新技術(shù)在濱海文化商務(wù)中心工程中的應(yīng)用

□文/劉輝 康宇華

新技術(shù)在濱海文化商務(wù)中心工程中的應(yīng)用

□文/劉輝 康宇華

文章主要介紹了新技術(shù)在濱海文化商務(wù)中心工程施工過程實(shí)施應(yīng)用情況及所取得的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

新技術(shù)；地基基礎(chǔ)；混凝土；鋼筋及預(yù)應(yīng)力；模板及腳手架；鋼結(jié)構(gòu)；安裝；信息化

1　工程概況

濱海文化商務(wù)中心項(xiàng)目施工一標(biāo)段建筑面積119 628 m2，其中地下室面積46557m2。

商務(wù)主樓地下1層，地上9層。地下1層層高6.9 m，首層層高6.0 m，2層層高6.0 m，3～9層層高4.5 m，建筑總高度45 m，檐口高度49.9 m，主體采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，屋面均采用鋼筋混凝土肋梁樓蓋。

工程造型獨(dú)特、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)施先進(jìn)。施工中采用地基基礎(chǔ)和地下空間技術(shù)、混凝土技術(shù)、模板及腳手架技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、機(jī)電安裝工程技術(shù)、綠色施工技術(shù)、抗震與加固改造技術(shù)、信息化應(yīng)用技術(shù)等9大類22個(gè)子項(xiàng)住建部重點(diǎn)推廣的新技術(shù)。

2　施工難點(diǎn)

1）基坑面積46 000 m2，土方開挖量約為39萬m3，如何在較短的時(shí)間內(nèi)完成如此大的工作量，基坑開挖面臨著挑戰(zhàn)。

2）地下室底板施工正逢冬季，如何在負(fù)溫環(huán)境下，進(jìn)行防水施工并保證工程質(zhì)量是本工程的質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

3）地下部分屬于超長結(jié)構(gòu)，地下室超長墻體混凝土澆筑，為保證混凝土自防質(zhì)量，防止裂縫產(chǎn)生是工程難點(diǎn)。

4）按照設(shè)計(jì)要求，地下室設(shè)多個(gè)后澆帶將地下室分為若干塊，后澆帶模板及架體支設(shè)以及后澆帶的施工質(zhì)量保證是工程管理重點(diǎn)。

5）占地面積較大，室外配套（管網(wǎng)、道路、景觀燈）工程多，工程緊，必須解決室外配套穿插施工的問題。

6）1～4層主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，車庫樓板按照設(shè)計(jì)要求不能上重型車輛，不便于結(jié)構(gòu)施工，材料水平運(yùn)輸難。

3　建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用

3.1地基基礎(chǔ)與地下空間工程（灌注樁后注漿技術(shù)）

本工程后注漿灌注樁共1 934根，直徑為600 mm，樁長分為30、37 m，樁基抗壓承載力設(shè)計(jì)值為1 610、3300、4300kN。

注漿導(dǎo)管采用2根φ25×3無縫鋼管，與鋼筋籠加勁筋綁扎牢固且采用單一樁端后注漿。注漿水泥采用PO 42.5普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比根據(jù)現(xiàn)場土的飽和度及滲透性確定為0.55，樁端注漿終止注漿壓力為3.8MPa，注漿流量不能超過75 L/min，后注漿灌注樁單根注漿量為1.3t，見圖1。

圖1　后壓漿管設(shè)置

工程樁施打完畢，經(jīng)28d養(yǎng)護(hù)達(dá)到強(qiáng)度后，采用慢速維持荷載法、壓重平臺反力法進(jìn)行靜載試驗(yàn)，樁基試驗(yàn)承載力達(dá)到3300、4300 kN，提高樁基承載力40%～60%，節(jié)約直接投資194萬元。

3.2混凝土

3.2.1混凝土裂縫控制

本工程地下1層長370 m，寬120 m，面積46 557 m2。建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為混凝土灌注樁+筏板結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級C40，混凝土抗?jié)B等級P6，設(shè)計(jì)防水等級為一級。

超長度、大面積、防水等級高，如何控制混凝土有害裂縫的出現(xiàn)是地下室混凝土結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)與質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

針對工程特點(diǎn)與施工難點(diǎn)，從優(yōu)化混凝土配合比與施工過程控制兩個(gè)環(huán)節(jié)入手，展開研究與試驗(yàn)，確定最佳混凝土配合比與相應(yīng)的技術(shù)措施，合理劃分施工段與后澆帶，有效地抑制了混凝土有害裂縫，見圖2。

