智慧建造，直指百年工程
槐房再生水厂四个巨大的生物池吸纳的是北京西部的污水，排出的是可利用的清洁再生水，它本身就是一座润泽京城的会呼吸的生命体。
这个生命体的寿命是多长？
“我们希望把它建设成为百年工程。”刘奎生是北京城建集团土木工程总承包部副经理，也是槐房再生水厂项目部经理。
北京城建集团曾建造出震惊世界的国家体育场（鸟巢），并一举夺得鲁班奖、詹天佑奖、国家科技进步二等奖等最重量级奖项，被称为中国百年工程的典范。
2014年8月11日正式开工那一天，刘奎生在项目现场打出了“水务界鸟巢”的横幅，“这是中国水务建设里程碑式的建筑，重要性不亚于鸟巢，我有决心和信心带领团队完成历史赋予的使命。”
城建人有五年的时间精雕细琢鸟巢，却只有22个月的时间建造槐房再生水厂，何况水厂建筑面积大出鸟巢20万平方米。
BIM技术与物联网结合集成出“雕”细“刻”精的时间。
刘奎生团队此前建造过酒仙桥、清河、小红门等再生水厂和东北热电等排水管线工程，他有北京市乃至全国最好的水务工程建设人才，但他需要足够的时间潜心打造槐房再生水厂。
BIM技术在中国建筑界的应用始于鸟巢，历经十余年的沉淀积累，已经在北京城建集团众多重点工程中成熟应用。为槐房再生水厂量身打造的“智慧建造”成为刘奎生团队掌控时间铸造精品的利剑，在“北京学者”、集团公司副总工程师李久林主持下，槐房再生水厂科技示范工程已经通过北京市科委的立项，这也是城建集团继鸟巢之后第二个科技示范工程。
智慧建造将基于云计算的BIM与物联网集成到管理平台上，用于槐房再生水厂工程的建造和运维，涉及水厂智能设计、工程深化设计、工程精确算量分析、污水处理工艺和污泥处理工艺研究与仿真、施工综合管控的物联网管理手段。
从规划、设计、建设到运维全过程BIM模拟，执剑者刘奎生看得清清楚楚，只有穿插施工，才能在有限的时间内确保工程进度和质量。
“穿插”成为槐房工程追赶时间的关键词。
护坡桩施工最先启动，1800米的外围周长，需要打1247根护坡桩，4台钻机每天打30多个12米至24米深的孔，装入钢筋笼子、浇筑混凝土后，再在桩顶做好冠梁，连成整体稳固后开始土方施工。
2014年8月24日，土方工程开始穿插。北侧4号塔吊中间部位开挖，一百多辆绿标车当晚6点进场，一直排到坑内，12台挖掘机开足马力，平均4分钟装满一辆车，依次从南面三个出口运出现场，平均一天运出1400车次土方。
9月15日，结构施工穿插进来。东北侧水泵房第一仓垫层开始浇筑，一天就浇筑了面积达1000平方米的混凝土。
护坡桩施工、土方施工、结构施工同时进行，“工程各部位所需的人力、物资、设备均从物联网平台反映出来，所有的物资进场，也都迅速录入物联网。”主管生产的马乐拿出手机，显示垫层钢筋用量数和第二天需要200吨钢筋进场。
依据三维模拟的BIM技术，23台塔吊安装在最合理的位置，11个工区的划分让穿插施工发挥出最佳效率。
“BIM平台制定最优化施工方案，每天、每周、每月的施工部位及所需人力、材料都提前精算好，物联网平台则合理调配人、材、物，两大平台都有WEB端和手机APP端，随时监控工程进度、质量和安全。”项目部总工程师刘震国介绍说在智慧建造支持下，施工面精确到米，时间精确到分钟。
随着时间的推移，基坑越来越深，北侧和南侧深10.45米，中间生物池深达17.45米，16万平方米的基坑足以装下22个标准足球场。
“在紧张的工期内，科技创新为我们赢得了宝贵时间。”项目执行经理王合法依据BIM平台和物联网平台有序地调度施工生产，11月26日生物池抗拔桩施工开始，四项工程穿插是他从未遇到过的事情。
16000根抗拔桩的设计与建设，奠定了百年工程的基础。
抗拔桩主要机理是依靠桩身与土层的摩擦力来承受竖向抗拔力，主要应用于高耸建筑物抗拔，地下结构施工所需抗拔桩本不多。
“整个工程抗拔桩数量达16000根，创造了全国地下再生水厂的纪录，可以承载60万立方米水及主体工程的竖向抗拔力。”刘奎生说抗拔桩的设计与施工，是打造百年稳固地下水城的关键。
7台长螺旋钻机打出9米深、直径60公分的孔，最多一天完成了404根抗拔桩施工，创造北京市最快纪录，至2015年3月14日16000根桩全部完成。
施工最高峰时物联网显示，每天有200吨钢筋运进现场，最多一天加工钢筋600吨，7台泵车一天可浇筑混凝土3000立方米，有3000多名建设者协同奋战。
跳仓法浇筑出最高质量的混凝土结构。
7 天是混凝土浇筑后最短的养护时间，48万立方米的混凝土浇筑量，按常规方式施工，根本无法保证混凝土的养护时间和质量，更无法在既定的工期内完成结构施工。
“这是全国水务工程中第一次应用跳仓法施工，间隔着浇筑混凝土，保证了混凝土浇筑质量。”刘震国说生物池8区实施跳仓法时，项目部从上海请来了跳仓法的提出者王铁梦现场指导。
8区底板总长160米，总宽117米，取消后浇带采用跳仓法施工后，分为16个40米见方的施工区域，跟下跳棋一样隔一段浇筑一段，为每一块混凝土留足7至10天养护时间。
跳仓法施工期间，技术员在浇筑的混凝土结构中安装了160个监测点，埋入400多米长的光缆，与电脑和手机相连，随时监测混凝土结构应力变化。只要混凝土内部与表面温差超过20度，或者与大气温差超过25度，就会给手机发送预警信息。
刘震国的手机预警没有响过，因为跳仓法施工使混凝土得到了彻底凝固的时间，内应力完全释放出来了。2015年7月15日，8区生物池提前完成结构施工，第一个进行满水试验，一个仓放满12000立方米的水后，经过检测底板、侧面和顶板的水压比值，试验结果是优秀。
“在结构底板上，我们设置了两层PE膜的滑动层，可抵御8级地震，在超高超长的生物池结构施工中采用了铝合金模板，混凝土质量平整光洁。”刘奎生介绍说，槐房项目应用了建设部推广的十项新技术中的十大项、28个子项。
9月8日，经过13个月的施工，槐房再生水厂工程顺利完成结构施工任务，以其优异的质量通过了北京市政基础设施结构长城杯验收，并以北京市受检工程第一名的成绩通过了第四批全国建筑业绿色施工示范工程的阶段验收。
“智慧建造让我们在最短的时候内，细细打磨结构质量。”刘奎生感慨道，8米高的地下一层高大而空旷，比地面之上更清冷，混凝土柱平整光洁，一池水深幽清澈。