广西文化艺术馆工程综合施工技术汇报附图

文化艺术院馆综合施工技术

研究与运用中国施工企业管理协会科学技术奖科技创新成果二O一四年四月目录1立项背景2工程概况及特点、难点3详细科学技术内容4关键技术5与当前国内外同类技术的综合比较6应用情况7技术成果8经济效益和社会效益1立项背景

近年来，大型公共建筑采用新型环保建筑材料、新型节能环保能源的案例逐渐增多，这类工程呈现出了材料、工艺复杂多样、可塑性强等特点，随之而来的施工难题也不断出现，特别本课题在大跨度钢结构安装、高大全钢结构安装出现的难题非常个性化，而全面掌握此类建筑的设计和施工的单位不多。另外，现在大部分暖通系统造成了大量有害气体的排放，不断消耗不可再生能源，因此，国家大力发展可再生能源，而地源热泵系统能保护生态环境，降低空调系统能耗方面有着得天独厚的优势。

1.1课题背景1立项背景1.2

我单位进行研发的条件，依托“一院两馆”工程为载体，我单位在原有的技术积累的基础上，可以有效开展研发工作，破解施工难题，取得成果。2工程概况及特点、难点2.1工程概况

大剧院图书馆鼓楼博物馆2工程概况及特点、难点2.1工程概况：一院两馆工程地处，包含图书馆、博物馆、大剧院及配套附属设施文化广场，总建筑面积为10.6万㎡，是市重点工程，是市文化立市的核心。2工程概况及特点、难点（1）博物馆建筑面积为3.4万，地上4层，结构高度30m，采用钢框架支撑结构。中国第一高钢结构鼓楼（2）大剧院舞建筑面积为2万㎡，建筑地下二层，地上五层，局部六层，结构形式为钢筋混泥土框架-剪力墙结构，大跨度采用钢梁，部分采用钢骨混凝土空腹桁架，舞台顶采用钢桁架结构。（3）图书馆采用钢筋混凝土框架结构，建筑面积2.6万㎡。（4）文化广场及配套附属设施建筑面积2.3万㎡，含文化广场、鼓楼、风雨桥、门廊、南北阙等2工程概况及特点、难点2.2工程特点、难点2.2.1特点分析

1）本工程为大型公共建筑，总投资15.5亿元，具有工程体量大、专业分包多、地质复杂、结构复杂、工期紧、质量要求高等特点；2）本工程大量采用大跨度钢框架支撑结构，为展厅及重点空间提供了大层高、大荷载、大跨度的空间需求；3）本工程依据特有的民族风格，因此建筑翼边较多，造型复杂，鼓楼为中国第一高钢结构仿古塔楼，结构高度72米；4）大剧院主舞台顶采用钢骨混凝土空腹桁架，距离底仓51米；5）采用地源热泵系统作为空调系统冷热源供应。

2工程概况及特点、难点2.2.2技术难点

1）复杂钢结构吊装难题

本工程钢结构使用总量达到11700t，吊装难度主要有以下两点：第一：主要体现在大跨度----主舞台顶钢桁架高度最高约50m；屋顶管桁架结构跨度约76m，吊装半径约51m。单个构件最重约35t；第二：鼓楼为全钢结构景观建筑，结构高度72m，建筑总高度81m，共15层装饰悬挑构件。钢柱牛腿角度不一，形状多变不规则，悬挑翼边数量众多，中间段存在变截面斜柱；

2）高空桁架支模难题大剧院主舞台顶板距基坑高达51m，跨度最大达33.6m（尺寸33.6x25.2m），属高大支模，施工难度大、危险性高。

3）地质条件复杂

喀斯特地貌地形，工程地下水文地质情况复杂，地下水丰富，流量大，流速快并带有较多充填物流失，地下暗河或较大溶洞连通，给桩基工程和地源热泵系统施工带来较大困难。3详细科学技术内容

本研究包含了以下方面的内容：1、复杂钢结构制作安装技术2、高空桁架自承重模板支撑施工技术3、节能环保地源热泵施工技术4、抗浮锚杆施工技术5、复杂地质条件桩基础施工技术。3详细科学技术内容3.1复杂钢结构制作安装技术

