新技術在濱海文化商務中心工程中的應用

□文/劉輝 康宇華

新技術在濱海文化商務中心工程中的應用

□文/劉輝 康宇華

文章主要介紹了新技術在濱海文化商務中心工程施工過程實施應用情況及所取得的經濟與社會效益。

新技術；地基基礎；混凝土；鋼筋及預應力；模板及腳手架；鋼結構；安裝；信息化

1　工程概況

濱海文化商務中心項目施工一標段建筑面積119 628 m2，其中地下室面積46557m2。

商務主樓地下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-剪力墻結構，屋面均采用鋼筋混凝土肋梁樓蓋。

工程造型獨特、結構復雜、設施先進。施工中采用地基基礎和地下空間技術、混凝土技術、模板及腳手架技術、鋼結構技術、機電安裝工程技術、綠色施工技術、抗震與加固改造技術、信息化應用技術等9大類22個子項住建部重點推廣的新技術。

2　施工難點

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

2）地下室底板施工正逢冬季，如何在負溫環境下，進行防水施工并保證工程質量是本工程的質量控制的重點。

3）地下部分屬于超長結構，地下室超長墻體混凝土澆筑，為保證混凝土自防質量，防止裂縫產生是工程難點。

4）按照設計要求，地下室設多個后澆帶將地下室分為若干塊，后澆帶模板及架體支設以及后澆帶的施工質量保證是工程管理重點。

5）占地面積較大，室外配套（管網、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層主體結構施工時，車庫樓板按照設計要求不能上重型車輛，不便于結構施工，材料水平運輸難。

3　建筑業10項新技術應用

3.1地基基礎與地下空間工程（灌注樁后注漿技術）

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，樁基抗壓承載力設計值為1 610、3300、4300kN。

注漿導管采用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，漿液水灰比根據現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　后壓漿管設置

工程樁施打完畢，經28d養護達到強度后，采用慢速維持荷載法、壓重平臺反力法進行靜載試驗，樁基試驗承載力達到3300、4300 kN，提高樁基承載力40%～60%，節約直接投資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。建筑物基礎設計為混凝土灌注樁+筏板結構，混凝土強度等級C40，混凝土抗滲等級P6，設計防水等級為一級。

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是地下室混凝土結構施工難點與質量控制的重點。

針對工程特點與施工難點，從優化混凝土配合比與施工過程控制兩個環節入手，展開研究與試驗，確定最佳混凝土配合比與相應的技術措施，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層屋面保溫層設計采用泡沫混凝土，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，可與結構層有良好的附著性能，施工操作方便，機械化程度高，比其他方式可提高3～4倍工效。同時采用此保溫材料，減少了傳統的排氣道與排氣孔的設置，不僅減少了施工工序，也降低了施工成本。與傳統的聚苯板保溫相比，縮短屋面施工周期8d，節約造價15萬元。

3.3鋼筋及預應力

3.3.1高強鋼筋應用

結構主筋均為HRB400鋼筋，總質量為18800t。

HRB400鋼筋的強度標準值為400 N/mm2，強度設計值為360 N/mm2。與HRB335相比，節省鋼材1 020 t，減少碳排放2070t，節省工程投資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。

采用直螺紋套管連接的鋼筋與綁扎搭接的鋼筋相比，提高了強度節約了鋼筋，285組現場取樣復試全部達到一級接頭標準，降低了成本，可節約鋼筋286 t，節約資金27.5萬元。

3.3.3無粘結預應力

本地下工程的底板與頂板采用無粘結預應力技術，基礎底板預應力鋼絞線的直徑為φ14 mm，頂板預應力鋼絞線的直徑為φ12 mm，共使用預應力鋼絞線789 t。張拉端錨具采用夾片式YJM錨具。

預應力筋定位：本工程中基礎底板預應力筋為直線布置，見圖3。

圖3　基礎底板預應力筋的布置方式

地下室頂板預應力筋采用曲線布置，見圖4。

圖4　基礎頂板預應力筋的布置方式

本工程中預應力筋需要跨過后澆帶，因此，板上的預應力筋必須在一定長度內進行分段處理。

預應力束搭接布置采用集中式搭接法，將預應力筋在柱帽邊集中式搭接布置，見圖5。

圖5　跨后澆帶預應力筋集中式搭接布置

其中，對于基礎底板來說，其分段搭接按照圖6做法施工。

圖6　基礎底板預應力筋分段搭接做法

對于頂板來說，其分段搭接按照圖7做法施工。

圖7　地下室頂板預應力筋分段搭接做法

預應力筋張拉采用應力控制為主、伸長值控制作為校驗的雙控制，實際值與計算值的相比較應在6%以內，其合格點率達到95%，最大偏差未超過10%。

本工程通過采用無粘結預應力技術，提高了結構的承載力，同時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，根據工程情況，應用清水混凝土模板技術施工。設計定型的多層覆膜模板與鋼制模板，保證混凝土結構的幾何尺寸與外觀質量，同時也大大提高了模板的周轉次數，節省了施工成本，減少抹灰量55000m2，節約110萬元。

3.4.2早拆模板施工

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

減少了一層滿堂紅架體的投入量，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137.6萬元，模板購置費用64萬元。

3.5鋼結構

本工程應用了鋼結構深化設計技術與鋼和混凝土組合結構技術。

采用Tekla詳圖深化軟件，進行三維立體建模，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，使構件下料的尺寸更加精確，與傳統工藝相比降低了鋼材下料的損耗率，從而節省了鋼材，創造了約21萬元的經濟效益。

3.6機電安裝工程

3.6.1管線綜合布置

本工程機電系統極其復雜，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。節省工期、減少浪費，節約投資31.2萬元。

3.6.2金屬矩形風管薄鋼板法蘭連接

空調排風、通風系統、消防風管采用鍍鋅鋼板風管。風道連接采用法蘭連接，風道面積約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，接頭個數4500個。

3.7綠色施工

本工程應了基坑施工封閉降水技術、施工過程水回收利用技術、預拌砂漿技術、外墻自保溫體系施工技術、粘貼式外墻外保溫隔熱系統施工技術、鋁合金窗斷橋技術6項技術，實現了綠色施工，四節一環保的目標，該工程獲得全國節能減排競賽金獎。

3.8抗震與加固改造

基坑開挖過程中應用了深基坑施工監測技術，為優化和合理組織施工提供依據并對進一步開挖與施工的方案提出建議，對施工過程中可能出現的險情進行及時的預報，保證了施工安全。

3.9信息化應用

在工程施工過程中，應用了工程量自動計算技術、工程項目管理信息化實施集成應用及基礎信息規范分類編碼技術，提高工作效率和管理水平、改善企業形象。

4　應用體會

1）新技術的應用是一項綜合性的整體工作，要取得好的成果首先要有從領導到基層的統一認識，對應用新技術要有自覺的要求。其次，要有一套可行的管理體制和制度才能保證應用過程不走樣，保證新技術的先進性，取得預期的效果。

2）在新技術的應用上要有創新，推廣應用的十項新技術其原理、工藝均已成熟，但是在不同的環境條件下應用還應結合各個工程的具體情況制定保證措施，對必要的技術條件實現突破，才能使新技術不斷發展。

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

□康宇華/天津市區縣建筑管理總站。

□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，從事施工技術管理工作。