[北京]会议中心项目山地仿巨石建筑群综合施工技术

1、目录一、综述二、研究与应用报告三、经济效益分析报告四、获奖证书及其他相关证明五、科研体会及总结一、综述1、工程概况2、设计指导思想3、工程效果图4、工程实景1、工程概况 本工程位于北京市XX区XXX北麓，距北京城区约90公里，所在场地处于XX山面向X水库山脊线北端的山坳中，为台阶状层层跌落的果林，整个场地周边山势连绵，植被茂密，自然地形背山面水，现状地势南高北低，环境氛围幽静、安逸。 本工程结构形式为钢筋混凝土框架、框架-剪力墙结构，基础形式采用人工挖孔灌注桩及独立柱基础。项目依据功能及布局划分为四个区，、区为普通客房区，区为公共服务区，区为套房客房区。2、设计指导思想 以总体规划中“栖山、观

2、水、望峰、憩谷”的场地主题为出发点，依山就势，结合地形形成等高线状层层跌落的建筑形体，保持了山体的自然轮廓特征，使建筑融于山体之中。同时，保障了建筑群体和公共空间都拥有良好的面向水面的视线，真正体现了建筑融于山，人居于山的意境氛围。3、工程效果图（一）工程效果图（二）4、工程实景（一）工程实景（二）二、研究与应用报告1、工程特点与难点2、设计概况3、施工技术创新4、施工工艺5、质量管理保证体系1、工程特点与难点（1）地势复杂 本工程为山地建筑，坐落于极不规则的山坡之上。整个结构随山势的起伏逐层而上，每层均有自己的独立基础。 由于设计无法预知该山体最终挖除虚土到达持力层的准确标高，只给定了设计原

3、则，因此该工程桩基础和独立柱基础的底标高不确定，只能由我们根据现场实际情况来进行深化设计。（2）存在大量接桩、回填土、永久性锚杆施工 本工程人工挖孔桩桩顶标高普遍高于基础土面标高，因此存在大量的接桩及回填土（部分改为箱型剪力墙结构），接桩及回填土高度达17m。 由于高填方所带来的山体稳定性的影响，因此又存在大量的永久性锚杆（部分改为土工格栅加筋土回填），锚杆最长达25m。（3）异型结构施工 本工程建筑造型独特，功能复杂，建筑平面形状极不规则。 为实现建筑物的独特造型，在结构中共设置了21个石头，所谓石头即是由斜墙、斜柱组成的异型混凝土结构。斜墙、斜柱的倾斜角度不一致，无规律可循，而且结构图纸上

4、并未注明斜墙、斜柱的定位尺寸，无论是定位放线、钢筋绑扎、模板支设还是混凝土浇筑均难度很大。 （4）异型结构幕墙施工 本工程坐落于山体之上，整个建筑要与山体融合在一起。因此，设计师为整个建筑设计了21个异型石头，异型石头分布在整个核心建筑群里，由钢筋混凝土墙柱组成。 为了整个石头外观与山体相匹配，石头的幕墙选用人造石材，人造石材外侧雕刻出山体的痕迹，满足外形的要求。 （5）山体建筑综合施工 本工程依山而建，建筑物内部空间也是随山势布置，每一层的基础及上部空间均无固定规律，层与层之间也极易出现交叉矛盾之处。 本工程防水、排水及机电管线的做法也由于其独特的山体建筑形式而与正常的工程大不相同，工序之间

5、的穿插与常规工程有时正好相反，施工难度很大。2、设计概况 本工程为崔恺建筑大师历经六年设计完成，代表着当代最优秀的建筑设计水平，建筑造型独特，功能复杂。 项目围绕“脊”这一核心来组织和设计建筑群体，从山顶到谷底，通过一系列有公共活动功能空间的巨大“山石”来强化“脊”的势态，赋予了建筑宏大的气魄。实体的建筑形体和虚态的大堂交通空间互相渗透，咬合，流泻而下，犹如一注清澈山泉。这一概念，又通过大堂屋面形状和材质的处理，得以强化。客房区则向两翼展开，与山体更好地结合。3、施工技术创新（1）山地建筑地基与基础结构设计与施工 为了确定合理的桩底及独立基础底标高，经与设计协商，我们提出了三个原则： a、扩底

