□文/黑祖希 袁忠慶 王振東

新技術在醫科大學神經病學中心工程的綜合應用

□文/黑祖希 袁忠慶 王振東

天津醫科大學總醫院神經病學中心工程應用多項新技術、新工藝，榮獲第六批全國建筑業新技術應用示范工程，經濟和社會效益顯著，對工程整體技術水平的提高起到了十分重要的作用。文章對這些新技術加以介紹。

高性能混凝土；高效鋼筋；預應力；新型模板

1 工程概況

天津醫科大學總醫院神經病學中心工程由主樓與裙房組成，地下2層、主樓地上23層，裙房地上4層，建筑平面呈圓弧狀L型。總建筑面積112 200 m2，建筑物總高度99.25 m，框架剪力墻結構。

地下2層設離子加速器區，區域內墻、板均為2.5 m厚，強度等級為C60高強混凝土；地下1層設露天式下沉廣場，提供給醫護人員、病人及家屬休息、休閑空間并設大型食堂；2層為醫院系統專用的檢驗中心、配液中心等；3層為手術室；4層設大型多功能會議報告廳；20層設大型水療康復中心；其他層為病房層及辦公用房。

該工程是天津市在建醫院項目中單體面積最大，采用新技術廣泛，工程技術含量非常高的建筑。

2 工程特點及難點

2.1 工程特點

1）工程弧形造型處較多，環向軸線和縱向軸線的交點密集，柱網布置種類多，橫向、縱向柱距變化大，圓柱、矩形柱尺寸各不相同。

2）工程外檐采用框架式玻璃幕墻、隱框式玻璃幕墻、陶板玻璃幕墻相結合形式，突出建筑物的整體美觀、大方效果；內檐裝修部分采用醫療專用的裝修方案，形成防菌、潔凈的醫療環境。

3）采用倒置式防水屋面。

4）采用許多先進的設計手段和技術設備，使得工程整體的能耗和對環境的影響降到最低的標準。

2.2 工程難點

1）工程地處市中心繁華商業區，地理位置顯赫，環境保護要求高；四周場地狹窄，基坑西、東、南面都緊靠干道，施工過程中要保證不擾民。

2）工程所處位置對土方外運、車輛通行的影響比較大。

3）基坑降水及土方開挖施工恰逢冬季，對施工的安全、質量和進度造成的影響比較大。

4）工期緊。施工前，要對勞動力、機械設備、物資材料、施工方法和施工環境作周密部署以確保基坑支護結構的時效性。

5）基坑開挖深度最深達到14 m，安全性要求高，既不能影響周邊道路的正常通行，又不能破壞兩側的地下管網，還要保證周圍建筑物的正常使用。

6）不同材料的分界線較多，尤其是不同強度等級混凝土的澆筑控制是關鍵。

7）水電設備安裝涉及專業多且復雜，加之工期緊，交叉作業多，如何組織與協調是項目管理的重點。

8）工程涉及醫療專業性強的部位很多，對于重點部位的施工是難點。

9）施工期間，噪聲、振動的控制，廢水、廢氣的排放，保護城市生態，減少城市公眾對施工活動的投訴是保證工程順利進行的難點。

3 應用新技術與實施效果

3.1 高性能混凝土技術

地下室基礎底板與外墻設計均為抗滲混凝土，共計25 000 m3，在底板、外墻設置3條后澆帶，寬度1 m。混凝土中摻加HEA混凝土抗裂劑，摻入量為10%摻量，后澆帶中為14%，以補償其兩側混凝土的收縮。

通過設置膨脹加強帶、優選混凝土配比、摻加HEA抗裂膨脹劑改善了混凝土的性能，起到了控制混凝土收縮裂縫的效果，提高混凝土抗裂防滲能力及耐久性，保證建筑物的結構安全性。

3.2 高效鋼筋與預應力技術

1）HRB400級鋼筋的應用技術。工程結構形式復雜，鋼筋品種、規格數量多。基礎及主體的結構主筋全部采用HRB400鋼筋，質量約11 500 t。

鋼筋全部在現場加工成型，由現場鋼筋負責人員組織翻樣、制作并按照鋼筋小樣對其規格、品種、數量、鋼筋等級、形狀、幾何尺寸進行核對，無誤后分發到各施工隊伍。在鋼筋制作過程中，根據圖紙和規范要求，詳細計算鋼筋的相關技術數據，使得鋼筋的制作有章可循，在深化圖紙的前提下，根據現場的實際情況和施工能力，確定鋼筋配料長度，減少筋廢料和焊接接頭數量。

