博物館，成為獲得國(guó)家高等級(jí)的唯一中國(guó)民營(yíng)博物館，并于當(dāng)年獲中國(guó)建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)。

2 博物館工程施工中的先進(jìn)適用技術(shù)[1-6]

2.1 施工現(xiàn)場(chǎng)確保歷史文物遺跡安全技術(shù)

本工程建在唐長(zhǎng)安城西市遺址之上，遺址保護(hù)面積2 500 m2，按照“原樣封存、原地保護(hù)、原物展示”的方針，將這些不可再生的珍貴文化資源原生態(tài)、真實(shí)地展示給世人，是工程建設(shè)中面臨的難題之一。

在施工中，針對(duì)歷史遺跡分布的區(qū)域，在其遺跡不受任何影響的原則下滿(mǎn)足工程施工，我們制定了3 種施工方案，通過(guò)論證比較、同文物保護(hù)專(zhuān)家進(jìn)行充分的交流和溝通、征詢(xún)意見(jiàn)等，最終采取厚1.5 m素土對(duì)歷史遺跡填埋、鋪實(shí)，再用防水布遮蓋，其上用18#槽鋼為龍骨，滿(mǎn)鋪厚10 cm木板對(duì)遺址范圍進(jìn)行防護(hù)等措施，有效的保護(hù)了文物遺跡的安全，也為鋼結(jié)構(gòu)屋架施工所需的滿(mǎn)堂腳手架搭設(shè)提供了可靠的基礎(chǔ)。

2.2 兩種不同結(jié)構(gòu)整體均勻沉降、協(xié)同工作的技術(shù)

本工程由鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)組成?；炷两Y(jié)構(gòu)為地下2 層、地上4 層，厚1 m鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，體量大、荷載重。2 500 m2的歷史遺跡保護(hù)范圍采用單層鋼結(jié)構(gòu)形式，兩者結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相差11 m。為此，如何保證這2 種結(jié)構(gòu)整體能均勻沉降、協(xié)同工作，確保工程結(jié)構(gòu)安全可靠，同時(shí)又能滿(mǎn)足使用功能。這將成為此次施工中的難題。

通過(guò)計(jì)算分析、專(zhuān)家論證，我們確定了先施工混凝土結(jié)構(gòu)，待混凝土主體完成并回填四周土方后，再施工鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案。鋼結(jié)構(gòu)采用柱下混凝土灌注樁（樁長(zhǎng)8 m、樁徑600 mm、C30混凝土），以此來(lái)減小2 種不同結(jié)構(gòu)的差異沉降。同時(shí)在2 種結(jié)構(gòu)連接處采用特制鋼芯套連接（圖4），使2 種結(jié)構(gòu)差異沉降所產(chǎn)生的應(yīng)力和鋼結(jié)構(gòu)（6 100 t）內(nèi)部變形產(chǎn)生的應(yīng)力得到有效的釋放，避免了結(jié)構(gòu)的損壞，確保結(jié)構(gòu)安全。

圖4 鋼芯套連接

2.3 復(fù)雜鋼屋架的加工、制作和安裝技術(shù)

本工程2 500 m2的遺址大廳由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，跨度22 m、高度19 m。鋼屋架為多面體、斜屋面造型。桿件主要為鑄鋼通過(guò)鋼芯套焊接而成（圖5），規(guī)格主要為鋼方300 mm×300 mm×12 mm、250 mm×250 mm×12 mm等，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、無(wú)固定線(xiàn)型，多根桿件空間交匯，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型多樣（圖6），且270 個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)統(tǒng)一規(guī)格，加工制作安裝精度要求極高。

施工中利用CAD軟件輔助放樣，工廠(chǎng)定點(diǎn)加工制作，按實(shí)際放樣預(yù)拼、編號(hào)，施工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)滿(mǎn)堂腳手架進(jìn)行高空組拼方案，采用BIM技術(shù)，對(duì)屋架施工過(guò)程進(jìn)行模擬，確定屋架安裝、卸載施工順序，確定大跨度結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝起拱值。

