某某国际金融大厦工程建筑新技术应用情况

某某国际金融大厦工程建筑新技术应用情况一、工程概况国际金融大厦工程是由三方投资兴建的一座集金融、贸易、宾馆、办公为一体的现代化建筑综合体，由国际金融大厦有限公司兴建，有色冶金设计研究院设计，建工集团第六工程公司承担土建施工，省工业设备安装公司承担安装施工。本工程基础全面开工为1995年9月，由于资金有缺口，中间有停工，目前正在招商精装饰阶段。工程建设地点位于市路与路交汇点的东北侧；建筑面积1327万M2，筒中筒结构，地下3层，地上43层，高度175M。工程技术难点是深基坑支护，高强度混凝土及预防构件开裂，劲性钢筋混凝土柱，薄壁管混凝土及结构转换层大梁施工等。二、应用新技术情况1、深基坑支护施工技术该工程南向是桥，东向和北向是多层民房，西向是城市交通干路，且地下管线较多。根据基坑土质和场地环境条件，经过经济比较和方案论证，决定采用不同的支护方案西向和北向采用两级混凝土护桩加锚杆，一级桩径350MM，二级桩径1000MM，南向采用一级锚杆桩，桩径350MM，东向采用桩径800MM、1600和二级锚杆桩，局部加水泥砂浆护面等综合支护技术，基坑支护深度为165M，开挖土方量约20万M3。本工程两级混凝土护壁桩、高强钢铰线土层锚杆取得了预期目的。基坑开挖后经受多次暴雨深积水的浸泡考验，确保了四周居民房屋正常使用和城市地下设施的安全，保证了临建搭设场地和地下结构的正常施工。2、商品混凝土和散装水泥应用技术本工程混凝土浇捣总量为70000M3，采用商品混凝土和现场搅拌站搅拌相结合，一泵到顶的施工方法，商品混凝土由我公司商品混凝土公司供应，混凝土采用2台泵同时输送，最大泵送高度165M。散装水泥使用量31000T，使用比例为95。3、粗直径竖直、水平钢筋连接技术从基础到上部结构2232MM级竖直钢筋，均采用套筒冷挤压连接，接头数量65316个。在转换层大梁施工中，由于结构水平钢筋多而密集，且要穿过劲性钢柱，采用此工艺操作方便，是其他工艺不可比拟的。该技术连接速度快，劳动强度低，用工少，质量可靠，可全天侯施工。4、模板与脚手架应用技术本工程现浇混凝土工程量大，模板投入费用多，根据工程实际情况，我们采用了合适的模板支拆体系。地下室墙板、剪力墙采用SP55钢框竹胶合板模板和小钢模拼制成大模板，密柱筒制成定型模板，现浇梁板支模时将梁和板分为先拆和后拆部分，板先拆而梁后拆，以加快模板周转。主体标准层（每层面积2000M2）施工速度平均每月完成56层。7层以上标准层混凝土主体施工采用电动提升脚手架，沿建筑物周圈布置，水平总长度为200延米，可按主体楼面流水作业进度要求进行分段提升，并设有防倾和防坠落装置，主体封顶后即拆除，使用周期7个月。5、地下结构自防水施工技术地下3层为钢筋混凝土自防水，取消外防水，底板、外墙混凝土C30、S8，数量11674M3，防水面积17120M2，后浇带C40、S8，混凝土量1749M3。施工中混凝土中掺UEA膨胀剂、粉煤灰和SBN高效减水剂，合理确定留置后浇带位置，闭合时间通过计算确定，并选择相对低温时期浇筑，防水效果良好，无渗漏现象。6、高强卵石泵送混凝土和防裂施工技术本工程基础反梁、内筒、6M悬挑大梁、劲性钢筋混凝土柱及结构转换层大梁的混凝土强度等级为C55，数量12000M3，裙房柱及标高4577M以上部分内外筒为C50，数量4200M3。该技术有如下特点（1）施工周期9个月，泵送浇筑要历经夏季和冬季，要适时调整施工工艺和措施；（2）为保证混凝土强度，设计院设计明确规定彩石灰石质碎石为粗骨料，但专供碎石很困难；（3）厚大构件要预防开裂。施工配比中将碎石改为卵石，掺用高效复合外加剂，并在试验室和现场进行多组份试验，优化配比，配制出了高强度、高流态卵石泵送混凝土，在夏季和冬季施工期间，根据气候条件将配比作微量调整，并严格现场质量技术保证措施，保证了该技术顺利实施。在预防构件开裂主要采取了如下措施（1）在混凝土早期阶段采取保温保湿养护，厚大构件采用双层（40MM）木胶合板模板，拆模时间推迟23天，拆模后表面挂湿麻袋养护；（2）调整钢筋构造措施，将内筒水平分布钢筋直径调小，间距加密，转换层大梁表面布置6网片抗裂钢筋；（3）混凝土浇捣中适当设置后浇缝，或分层多次浇捣，减少构件的体量，降低绝热温升。