2）粗直徑鋼筋直螺紋連接技術。結構主筋直徑≥22 mm，受力鋼筋全部采用直螺紋套管連接接頭，接頭數量140 982個。

直螺紋連接使用的鋼套管采用45#優質碳素結構鋼，鋼筋頭螺紋滾軋在施工現場完成。為保證鋼筋接頭的質量，鋼筋切斷采用無齒鋸，避免鋼筋端頭出現馬蹄。螺紋滾軋完成后一端加塑料保護套，另一端按規定將鋼套管安裝上面。

采用直螺紋套管連接的鋼筋與綁扎搭接的鋼筋相比既提高強度，達到二級接頭標準，又節約鋼筋，降低工程成本。

3.3 新型模板和腳手架

3.3.1 清水混凝土模板技術

為減少濕作業，節約工期并提高混凝土結構表面觀感質量，結構墻、柱、梁板采用多層覆膜模板27 000張，減少抹灰量75 000 m2。

3.3.2 早拆模板成套技術及碗扣式腳手架技術

內檐支撐體系采用碗扣式腳手架搭設，操作簡便，步高以600 mm為模數，柱網間距1.2 m×0.9 m，與早拆頭結合大量節省碗扣鋼管投入量，與傳統鋼管式滿堂紅腳手架相比提高工效30%以上，節省鋼管租賃費用131.41萬元。

3.3.3 懸挑式腳手架

分別在建筑物5、11、17層設置型鋼，分三步懸挑。每段搭設高度24 m，防護面積36 000 m2。與落地式腳手架相比，雖施工難度和成本增加，但解決了交叉施工問題，保證了外裝飾施工的進度。

3.4 鋼結構技術

共享大廳及位于4層的大報告廳均采用鋼網架屋頂。共享大廳網架長40 m，寬40 m，梯形，頂標高20.2 m；報告廳網架長37 m，寬33 m，矩形，頂標高25.6 m。鋼網架涂刷防銹底漆二遍，面層為防火涂料，耐火等級二級。

鋼結構網架設計采用CAD技術，桿件與板材的優化下料、鋼管相貫節點下料及網架與網殼桿件與節點采用CAM輔助制造技術。

鋼結構通過計算機輔助設計與制造，優化了節點的連接質量，減少了鋼結構的整體自重，降低了工程成本。

3.5 安裝工程

3.5.1 管道制作（通風、給水管道）連接與安裝技術

空調系統風管連接采用法蘭連接技術，風管面積達到60 000 m2。金屬矩形風管薄鋼板法蘭采用全自動流水線完成各種加工工序，生產效率高、尺寸準確、成形質量好。系統整體重量輕，安裝方便，省時、省工、省料。應用此工藝能縮短工期，節省成本。

3.5.2 管線布置綜合平衡技術

為滿足醫療要求，樓內的醫療及機電系統配備了設施先進、智能化程度高、使用功能完善的專業配套項目，主要包括有氧氣系統、物流系統、給水系統、中水系統、熱水系統、排水系統、雨水系統、消防系統、供電系統、防雷接地系統、火災自動報警及聯動系統、弱電系統、空調系統、自動扶梯系統等多項系統。管線安裝過程中將電系統纜線橋架和水系統管線設在通道上下層布置，中間穿插通風管道；依據設計意圖對現場主體實樣空間及標高進行測量，按照各專業工藝要求進行綜合排布確定細部位置；圓弧形的管線、管道安裝前將各專業管線依照建筑物弧形進行不同曲率弧形的彎制，管口使用平行卡箍連接。

3.5.3 電纜安裝成套技術

強電電纜接頭采用熱縮電纜頭制作技術，接頭數量約1400個。提高了接頭防護等級，絕緣可靠，外觀整潔。

3.6 建筑節能和環保

3.6.1 新型墻體材料應用及施工技術

內隔墻采用蒸氣加壓空心砌塊及砂加氣砌塊，材料用量30 000 m3；外墻采用混凝土砂加氣砌塊砌筑，砌塊材料用量10 000 m3。外檐墻體、混凝土構件外貼50 mm厚酚醛擠塑聚苯板，施工面積20 000 m2。外檐窗采用隔熱斷橋鋁合金框料，玻璃為中充氬氣Low-E鋼化玻璃，傳熱系數 2.0～3.5 W/（m2·K）。施工面積 17 000 m2。

