南通國際會展中心建筑業(yè)十項新技術應用

王彬彬 張逸雷

(南通四建集團有限公司，江蘇 南通 226300)

0 引言

住建部《建筑業(yè)十項新技術》(2017版)[1]及江蘇省《建筑業(yè)十項新技術》(2018版)[2]充分吸納了近幾年來工程實踐積累產生的先進技術，反映出現(xiàn)階段工程技術領域最新先進技術成果。推廣建筑業(yè)十項新技術，能夠加快促進建筑產業(yè)升級，提升建筑業(yè)技術水平，促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，意義重大。

1 工程概況

南通國際會展中心位于興富路東，通滬大道南，包含會議中心、展覽中心及相關附屬設施?？偨ㄖ娣e約12.3萬m2，地上總建筑面積約8.3萬m2，地下總建筑面積約4萬m2。工程投資約14億元，建成后將作為大型國際國內會議及精品展覽舉辦場館，項目建設之初便確立了創(chuàng)“江蘇省建筑業(yè)新技術應用示范工程”目標。

2 住建部“十項新技術”應用項目

2.1 自密實混凝土技術

地下室鋼柱灌芯采用自密實混凝土，共計澆筑1 100 m3。為保證澆筑過程中混凝土具有高流動性、高填充性，以填充狹小空隙，自密實混凝土采用中粗砂、5 mm～16 mm粒徑級配碎石、高效減水劑和活性細摻合料等配制，同時還加入了高性能防裂抗?jié)B復合材料，預防因膠凝材料用量高，混凝土自收縮引起的裂縫。

與常規(guī)混凝土相比，自密實混凝土具有高流動性、均勻性，澆筑過程中無需或僅需輕微振搗，減少人力投入，降低了鋼柱內混凝土澆筑難度的同時，提高了混凝土澆筑成型質量，加快了施工進度。

2.2 熱軋高強鋼筋應用技術

該項目共計使用HRB400普通熱軋帶肋鋼筋1 700 t，HRB400鋼筋具有強度高、延性好的特性，在保證結構安全性能的同時能夠有效減少配筋數(shù)量，有效提高配筋效率，從而使梁柱截面尺寸得到合理優(yōu)化，鋼筋間距相對變大，鋼筋的綁扎、混凝土的澆筑速度和質量都得到了保障和提升，保證了主體結構施工質量和工期要求。

2.3 銷鍵型腳手架及支撐架

展覽中心部分地下室頂板采用承插型盤扣式鋼管支撐體系，搭設面積約12 000 m2。該體系通過立桿上的連接盤與焊接在橫桿上的插頭鎖緊,各桿件軸心交于一點，接頭傳力可靠，架體受力以軸心受壓為主，不易發(fā)生失穩(wěn)，安拆過程中僅需錘擊楔型銷即可完成搭設與拆除，施工速度快，效率高。

材料主要以低合金結構鋼為主，表面熱浸鍍鋅處理，與鋼管扣件支撐相比，在同等荷載情況下，可以節(jié)省約30%的材料，具有較明顯的技術經濟效益。

2.4 高性能鋼材應用技術

屋面女兒墻位置的箱型鋼梁采用10 mm和14 mm厚Q420鋼材制作而成，總用鋼量約450 t。施工前進行了焊接性試驗、焊接工藝評定，確定了匹配的焊接材料和焊接工藝，編制焊接工藝規(guī)程，施工過程中嚴格執(zhí)行。

Q420鋼材強度高，具有較好的抗腐蝕性能和耐磨性，提高結構穩(wěn)定性同時能夠降低鋼材消耗和工程成本。

2.5 鋼結構滑移、頂(提)升施工技術

會議中心的中庭桁架和展覽中心的登錄廳焊接球網架均采用整體提升技術施工，會議中心中庭桁架約380 t，提升時布置10個提升支架，每個支架頂端布置1臺100 t油缸，展覽中心登錄廳焊接球網架約600 t，提升時布置18個提升支架，每個支架頂端布置1臺100 t油缸。

展覽中心展廳鋼屋蓋采用整體滑移技術施工，待滑移結構共分為兩個獨立區(qū)域，兩個區(qū)域結構形式一致，每個區(qū)域劃分為8個單元，第1～第7單元在拼裝胎架上拼裝好，采用累積滑移工藝安裝，第8單元原位拼裝。設置四條滑道，滑道主要由承載梁和鋼軌組成，滑移到位后采用千斤頂卸載。