7、预应力混凝土技术南向游泳池屋面和北向裙楼屋面大跨度梁（最小跨度为168M，最大跨度201M），共24根，采用强度为1570N/MM2的钢铰线，数量13759M，混凝土强度为C40，张拉端为OVM夹片锚具，固定端为挤压P型锚具，采用无粘结预应力施工。施工前对钢铰线及锚固组件均按规范进行力学性能等技术指标进行检测，保证施工质量安全可靠。8、劲性钢筋混凝土施工技术本工程外筒部分1153497M，采用截面为8001200MM的劲性钢筋混凝土柱，混凝土等级为C55，共40根，每根高度为4647M。劲性钢柱设计采用2根H430热轧型钢，再用25MM厚钢板组焊而成，由于货源问题，施工中修改用1425MM的16MN钢板焊成纵横工字形，总重量650T，按楼层分段制作和安装焊接，劲性钢柱连接均在楼层高度1M处，并在31473497M处与转换层大梁相交。劲性钢柱由我公司机修厂制作。本工艺的重点和关键技术（1）劲性钢柱加工制作、变形控制及焊缝质量控制；（2）劲性钢柱吊装安装垂直度控制及对接焊缝质量控制；（3）劲性钢柱与梁，特别是与结构转换层大梁钢筋穿插操作工艺问题。劲性钢柱加工制作采用船形焊接专用模具，全焊弧自动焊工艺，焊缝质量用超声波作焊缝总长的50检测，层间钢柱对接口为全熔透性焊缝，对接焊缝用超声波作总长的50检测，并用X射线摄片检验焊缝总长的2。9、薄壁管混凝土空心楼板施工技术本工程2538层的楼板设计为400MM厚的C30纸管（成孔纸管280MM350MM）成孔现浇空心楼盖，纸管使用总长度41680M，施工面积达28000M2，混凝土近10000M3。通过市场调查，这种纸管要专供生产，且价格昂贵，如果找不到廉价的芯管材料，这种技术方案将会搁浅，施工中经与某公司联合研制生产一种280MM（壁厚5MM）的轻质高强复合薄壁管。这种薄壁管制作材料来源广泛，生产工艺及设备简单，成本低廉，约为纸管的14，能满足设计技术指标和施工要求。施工中采取的技术措施及质量控制（1）为保证薄壁管安放顺直和准确，管底用垫铁保证，管内肋宽采取在肋间钢筋网片上焊横向短钢筋寸控制；（2）在混凝土浇筑中，为防止薄壁管向上浮动，在每根管子上绑扎2根压筋，通过铁丝与支模架扎牢，防止上层钢筋外露，楼板增厚；（3）卫生间与房间相接处增设隔梁，以防卫生间渗漏水进入房间芯管；（4）安装的交叉管线大部分改设在肋间或暗梁处，穿过楼板管道增设法兰套管。10、结构转换层大梁施工技术本工程塔楼第7层为结构转换层，层高58M，大梁项标高3495M，最大跨度112M，施工面积2000M2，混凝土等级C55，且有40根劲性钢柱从中穿过，大梁截面12003500MM，混凝土量2036M3，钢筋用量568T。施工中要重点解决2个问题（1）转换层大梁本身静荷重为105KN/M，要研究解决高空支撑体系及力的传递；（2）混凝土等级为C55，加之其体量巨大，要预防构件开裂。针对大梁支模荷载大的问题，曾考虑过在梁中增加劲性钢代替部分钢筋，或用钢桁架支模，但这两种方案需增加工程投资造价。施工中采取叠合梁原理，分三次浇捣，混凝土界面采用钢筋和凿槽抵抗梁纵向剪力，支模架按普通钢管脚手架加密立杆搭设，采取两层支模架抬一层。大梁钢筋穿过劲性柱采取调整钢筋规格和间距，套筒冷挤压连接接长。预防构件开裂见第6条内容，在此不再赘述。11、内外筒连接钢桁架一次性安装施工技术为加强塔楼内、外筒的连接，提高建筑物整体抵抗侧移刚度，在8957M、1497M标高设备避难层，采用了钢桁架连接内外筒，桁架以楼面混凝土梁为杵架的上、下弦，以双角钢为腹杆形成完整的桁架，共10榀。腹杆与上、下弦的连接，设计要求预埋铁与腹杆的安装配合差为1MM，显然采取先预埋后二次螺栓连接是难以达到精度要求的。确定在现场预先用高强螺栓连接拼装成整体，塔吊吊至就位后，用架管搭设空间架体进行固定校正，桁架随施工主体一次完成，无须二次安装，确保了桁架的安装精度，防止了平面外扭曲，保证了杆件轴向受力，满足了设计要求。12、粉煤灰综合应用技术本工程采用二级粉煤灰掺入C30、C40泵送混凝土，使用量1810T，以改善混凝土的和易性，节约水泥，提高混凝土后期强度；用于制作GBF轻质空心条板作室内隔墙，使用量360T；用于制作高强复合薄壁管作现浇空心楼板的芯管，使用量150T。