3.6.2 預拌砂漿技術

二次結構及初裝修的砂漿全部采用預拌砂漿。隨著建筑業技術進步和文明施工要求的提高，現場拌制砂漿日益顯現出其固有的缺陷，如砂漿質量不穩定、材料浪費大、砂漿品種單一、文明施工程度低以及污染環境等。

通過多項新材料的應用，節約了能源、保護了環境、減輕建筑物自重、經濟合理，達到了建筑節能效果。

3.7 建筑防水

地下室底板及外墻、部分首層板防水均采用3 mm+3 mmBAC“貼必定”新型防水卷材，卷材鋪設面積為11 000 m2；屋面采用4 mm+4 mm厚SBS改性瀝青卷材施工面積2000 m2；地下室外墻內側、衛生間墻面、淋浴間墻面、部分設備用房墻地面，房間內用水點1 m直徑范圍內均采用水泥基滲透結晶涂刷，涂刷施工面積33 000 m2；衛生間地面、部分設備用房地面、淋浴間地面均采用聚氨酯防水涂層，厚度要求≮1.5 mm，施工面積47 000 m2。外檐幕墻采用硅酮密封膏。

經過實踐及后期的觀察，達到良好的防水效果，基本無滲漏，有效地保證工程的防水質量。

3.8 施工過程監測和控制技術

3.8.1 施工過程測量技術

在擬建建筑物周圍建立8個軸線控制點，施工測量放線過程中引入計算機、全站儀、激光鉛直儀，精密水準儀和精密經緯儀等先進的設備和儀器，利用全站儀建立了一、二級施工控制網，層層放線，時時監控。

在首層樓板上軸線外1 m設制控制點12個，作為上部結構軸線傳遞的基準點。基準點采用預埋100 mm×100 mm鋼板并在鋼板上刻劃“十”字做為標記。由于場地狹小，為保證測量的準確，其后視點設在現場鞍山道一側圍墻上。在每層樓板上預留200 mm×200 mm孔洞，使用鉛錘儀將軸線傳遞到上一層。

針對建筑物兩端的圓弧進行施工放樣，利用極坐標法放出弧線點的各個位置。

3.8.2 特殊施工過程監測和控制技術

最深部位為-14.4 m，采用密排鉆孔混凝土灌注樁、水泥攪拌樁、2道環型混凝土梁和108根鋼格構柱作為基坑的支護系統。為確保基坑及周邊環境的安全，進行基坑監測，對基坑開挖過程中可能出現的所有不安全狀況及時報警，以便提前采取應急措施和補救辦法，觀測項目包括支護結構水平位移、周圍建筑物、地下管線變形、地下水位變化、樁、墻內力、水平支撐軸力及變形、土體分層豎向位移、基底隆起，共布置131個監測點。基礎施工過程中，所監測項目均未超出設計給定的允許值。

3.9 建筑企業管理信息化技術

3.9.1 工具類技術

施工進度管理應用“Project”計劃管理軟件，保證了施工計劃安排的嚴密性與科學性。

利用PKPM軟件對塔吊基礎進行計算，對懸挑腳手架進行受力分析，還進行了梁、柱、墻模板、大斷面柱模板、滿堂高架樓板模板支架的受力計算。簡化施工計算，提供大量的計算參數用表及圖文并茂的計算書，大大提高編制效率。

3.9.2 工程信息化管理技術

計算機應用在工程預算、成本管理、器材管理、施工計劃、施工方案編制等方面。工程管理貫徹GB/T 19000-ISO 9000質量標準。

工程預算采用廣聯達造價和項目管理軟件，該軟件以工程量清單計價為業務背景，完整地支持電子招投標應用模式，幫助工程造價人員解決電子招投標環境下的工程計價、招投標業務問題，使計價更高效、招標更便捷、投標更安全。在施工項目建造全過程，通過對項目進度、收入、目標成本、材料、機械、分包和資金等全方面的管理，實現施工企業對項目成本的有效控制。

4 結語

工程應用高性能混凝土技術、高效鋼筋與預應力技術、新型模板和腳手架應用技術、鋼結構技術等住建部10項新技術中9大項21個子項新技術，獲得經濟效益871.44萬元。建造出了高水平、高質量的工程，最大限度地實現了低碳施工、綠色施工、環保施工。

□袁忠慶、王振東/天津市建工工程總承包有限公司。

TU74

C

1008-3197（2012）06-15-03

2012-07-05

黑祖希/男，1954年出生，高級工程師，天津市建工工程總承包有限公司，從事工程技術管理工作。