圖2　地下室基礎(chǔ)底板施工段劃分

3.2.2輕骨料混凝土

本工程3層屋面保溫層設(shè)計(jì)采用泡沫混凝土，施工面積8600m2。

由于屋面面積較大，為防止泡沫混凝土自收縮造成開裂，設(shè)置分格縫，分格縫間距6m×6m。

采用泡沫混凝土作為屋面的保溫材料，替代傳統(tǒng)的聚苯乙烯(苯板)等其他隔熱材料，具有無可比擬的保溫性能、不受天氣及基層含水率的影響，可與結(jié)構(gòu)層有良好的附著性能，施工操作方便，機(jī)械化程度高，比其他方式可提高3～4倍工效。同時(shí)采用此保溫材料，減少了傳統(tǒng)的排氣道與排氣孔的設(shè)置，不僅減少了施工工序，也降低了施工成本。與傳統(tǒng)的聚苯板保溫相比，縮短屋面施工周期8d，節(jié)約造價(jià)15萬元。

3.3鋼筋及預(yù)應(yīng)力

3.3.1高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用

結(jié)構(gòu)主筋均為HRB400鋼筋，總質(zhì)量為18800t。

HRB400鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為400 N/mm2，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為360 N/mm2。與HRB335相比，節(jié)省鋼材1 020 t，減少碳排放2070t，節(jié)省工程投資533.46萬元。

3.3.2大直徑鋼筋直螺紋連接

本工程鋼筋連接采取直螺紋套管接頭、綁扎接頭等形式。工程中直徑≥16mm受力鋼筋全部采用滾壓直螺紋套管連接接頭，直螺紋連接接頭312400個(gè)。

采用直螺紋套管連接的鋼筋與綁扎搭接的鋼筋相比，提高了強(qiáng)度節(jié)約了鋼筋，285組現(xiàn)場取樣復(fù)試全部達(dá)到一級接頭標(biāo)準(zhǔn)，降低了成本，可節(jié)約鋼筋286 t，節(jié)約資金27.5萬元。

3.3.3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力

本地下工程的底板與頂板采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，基礎(chǔ)底板預(yù)應(yīng)力鋼絞線的直徑為φ14 mm，頂板預(yù)應(yīng)力鋼絞線的直徑為φ12 mm，共使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線789 t。張拉端錨具采用夾片式Y(jié)JM錨具。

預(yù)應(yīng)力筋定位：本工程中基礎(chǔ)底板預(yù)應(yīng)力筋為直線布置，見圖3。

圖3　基礎(chǔ)底板預(yù)應(yīng)力筋的布置方式

地下室頂板預(yù)應(yīng)力筋采用曲線布置，見圖4。

圖4　基礎(chǔ)頂板預(yù)應(yīng)力筋的布置方式

本工程中預(yù)應(yīng)力筋需要跨過后澆帶，因此，板上的預(yù)應(yīng)力筋必須在一定長度內(nèi)進(jìn)行分段處理。

預(yù)應(yīng)力束搭接布置采用集中式搭接法，將預(yù)應(yīng)力筋在柱帽邊集中式搭接布置，見圖5。

圖5　跨后澆帶預(yù)應(yīng)力筋集中式搭接布置

其中，對于基礎(chǔ)底板來說，其分段搭接按照圖6做法施工。

圖6　基礎(chǔ)底板預(yù)應(yīng)力筋分段搭接做法

對于頂板來說，其分段搭接按照圖7做法施工。

圖7　地下室頂板預(yù)應(yīng)力筋分段搭接做法

預(yù)應(yīng)力筋張拉采用應(yīng)力控制為主、伸長值控制作為校驗(yàn)的雙控制，實(shí)際值與計(jì)算值的相比較應(yīng)在6%以內(nèi)，其合格點(diǎn)率達(dá)到95%，最大偏差未超過10%。

本工程通過采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，提高了結(jié)構(gòu)的承載力，同時(shí)在保證凈空的條件下顯著地降低了層高，從而降低了建筑總高度，節(jié)約工程投資約50萬元。

3.4模板及腳手架

3.4.1清水混凝土模板

地下工程面積總共46 557 m2，根據(jù)工程情況，應(yīng)用清水混凝土模板技術(shù)施工。設(shè)計(jì)定型的多層覆膜模板與鋼制模板，保證混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸與外觀質(zhì)量，同時(shí)也大大提高了模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，節(jié)省了施工成本，減少抹灰量55000m2，節(jié)約110萬元。