提升、滑移之前均采用有限元軟件對提升、滑移工況進行模擬，確保提升安全。該技術的應用極大的縮短了施工周期。

2.6 鋼與混凝土組合結構應用技術

地下室采用型鋼混凝土柱，其鋼結構構件主要為箱型鋼柱，材質為Q345。型鋼混凝土鋼柱埋入鋼筋混凝土柱內，鋼柱外包鋼筋混凝土，鋼柱、鋼筋、混凝土協(xié)同工作，使型鋼混凝土具備了比傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構承載力強、剛度大、抗震性能好的優(yōu)點，與鋼結構相比，具有了防火性能好、耐腐蝕性能強，結構局部和整體穩(wěn)定性能強，節(jié)約鋼材的優(yōu)點。

2.7 基于BIM的管線綜合技術

該項目機電管線專業(yè)多、數(shù)量多，設計采用CAD二維出圖。各專業(yè)如果配合不好，將導致平面管線交叉重疊，不僅影響室內空間的凈高，也給安裝施工造成了極大的困難。

施工前，根據(jù)各專業(yè)的CAD圖紙，基于BIM技術可視化特性，將建筑、結構、機電等專業(yè)模型整合，進行深化設計，根據(jù)建筑專業(yè)要求及凈高要求，將綜合模型導入navisworks進行機電專業(yè)和建筑、結構專業(yè)的碰撞檢查，避免各專業(yè)在建筑某些平面、立面位置上產生交叉、重疊，根據(jù)碰撞報告結果對管線進行調整、避讓。

利用BIM模型輸出機電綜合管線圖、剖面圖、三維軸測圖，對施工班組進行可視化交底，使班組明確掌握圖紙設計意圖和管線安裝層次規(guī)則，避免現(xiàn)場施工人員由于圖紙誤讀導致施工出錯。

較傳統(tǒng)管線排布的方法，保證了施工質量，降低了管線排布發(fā)生錯誤的概率，材料采購數(shù)量、規(guī)格的準確率、及時率都極大的滿足了成本和進度管控要求，減少了施工現(xiàn)場的返工量，促進了機電設備安裝的綠色施工，節(jié)約了成本。

2.8 工業(yè)化成品支吊架技術

根據(jù)BIM模型確認的機電管線排布，通過數(shù)據(jù)庫快速導出支吊架型式，從供應商的產品手冊中選擇相應的成品支吊架組件，在施工現(xiàn)場僅需通過簡單機械化拼裝即可成型，減少現(xiàn)場測量、制作工序，降低材料損耗率、減少安全隱患，施工現(xiàn)場更綠色、節(jié)能，此外節(jié)約了空間、后期管線維護簡單、擴容方便、整體質量及觀感好。

2.9 綠色施工技術

生活區(qū)設置雨水收集池，收集的雨水用作生活區(qū)活動板房屋頂灑水降溫、道路降塵、綠化用水；施工區(qū)設置地下水收集池，存儲抽取的地下水，用于車輛沖洗、道路灑水、綠化用水。

通過鋼筋翻樣軟件優(yōu)化鋼筋下料，鋼筋余料加工馬凳筋、預埋件等；舊模板用于覆蓋后澆帶、洞口防護、人貨電梯防護等；對短木方采用接長技術，提高木方利用率；多余混凝土加工斜切三角塊及道板磚；生活區(qū)設置太陽能熱水器，太陽能路燈。

配備防塵霧炮機，塔吊大臂、圍擋頂部設置降塵噴霧；配備電動灑水車，灑水車司機定期進行灑水；現(xiàn)場土方集中堆放，采用密目安全網覆蓋，裸露地面植草綠化或局部硬化處理；運送土方車輛車廂頂部用拉伸式全自動篷布覆蓋；出口處設置沖洗池，外出車輛沖洗干凈后經過吸濕墊方可駛出；現(xiàn)場水泥及干粉砂漿采用罐裝，并在罐體周圍增加噴霧數(shù)量。

2.10 綠色施工在線監(jiān)測評價技術

現(xiàn)場設置4臺揚塵、噪聲、風速、濕度綜合監(jiān)測儀，8臺遠程噪音音量監(jiān)測分貝儀，生活區(qū)、辦公區(qū)分別安裝遠傳水表，塔吊、施工升降機等高能耗設備安裝智能遠傳電表，實時監(jiān)測。各監(jiān)測設備數(shù)據(jù)通過無線方式傳遞到項目數(shù)據(jù)監(jiān)測中心匯總分析。數(shù)據(jù)中心及時將揚塵、噪聲、風速、濕度等信息在現(xiàn)場信息公示屏上公布，對用電異常設備及用水異常區(qū)段發(fā)出預警，水電班組根據(jù)預警信息及時排查或提交說明。

2.11 消能減震技術

會議中心共采用BRB屈曲支撐24榀。BRB屈曲支撐內設軟鋼軸芯、軸芯外包阻尼器、外表面采用鋼套管包裹，安裝時采用焊接方式與主結構進行連接。屈曲約束支撐，可以提高框架的抗側剛度，減小梁柱截面尺寸，在地震中屈曲約束支撐作為第一道抗震防線率先達到屈服狀態(tài)，耗散地震輸入結構的能量，降低主體框架在地震中的損傷概率和程度。屈曲約束支撐為可更換構件，在震后方便拆卸更換，大大降低了震后修復的難度與成本。