為保證構(gòu)件安裝精度，引入了實(shí)時(shí)三維測(cè)量定位技術(shù)，根據(jù)相關(guān)軟件建立實(shí)體模型，借助電子計(jì)算機(jī)軟件輔助測(cè)量，經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)院共同研究，建立三維整體模型測(cè)量定位坐標(biāo)系，將設(shè)計(jì)與施工緊密聯(lián)系，利用實(shí)時(shí)三維測(cè)量定位技術(shù)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量定位。

圖5 桿件與節(jié)點(diǎn)連接

2.4 超高鋼柱安裝技術(shù)

本工程遺址大廳鋼柱高16 m，其鑄鋼柱的截面尺寸為300 mm×300 mm×12 mm，柱間在柱頂16 m處設(shè)1 道縱梁。

圖6 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)大樣

（a）采用BIM技術(shù)建立實(shí)體模型，應(yīng)用軟件進(jìn)行施工過(guò)程模擬分析，確定采用一端向另一端分段逐次進(jìn)行安裝的施工方法，每安裝一段豎向結(jié)構(gòu)及時(shí)將水平橫梁連接，充分利用結(jié)構(gòu)自身的空間作用，保證整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，減少臨時(shí)支撐的投入。

（b）為保證鋼屋架結(jié)構(gòu)變形與混凝土結(jié)構(gòu)變形相協(xié)調(diào)，避免結(jié)構(gòu)損壞，同時(shí)減少鋼結(jié)構(gòu)柱的安裝誤差，鋼柱與混凝土結(jié)構(gòu)連接采用鋼芯套連接，在施工階段，減少安裝誤差，在使用階段滿(mǎn)足變形要求。

（c）在超高鋼柱的安裝施工中，采用三維定位測(cè)量技術(shù)，確定每一根鋼柱端部的空間坐標(biāo)，對(duì)鋼柱及水平橫梁等吊裝單元進(jìn)行實(shí)體空間定位，以保證每個(gè)吊裝單元的空間位置準(zhǔn)確。

2.5 機(jī)電管道安裝技術(shù)

本工程機(jī)電安裝包含通風(fēng)空調(diào)、給排水、建筑電氣和智能建筑4 個(gè)專(zhuān)業(yè)，系統(tǒng)管線(xiàn)復(fù)雜，對(duì)綜合管線(xiàn)布置的合理性要求較高。

借助設(shè)計(jì)院所出施工圖紙和CAD軟件，制作館內(nèi)工程管線(xiàn)信息應(yīng)用平臺(tái)，將平臺(tái)分為4個(gè)專(zhuān)業(yè)模塊，各模塊繪制完成后，再加載到平臺(tái)中，形成一個(gè)模擬的三維施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)設(shè)計(jì)意圖的理解、各種管道的位置關(guān)系、管線(xiàn)走向的判斷一目了然。

通過(guò)BIM技術(shù)應(yīng)用，對(duì)施工圖的深化設(shè)計(jì)、管道的碰撞檢查、標(biāo)高控制大有益處，管線(xiàn)的布置更加合理美觀(guān)，生成的剖面圖和管線(xiàn)漫游視頻直觀(guān)、形象、逼真，減少了不必要的返工，降低了工程成本。

3 結(jié)語(yǔ)

大唐西市博物館工程落成開(kāi)館以來(lái)，受到社會(huì)各界和國(guó)內(nèi)外觀(guān)眾的好評(píng)。作為大唐西市項(xiàng)目之魂，通過(guò)上述精心而獨(dú)特的設(shè)計(jì)和先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，使其作為唐絲綢之路的起點(diǎn)和其物質(zhì)載體，具有重要的歷史價(jià)值和社會(huì)影響，對(duì)絲路5 國(guó)正在進(jìn)行的聯(lián)合申報(bào)世界文化遺產(chǎn)工作具有重要的意義和作用。

眾所皆知，精美而傳世的建筑作品需要先進(jìn)的施工技術(shù)為支撐，先進(jìn)的施工技術(shù)因著名建筑而彰顯，二者互為映襯，相得益彰，這就是大唐西市博物館工程留給我們的珍貴遺產(chǎn)。