13、超高层建筑竖向测控技术本工程高度175M，竖向垂直度控制采用J2JD激光经伟仪打靶对中内控，在楼层留4个250250MM测量孔，将2楼4个控制点分2次向上移至8层和21层分段投递，直至大楼主体封顶。通过主体验收，大楼全高垂直度偏差为4MM，仅为允许偏差的15。14、建筑节能技术23层、40层、42层、44层及裙楼屋面采用沥青膨胀珍珠岩保温层，施工面积5517M2，这种保温层相对变形模量较大，抗变形能力较强，保温功能优越；922层写字楼，2439层客房采用GBF轻质空心条板（90系列），共30000多M2，表面作刮涂，取消砂浆打底湿作业；18层，3842层内隔墙采用600300200MM和600300100MM两种规格的加气混凝土砌块，使用量1500M3。15、本工程安装工程中应用6项新技术“新型非燃型无机（玻璃钢）通风管安装“、“组合法兰的研制和应用“、“扣塞式薄壁型钢敷线管的应用“、“柔性抗震排水铸铁管的应用“、“专用过滤脱色系列设备在空调工程中的应用“、“固定比例式减阀在消防系统的应用“，以上这些新技术有的是被列入国家科技开发“星火计划“和省新技术产业实施发展计划，有的是对传统工艺进行改革，省工、省料，便于机械化、工厂化制作，减轻劳动强度；有的是节省了设备，延长了设备的使用寿命，减少了使用维护工作量和费用。三、经济效益与社会效益1、经济效益（1）深基坑支护施工技术节约投资155万元；（2）商品混凝土和散装水泥应用技术降低成本8215万元；（3）模板与脚手架应用技术降低成本888万元；（4）地下结构自防水施工技术节约投资5563万元；（5）高强卵石泵送混凝土和防裂施工技术节约投资1514万元；（6）劲性钢筋混凝土柱施工技术节约投资144万元，创间接效益576万元；（7）薄壁管混凝土空心楼板施工技术降低成本9994万元，节约投资510万元；（8）粉煤灰综合应用技术降低成本383万元。（9）建筑节能技术降低成本383万元；（10）新型非燃型无机（玻璃钢）通风管安装工艺节约投资5298万元；（11）组合法兰的研制与应用降低成本711万元；（12）扣塞式薄壁型钢敷线管的应用节约投资1972万元；（13）专用过滤脱色系列设备在空调中的应用节约投资98万元；（14）固定比例式减压阀在消防系统的应用节约投资6127万元；（15）基础、主体施工工期提前，降低成本50万元。合计经济效益168993万元，创间接效益576万元。2、近3万平方米的基础工程105天完成，10万平方米主体只用了11个月胜利封顶。基础工程和主体工程比合同工期分别提前15天和30天，共获工期奖150万元。3、基础和主体两个分部工程通过联合验收，均被核定为优良等级。4、本工程获科技成果奖4项施工组织设计获集团总公司一等奖，“C55高强卵石混凝土泵送技术“获省建设科技进步三等奖，“劲性钢筋混凝土柱施工技术研究与应用“和“薄壁管混凝土技术研究与应用“均获省科技进步三等奖，获集团总公司“十佳现场“称号一次，获96年和97年省级“综合考评样板工程“称号各一次，并荣获96年度省重点建设项目工程施工先进单位称号。5、在国家科技期刊发表，省、市级学术会议交流获奖论文12篇。通过学术交流，接待了数批学者、同仁来工地参观学习和咨询。劲性柱和高强卵石混凝土在地区又有在建工程推广应用，薄壁管混凝土除本省外，去年以来又有山东、辽宁、河北省区有人来咨询和参观，准备推广应用。6、工程建设优秀事迹在97年的中国建设报和日报都相继作过专题报道，提高了企业的知名度和社会信誉，扩大了科技示范工程的辐射面。7、1998年6月，由建设部建筑业司组织的验收委员会，对国际金融大厦示范工程验收，验收意见认为“该工程应用新技术的整体水平达到国内领先水平“。同年11月获建设部授予的“全国建设业新技术应用金牌示范工程“称号，同时六建也被评为“全国建设业新技术应用先进集体“。四、体会与建议1、全国建筑业新技术应用示范工程的实施，是推动科技成果转化、推动技术进步的重要措施。起到了典型引路。以点带面来推动企业、本地区乃至全国的科学技术进步，增大了科技对经济增长的贡献率。2、新技术的推广应用，首先要有政府主管部门的支持。要有建设、设计和质量管理部门的通力合作。在推广应用中，注意及时总结经验和教训，以利提高。并以论文和会议的形式，开展多层次、多场合的技术交流，使新技术示范工程真正起到“辐射“和“示范