6、桩进入持力层深度1500mm； b、桩基应满足最小设计桩长； c、两相邻桩基或基础有高差时，其柱底中心线之间的水平距离b与垂直距离h的比值须大于1.5:1。 另外，区原设计为独立柱基础，相邻独立基础之间水平距离与高差的比值也应大于1.5:1，同时还应满足45度范围内土体稳定的原则，如下图所示： 根据现场实际情况，以及图纸中相邻独立基础的设计距离，若要满足上述要求，整个区的山体基本都要按照最低点的标高进行切除，这样将违背设计师的设计意图，同时也会增加大量的挖土填土量，延长施工工期。 因此，经与设计协商，我们将独立基础改为人工挖孔桩基础，这样既保证了原有山体的完整性，也满足了结构设计的要求。（2）

7、异型结构施工 在测量放线上，通过建筑图纸上“石头”各个立面的定位坐标建立三维模型，直观清晰地将“石头”效果图反映出来，同时也便于测量任意一点的定位坐标，保证了异型“石头”的准确定位； 在钢筋工程中通过绘制翻样图、对主筋编号、放大样、调整施工顺序等工艺保证了钢筋工程的准确施工； 在模板工程中通过计算斜率、施工斜墙样板等手段保证了模板工程的顺利进行； 在异型“石头”混凝土工程施工过程中，通过下串筒、模板表面开槽、合理控制塌落度等创新手段保证了“石头”的外观效果。构件三维坐标的测量斜屋面坡度的测量（3）岩石地基永久性锚杆设计与施工 a、永久性锚杆设计 按照原设计，该工程存在大量的回填土，同时又由于山

8、体稳定性的影响，需要设置永久性锚杆将山体与正式结构连接起来，以避免山体失稳造成的整体滑坡。 如果按照上述设计，施工时将存在很多不合理的地方：如回填土施工质量无法保证、主体结构位于回填土面上的稳定性无法保证、锚杆施工的不可操作性、人工挖孔桩位于山体斜坡上无法施工等。 为此，我们做出如下改变：用箱型剪力墙空腔结构代替回填土，取消山体斜坡上的护坡桩，在山体表面增加钢筋混凝土斜板，锚杆的张拉端固定的混凝土斜板上。变更设计示意图修改前锚杆设计修改后锚杆设计b、永久性锚杆施工 另外，本工程的锚杆施工也与常规工程不同： 常规岩石锚杆施工工艺锚孔采用风动潜孔锤配备空压机钻进施工，潜孔锤锤头凿碎岩石，再靠空气将

9、岩石碎末吹出，逐渐钻进，施工速度缓慢，安全防备设施简陋，而且噪音大。 常规湿作业套管锚杆钻机施工工艺是螺旋钻杆钻进套管跟进再向套管中注入高压水进行护壁，利用水钻钻头将障碍物钻碎再利用高压水冲出，为了保证山体不受外来水冲蚀而影响稳定性，本工程不允许采用湿作业工艺。 为此，我们采用湿作业套管锚杆钻机配备高功率空压机风动干作业钻进成孔施工，取得了显著的成果，大幅度提高了施工进度。（4）BIM技术应用 a、三维空间实体建模 XX会议中心工程造型独特，功能复杂。如果只用二维图纸的方式来表达设计意图具有很大的难度，而且对于之后施工方案的规划和选取也有相当的难度。复杂错落的形体、功能复杂的要求等给设计和施工