2.12 深基坑施工監(jiān)測技術

項目場地紅線范圍內均為閑置地，地下無重大管線。紅線范圍西側為已建興富路，興富路距西側紅線約為7.5 m，道路邊線下分布有雨污水管線，其余三側較為空曠，無較近建構筑物及地下管線。

會議中心開挖深度為5.1 m，展覽中心開挖深度為6.7 m。基坑四周均采用自然放坡，坡面鋼絲網膜50 mm厚M15砂漿。

根據(jù)《圍護結構設計總說明》《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》結合現(xiàn)場環(huán)境和觀測條件，基坑監(jiān)測等級為二級，對邊坡頂部水平位移、邊坡頂部豎向位移、深層水平位移、地下水位進行了監(jiān)測，總監(jiān)測6 050點次，數(shù)據(jù)均在正常范圍之內。

2.13 基于BIM的現(xiàn)場施工管理信息技術

利用revit平臺將建筑、結構、機電等專業(yè)模型整合，進行深化設計，根據(jù)建筑專業(yè)要求及凈高要求將綜合模型導入navisworks進行機電專業(yè)和建筑、結構專業(yè)的碰撞檢查，避免各專業(yè)在建筑某些平面、立面位置上產生交叉、重疊，根據(jù)碰撞報告結果對管線進行調整、避讓，通過深化設計及設計優(yōu)化，使問題在施工前得以解決，提升施工各專業(yè)的合理性、準確性和可校核性。

基于BIM場布軟件，分別建立地下、主體、裝飾階段現(xiàn)場平面布置三維模型，對各階段的施工區(qū)域、臨時道路、加工區(qū)、材料堆場、臨水臨電、施工機械、安全文明施工設施等進行可視化規(guī)劃和分析優(yōu)化，以確保場地布置科學合理。

制作了土方開挖、砌塊砌筑、腳手架搭設、墻地磚粘貼等三維施工動畫，對作業(yè)人員進行可視化交底，確保了交底及施工質量。

竣工后將BIM模型移交建設單位及物業(yè)公司，方便項目后期運維管理。

3 江蘇省“十項新技術”應用項目

3.1 成品隔油池、管溝、窨井應用技術

管理人員食堂設置不銹鋼成品隔油池，安裝在洗碗池下方，工人食堂設置2只有效容積4 m3的玻璃鋼圓形隔油池，安裝在工人食堂廚房出水口附近，埋地式安裝，接駁進水口和出水口。隔油池使用時，每周進行檢查，根據(jù)檢查結果及時清理，確保分層隔油使用效果滿足既定要求。

現(xiàn)場臨時道路及基坑周邊設置成品樹脂管溝及窨井，避免磚砌和現(xiàn)場濕作業(yè)，可以邊開挖、邊鋪管、邊裝井、邊回土，提高了工效，防水密封效果好，符合“四節(jié)一環(huán)?！本G色施工要求。

3.2 人員動態(tài)管理應用技術

采用了基于計算機信息處理、自動道閘、網絡通訊、人臉識別等技術于一體的現(xiàn)場施工人員管理系統(tǒng)。

各專業(yè)單位進場時，對施工人員姓名、工種、從業(yè)經歷、文化程度、人臉信息、安全教育情況等信息進行實名登記，登記信息與工傷保險平臺對接，同時發(fā)放具有相同登記信息的考勤卡及智能定位安全帽。

現(xiàn)場安裝16臺人臉識別考勤裝置及三棍旋轉式閘機通道，通過人臉識別、考勤卡或智能定位安全帽三種方式收集通過三棍旋轉式閘機通道進入施工現(xiàn)場人員信息，自動按工種分類統(tǒng)計，生成考勤數(shù)據(jù)，作為工資發(fā)放及工傷保險理賠依據(jù)，及時掌握現(xiàn)場各工種人員進場情況。

現(xiàn)場布置了多臺UWB定位裝置，結合工人佩戴的智能定位安全帽，不僅能給管理人員提供施工作業(yè)人員的實時位置及運動軌跡，還能通過安全帽上的蜂鳴器，對靠近危險區(qū)域的工人發(fā)出警告。

4 結語

目前項目已經順利通過驗收，通過各項新技術的應用，項目總工期僅330 d，滿足了業(yè)主的工期要求，創(chuàng)造了驚人速度，獲得了政府部門、業(yè)主、監(jiān)理等多方一致好評，產生了較好的社會影響，進一步提升了公司知名度，贏取了更多合作伙伴和市場。