3.4.2早拆模板施工

本工程支模結(jié)合早拆頭的施工，配置2.5個(gè)施工層的碗扣架體，共使用扣碗架共計(jì)8 652 t，早拆柱頭36820個(gè)。

減少了一層滿堂紅架體的投入量，與傳統(tǒng)鋼管式滿堂紅腳手架相比提高工效30%以上，節(jié)省鋼管租賃費(fèi)用137.6萬元，模板購置費(fèi)用64萬元。

3.5鋼結(jié)構(gòu)

本工程應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)技術(shù)與鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)。

采用Tekla詳圖深化軟件，進(jìn)行三維立體建模，提高了圖紙深化的速度，降低了識圖難度。通過三維仿真建模，使構(gòu)件下料的尺寸更加精確，與傳統(tǒng)工藝相比降低了鋼材下料的損耗率，從而節(jié)省了鋼材，創(chuàng)造了約21萬元的經(jīng)濟(jì)效益。

3.6機(jī)電安裝工程

3.6.1管線綜合布置

本工程機(jī)電系統(tǒng)極其復(fù)雜，管線安裝過程中將電系統(tǒng)纜線橋架和水系統(tǒng)管線設(shè)在通道上下層布置，中間穿插通風(fēng)管道；依據(jù)設(shè)計(jì)意圖對現(xiàn)場主體實(shí)樣空間及標(biāo)高進(jìn)行測量，按照各專業(yè)工藝要求進(jìn)行綜合排布確定細(xì)部位置；圓弧形的管線、管道安裝前將各專業(yè)管線依照建筑物弧形進(jìn)行不同曲率弧形的彎制，管口使用平行卡箍連接。節(jié)省工期、減少浪費(fèi)，節(jié)約投資31.2萬元。

3.6.2金屬矩形風(fēng)管薄鋼板法蘭連接

空調(diào)排風(fēng)、通風(fēng)系統(tǒng)、消防風(fēng)管采用鍍鋅鋼板風(fēng)管。風(fēng)道連接采用法蘭連接，風(fēng)道面積約60000m2。施工快捷、方便、牢固可靠。降低成本75萬元。

3.6.3薄壁金屬管道新型連接方式

樓內(nèi)中水、自來水、熱水管道為薄壁不銹鋼管，采用卡壓式連接，接頭個(gè)數(shù)4500個(gè)。

3.7綠色施工

本工程應(yīng)了基坑施工封閉降水技術(shù)、施工過程水回收利用技術(shù)、預(yù)拌砂漿技術(shù)、外墻自保溫體系施工技術(shù)、粘貼式外墻外保溫隔熱系統(tǒng)施工技術(shù)、鋁合金窗斷橋技術(shù)6項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了綠色施工，四節(jié)一環(huán)保的目標(biāo)，該工程獲得全國節(jié)能減排競賽金獎。

3.8抗震與加固改造

基坑開挖過程中應(yīng)用了深基坑施工監(jiān)測技術(shù)，為優(yōu)化和合理組織施工提供依據(jù)并對進(jìn)一步開挖與施工的方案提出建議，對施工過程中可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行及時(shí)的預(yù)報(bào)，保證了施工安全。

3.9信息化應(yīng)用

在工程施工過程中，應(yīng)用了工程量自動計(jì)算技術(shù)、工程項(xiàng)目管理信息化實(shí)施集成應(yīng)用及基礎(chǔ)信息規(guī)范分類編碼技術(shù)，提高工作效率和管理水平、改善企業(yè)形象。

4　應(yīng)用體會

1）新技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)綜合性的整體工作，要取得好的成果首先要有從領(lǐng)導(dǎo)到基層的統(tǒng)一認(rèn)識，對應(yīng)用新技術(shù)要有自覺的要求。其次，要有一套可行的管理體制和制度才能保證應(yīng)用過程不走樣，保證新技術(shù)的先進(jìn)性，取得預(yù)期的效果。

2）在新技術(shù)的應(yīng)用上要有創(chuàng)新，推廣應(yīng)用的十項(xiàng)新技術(shù)其原理、工藝均已成熟，但是在不同的環(huán)境條件下應(yīng)用還應(yīng)結(jié)合各個(gè)工程的具體情況制定保證措施，對必要的技術(shù)條件實(shí)現(xiàn)突破，才能使新技術(shù)不斷發(fā)展。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.005

□康宇華/天津市區(qū)縣建筑管理總站。

□TU74

□C

□1008-3197（2015）04-11-03

□2015-05-29

□劉輝/男，1979年出生，工程師，天津市建工工程總承包公司，從事施工技術(shù)管理工作。