10、带来了不小的难度，同时由于建筑造型独特，各专业管线综合也比较复杂，与土建施工单位、精装修施工单位、幕墙厂家等的配合难度都很大。 因此，本工程设计采用了基于BIM技术的三维空间建模，所有的构件都是参数化的，构成了完整的三维模型。 对于我们来说，三维空间建模的作用主要体现在了协助现场施工方面，我们能从三维设计中看到二维空间下不能看到或者无法预见的问题，为施工减少不必要的损失。 综合深化后即可对设计的成果进行实时的模拟和预演，清楚直观的看到建筑的每一个角落和每一根管线，对设计成果和将来的效果有了直观的认识，并通过全方位模拟和评价，提出了许多有价值的意见和建议，并经多方评审后，对原设计进行了优化和调整

11、，达到了完美的效果，避免了许多施工后可能会引起的返工，极大而有效的节约了成本。b、可视化施工 对于建筑施工来说，可视化施工的重要作用就是将现实或方案设计模拟出来，为了更方便更形象的感知和体会，对方案的理解和决策都发挥了重要的作用。在XX会议中心项目中我们就充分利用了BIM软件的可视化技术，形象直观的展示工程各阶段的情况，指导现场施工。c、“石头”施工 通过Autodesk Revit软件建立的三维模型测量出“石头”的外部轮廓、形状变化及门窗洞口留置等复杂区域的三维坐标和斜墙、斜柱、斜屋面的坡度等数据，计算出斜墙、斜柱距离轴线的距离和斜率并作为控制依据，再综合应用计算机辅助设计软件、平面投影测控

12、法，把空间结构测量测控问题进行平面转化，降低测控难度，最后利用全站仪的测量特性将所需位置点测量定位到相应的楼层平面位置上，再按照传统的施工方法进行下一步的施工。 施工时我们可以在任意位置、沿任意角度对图纸进行剖切，自动形成相应剖面图，可以随时对现场施工进行指导，对施工效果进行检查。通过分析模型和预制加工模型指导现场钢筋、模板安装，优化施工方案，保证施工合理有序，减少了我们的施工难度。d、4D模拟施工 XX会议中心工程必须要在2011年12月31日主体结构全部完工。按照施工计划，我们运用BIM技术反推出每10天的施工进展，结合Project软件的施工计划，在模型中加入时间信息，建立了4D模型，进

13、行施工模拟，预演整个施工过程，使施工参与各方全面直观地了解施工过程，将各种问题和隐患尽早解决。 我们在施工场地周围及工地内设置了五个固定的拍摄位置，配备专门的管理人员配合施工形象进度拍照，记录完整的施工过程。然后，不定时的将每段时间记录的照片以每秒24帧的速度播放，得到施工过程的连续影像资料。将动态施工影像和施工模拟放置于同一个画面下，就可进行真实与预测的结果比较。（5）异型结构再造石装饰挂板设计与施工 本工程由21块形状各异的石头组成，为更好地体现和周围山体合二为一的设计理念，石头外装饰均采用再造石装饰挂板，再造石装饰挂板具有以下特性： 以矿山工业废料（石渣、石粉）为主要原材料，每年可大量消

14、化矿山废料，减少废料对环境的污染，有效地保护自然环境和资源。 表面质感效果丰富、自然、耐久,能充分满足设计师的要求。 挂板制作可成大面幅，最大可达到30。 挂板以工厂预制方式成型，可以实现工业化、标准化，构造规范，安装简便坚固。（1）异型石头施工 a、测量放线 利用Autodesk Revit软件的三维模型查找出所要建造构件各个点的三维坐标，计算出斜墙、斜柱距离轴线的距离和斜率。 利用计算机辅助设计软件，结合设计图纸将空间三维构件边缘控制线或中心线进行水平投影即将空间三维转换为平面二维，现场测控作业时在楼面上放出构件水平投影线。 采用吊线法、水准仪测控法，以构件水平面控制线控制斜墙、斜柱的上部

15、空间位置，然后绑扎斜墙、斜柱钢筋和支模。4、施工工艺b、钢筋工程 钢筋翻样：设专人利用计算机辅助软件对每个斜墙、斜柱进行翻样，绘制翻样图。斜墙、斜柱翻样前需绘制翻样图，翻样图中对每根柱主筋进行单独编号（如下图）。单独计算每根主筋的长度，并在料单中注明。下料时对照翻样图和料单对每根斜墙、斜柱主筋 单独下料，下料后及时系 上料牌，料牌上注明斜墙、 斜柱部位 和主筋编号，防 止混用。 异型箍筋的加工和控制方法：斜墙、斜柱中存在大量的异型箍筋，箍筋加工前在现场实际放出斜柱大样，反推保护层尺寸，放出箍筋加工尺寸，并在AutoCAD上绘图，经过对比确定箍筋加工尺寸。每种异型尺寸箍筋加工前，先加工样板，经验

16、收合格后方可大量加工。加工中随时与样板进行比照。 斜墙、斜柱钢筋绑扎方法：先根据大样图给出的数据，调整好斜墙、斜柱接头以下钢筋的位置，绑扎接头以下箍筋、水平筋，支设满堂红脚手架作为斜墙和斜柱施工的支撑体系，然后将钢筋连接至斜墙、斜柱设计高度，绑扎斜墙水平筋和斜柱箍筋，支斜墙、斜柱底模，支好底模后，必须经监理完成钢筋隐检后合其他三面柱模板。 斜柱箍筋绑扎的施工工艺：绑扎斜柱箍筋时应先在一根斜柱主筋上划出箍筋间距线，然后间距1.5米左右绑一个箍筋，形成钢筋骨架后再用水平尺把此线引到另外几个斜柱主筋上，根据此线再画间距线，这样控制箍筋绑扎的平整度。绑扎斜柱箍筋时注意箍筋编号和斜柱的变化方式，以免用错

17、箍筋。 斜柱主筋弯折方法：主筋弯折采用在现场绑扎时人工弯折，弯折在浇筑完下一层斜柱混凝土后，绑扎梁柱节点钢筋前进行。弯折前在斜柱底面模板两侧固定标尺，标尺高度1米高，标尺位置为斜柱外侧斜边两柱角，标尺底标高为本层结构楼板顶标高，标尺斜率为本层斜柱的斜率。主筋弯折点为上下两层斜柱间夹角的中分线，找到每根主筋的弯折点位置用石笔作出记号，每弯折一根钢筋用尺量钢筋与标尺间距离以控制钢筋斜率和钢筋间距。c、模板工程 模板配置：斜墙、斜柱模板采用15mm厚覆膜多层板，模板竖向龙骨为50100mm木方，间距为200mm，支撑体系采用仿框架梁形式，结构外侧搭设脚手架，斜墙、斜柱模板底面设立杆支撑。 在保证斜墙

18、、斜柱整体尺寸和斜率满足设计要求的前提下，斜墙、斜柱整体向内侧倾斜10mm，以抵消浇筑混凝土时，由于混凝土自重产生的整体下沉。构件配置时断面尺寸为图纸尺寸-3mm。斜柱支撑体系斜墙支撑体系 模板拆除：由于本工程中斜墙、斜柱的斜率较大，无法自身形成稳定体系。为保证施工质量，须斜墙、斜柱在浇筑完成且混凝土强度达到1.2MPa后，先拆除顶面和侧面模板，严禁拆除底面模板和整体支撑。待斜墙、斜柱上层顶板、梁混凝土达到拆模条件，斜墙、斜柱与框架梁、板 形成整体稳定性后， 与顶板模板同时拆 除构件底面模板和 整体支撑。 d、混凝土工程 针对斜墙、斜柱混凝土施工的特点和难点，我们采取以下措施： 浇筑混凝土前在

19、斜墙、斜柱内插一根直径为150的硬质胶管，并在胶管表面开一宽度为100的槽，将振捣棒放在槽内， 随提升振捣棒随提升胶管， 保持振捣棒始终在胶管内。 同时胶管作为串筒，向下 输送坐底砂浆和底部混凝 土。 选用作用半径较大的70振捣棒，浇筑混凝土前将振捣棒和胶管先插入斜墙、斜柱中，随浇筑混凝土随提升振捣棒和胶管，每根构件振捣一次。 严格控制混凝土拌合物的坍落度和扩展度，现场在斜墙、斜柱混凝土大面积施工前先后浇筑了四根斜柱和两面斜墙作为实验，根据实验结果总结出混凝土拌合物坍落度在210-230，扩展度在370-450间浇注的斜墙、斜柱外观质量是最好的。大面积施工时以此作为控制依据，在每次斜墙、斜柱浇

20、筑前均检测坍落度和扩展度，符合要求的混凝土才允许进行浇筑。 在斜墙、斜柱顶面模板间隔2米开通气槽。通气槽高度30mm，宽度200mm，内衬细钢丝网。在浇注斜墙、斜柱混凝土时，设专人在顶面模板用50振捣棒轻振模板，同时观察通气槽的气泡，尽量使气泡从通气槽排出。 施工中严格按照既定方案控制浇筑顺序、浇筑速度、浇筑高度，避免因混凝土施工方法不对而引起施工质量、安全问题。（2）再造石装饰挂板施工 a、施工方案的确定 根据设计人员意图，全面熟悉施工用结构图纸、建筑图纸，掌握建筑外立面变化的位置、特点及变化的特点，我们进行了重点考虑、重点设计，并结合现场实际我们对外墙再造石挂板进行了二次深化设计。 经过与

21、设计、甲方及再造石挂板供应商多次进行碰头协商，同时结合幕墙、精装修施工图纸等，最终确定形成此套施工方案。区饰面展开图再造石装饰挂板标准节点图b、施工顺序 第一阶段：该阶段为前期工作，其中包括材料进场、测量放线、埋件定位、龙骨直线度矫正、龙骨上构件定位、钻孔等。 由于前期没有进行埋件埋设工作，需要进行后补埋件作业，即先经测量将后补埋件的具体定位后，再采用与化学锚栓配套的钻孔工具钻孔，然后放入后置埋板、锚栓，位置测量准确后固定。 第二阶段：此阶段为幕墙骨架安装阶段，其中包括防火封修处理、保温层施工、避雷施工、防水施工。对后置埋件校核无误后依据施工图纸的分格形式安装骨架。 第三阶段：此阶段为面材安装

22、阶段及其它装饰项目安装阶段。龙骨安装经检查合格后即可进行幕墙面材的安装，安装顺序从上往下。 现场安装时，要先分清编号，确定无误后再进行调运安装。各分项小组在同时施工作业时要相互配合，共同做好衔接处的处理工作。 第四阶段：竣工清理工作阶段。c、施工工艺 施工准备 测量放线 后置埋件施工 转接件安装 竖梁安装 横梁安装 防火隔断板安装 防火棉及保温棉安装 防水铝板安装 再造石构件就位安装 修补 养护 分项验收 本工程使用再造石制品为一等品，其外观质量要求如下：d、再造石挂板预制技术要求一等品缺棱掉角长 度20mm宽 度20mm数 量不多于2处裂 纹长 度不允许宽 度数 量蜂窝麻面占总面积1.0%单

23、处面积0.5%数 量不多于1处飞边毛刺厚 度1.0mme、再造石GRC挂板安装控制要点再造石板整体及部件的施工安装严格按照设计单位的设计图，保持垂直、直角水平，并与所有相邻的部件严格对中。所有部件按经设计单位审批的原则安全锚固；滴水线、排气孔及排水孔安置在不显眼的位置，以利外观及减少部件的生锈、斑点和痕渍；所有泛水正确安装以使幕墙框架的水能顺利排出，无位移和噪音；所有型钢表面涂两道醇酸防锈底漆，保证所有钢（铁）件均涂两层底漆；钢（铁）件上所有焊口均在工地涂防锈底料，如果是镀锌表面，则焊口用批准的工地法处理。 XX会议中心客房楼及附属设施工程作为集团的重点工程，由施工总承包单位、监理单位、专业分

24、包单位联合组 成的综合质量管理保 证体系，项目经理部 各个部门的领导均由 高素质的 管理人员担 任，部门成员均由具 有各专业优秀的专业 技术知识和质量管理 能力的人员组成。5、质量保证体系三、经济效益分析报告1、社会效益2、经济效益（1）异型石头施工 利用Autodesk Revit、CAD等计算机辅助设计软件，充分发挥其协助施工的能力，同时采用科学的施工、管理方法，即突破创新也有旧法新用，填补了传统工艺无法进行空间三维构件施工的空白，满足了工程质量、安全、工期、经济指标的各项要求。 本施工方法在北京XX会议中心客房楼及附属设施工程的成功实践为提高企业施工科技含量、探索新的技术方法作了必要的工

25、作，取得了很好的效果，工程产品质量得到了专家们的一致好评，为扩大了企业实力，拓宽企业市场领域作出了贡献。1、社会效益（2）山地建筑地基与基础施工 根据现场实际的山体情况，在设计允许的范围内进行人工挖孔桩及独立基础的深化设计，大幅降低了挖土、填土的方量，缩短了工期，同时也更快捷地实现了设计师的设计意图，为将来类似山地工程的施工积累了宝贵的经验。 （3）山地建筑岩石地基永久性锚杆施工 锚杆设计方案的调整既保证了工程质量，又起到了方便施工的作用，同时也大幅降低了原设计方案锚杆施工措施费，另外，通过采用湿作业套管锚杆钻机配备高功率空压机风动干作业钻进成孔施工，工期较常规锚杆钻机施工节省了一半以上，成本

26、也较常规锚杆工艺施工大幅降低。（4）BIM技术的应用 通过运用Autodesk Revit软件，本工程的设计施工获得了良好的社会、经济效益，主要有以下方面： a、大大降低了施工难度，提高了工作效率，缩短了施工工期； b、各道工序穿插施工安排更趋合理，减少返工，降低了施工成本； c、三维模型直观形象，观察、调整和指导施工更为方便； d、通过BIM技术的应用，建立三维可视模型，使预期建造过程虚拟化，提高了同相关各方的沟通效率； e、工程实体质量良好，顺利通过了北京市结构长城杯金杯的验收； f、实现了主体质量的创优目标，得到了业主的信赖； g、为企业赢得了社会信誉，为今后开拓市场打下了良好的基础。（

27、5）再造石装饰挂板施工 再造石装饰混凝土轻型墙板克服了天然石材板小，玻璃幕墙脆性大，安全系数低和清水混凝土色调单一、质量大等缺点，不仅具有天然石材的质感和装饰效果，而且具有混凝土幕墙的强度和耐久性，尤其是利用矿山废料加工转化，不仅成本低，取材方便，更重要的是节约资源，治理“三废”，净化环境，保护了生态平衡。 幕墙行业是建筑装饰的新型产业，随着社会的进步，幕墙产业呈现出强劲的发展势头。本工程所用的产品代表了幕墙装饰的发展方向，推动了行业的进步。 我们作为施工总承包单位克服了工期紧、质量要求高、没有类似工程可以借鉴的困难，不拘泥于常规工程的施工方法，勇于开拓，大胆创新，通过采用山地异型结构综合施工技术，成功解决了山地建筑、异型结构施工中遇到的技术难题，简化了施工难度，提高了施工工效，缩短了施工工期。为精装修单位提前进入施工创造了条件，经济效益明显。 我们仅以锚杆一项为例，其节支情况及经济效益计算如下： 采用湿作业套管