采用基于CAD数据的快速三维建模，三维实时动态仿真关键技术，实现虚拟显示工程钢结构安装现场环境，使工程场景更能利用工程软件真实反映施工中的各种状态,系统展现了安装工艺流程，便于施工过程中能分析、优化各种构件的装配、吊装方案、大型吊车布置走向，指导施工安装，确保施工安装顺利进行。大剧院钢结构博物馆钢结构3详细科学技术内容3.1复杂钢结构制作安装技术本工程钢结构施工以仿古塔楼——鼓楼施工最为复杂：第一，鼓楼结构高度达72米；第二，鼓楼存在变截面斜柱，精确定位要求高；第三，鼓楼悬挑翼边造型多大15层，散件铺装每一层都不相同，散装量大鼓楼钢结构模型图3详细惜科学村技术园内容3.代1复杂恼钢结辉构制添作安铅装技朱术1）谜吊装著思路梳：为许了解近决鼓附楼高投度太注高而蛾导致济的吊侧装难悉题，捏研究遭采用熟“构菊件工草厂制录作，国合理滴分段僚进场滚，现带场单拴元组轻装，浮然后铁整体饱吊装告”的穷总体买思路英。2）乌吊装山现场钓平面律布置毙：为慎了满洒足高格空吊士装的重要求陈，吊骡装现锅场要牙整体需规划迈，提陪供足塌够的逗吊车跟走线雹和堆缺料场训、拼泡装场程地现场轧平面泡布置夺图3详细肌科学躁技术炭内容3.慢1复杂肌钢结杨构制霉作安殖装技饲术3）垂悬挑暮散件颠拼装额：悬附挑部庙分的被钢梁资，采君用地航面实忆体放小样拼缝装，嫌分片蹄整体然吊装吼，间脾隔补戴梁。3详细冒科学米技术伸内容3.待1复杂径钢结冈构制付作安根装技穗术4）荷变截蹦面斜孙柱吊叉装校垫正方竟法。19漂.8梁M~鹊53撞.3明M区粮段变失截面困斜柱怕多，顾施工柴难度灯大。已由于旁中心嫂的钢恒柱为舱垂直阿方向留，中族间的健钢柱浸先安傲装完赞成，留作为裳四周役变形美斜柱贺的参烘照物类，因仪此中利间的皮钢柱逃必须辫将安础装精宇度控昂制好慰。四斑周1侨6根卵斜柱维在地沈面拼俯装好坛与内惩侧钢丽柱联快系钢际梁，惊以便龟更好纤更快灿的安间装定疑位。锤外围抹的斜奏柱每狸次安绞装前萌均需琴测量世整体盆圆周魄半径溜，以轨便将蓬圆周撒误差封均布撕于1窄6根融钢柱吵，防贪止误斗差累职计。斜柱泛吊装就位唇示意息图斜柱翼节点示意格图3详细倒科学爷技术旱内容3.宏1复杂袄钢结脑构制锤作安那装技惕术5）忧安装费流程一节柱安装示意图二节柱安装示意图一层悬挑安装图中间区段安装图塔上段安装示意图塔尖安装示意图3详细辛科学船技术算内容3.异1复杂黄钢结芬构制蜻作安油装技退术6）开安装画实体讯照片散件中拼装悬挑挂构件谷吊装3详细搁科学例技术右内容3.跳1复杂亮钢结捧构制黑作安征装技荒术6）炮安装们实体胆照片结构鼓吊装饰完成3详细闭科学钞技术盗内容3.湿2高空霸桁架坦自承恳重模窜板支屑撑施投工技你术本工未程大看剧院饼高大拜支模瘦主要稳为主缓舞台丘顶板截的支奏模体侍系，钢主舞诞台顶或板高喇37狭.6在2m价，距卧离基腔坑底菌部5冰1米允，主辆舞台闭顶钢躬桁架批采用珠高空刚桁架姑自承污重模蒜板支奖撑施鼠工技铁术，尚极大伐减少猜施工坡周期连，提侍高安统全系推数。主舞叨台顶般桁架示意驰图3详细施科学小技术辩内容3.摘2高空输桁架剖自承洞重模弯板支泻撑施站工技堵术对桁聚架下叶弦进壶行受暗力分恩析确才认其洋承重厚范围富，是控该技灯术能夺否实丧施的沈关键刊，关靠系到蒙工字秘钢的穷布置溪数量弃。HJ钢1、HJ泻2结构臣图桁架杰下弦3详细狸科学称技术呜内容3.伪2高空脖桁架态自承柱重模振板支闷撑施它工技琴术将2给8B桥号普喉通工梯字钢观铺设对在桁消架下垄弦，复工字窑钢梁泥分三简个单谨跨摆蹲放，觉单跨陕度8尖.4激m，抄钢梁脱的排评距1勒.4屠0m捎。工字杏钢平妻面布用置图工字询钢平饲面布件置施芽工3详细疲科学桃技术今内容3.戴2高空博桁架殿自承宿重模趣板支想撑施劝工技驻术角钢蛙连接律工字膀钢工字奖钢与桂脚板浩连接工字佛钢焊振接在荡墙体勿两端飘与埋拴板上裹工字东钢的棵侧向系稳定迎性，甜并且论使用笑角钢咽通长婚焊接仍连接口工字张钢保布证其恢整体坟性和隔稳定牌性；3详细性科学慢技术绿内容3.色2高空田桁架杨自承胆重模辆板支甩撑施厅工技缴术工字接钢上台焊接解25营mm祝钢接斤头工字降型钢格固定瘦后，弦在其役上面昨满铺川竹跳稻板，淡以保浆证施鲜工安犹全。餐将Φ街48根×妈3范.5封钢管掠安插贝在工屿字型寻钢上闲的Φ朝25甘钢筋爬头上奖，防廊止钢勒管滑自动，胳保证促钢管阵侧向翠稳定你。钢管虽架搭街设完痒成示笋意图3详细炼科学志技术示内容3.烫2高空洒桁架痛自承毒重模同板支绩撑施狭工技符术工字匀钢拆长除：主舞她台顶懒混凝封土板畅达到扬设计肿强度只后，救支撑劲体系静拆除裁中工银字型宁钢的闷拆除维是一消个难肚题。堆本工他程采帆用在牺混凝朋土板必上预终留直芝径为虏10岭0m则m的巴洞口诞，在誓拆除刃过程街中，拐塔吊默的吊槐绳穿疲过预启留洞酒口将期工字迟型钢音固定添，这臣样工贺字型谅钢就住可以档安全递的拆晃除。3详细排科学呆技术驻内容3.咱3节能很环保渗地源雹热泵睛施工约技术本工扯程空拌调系乳统采乌用地忆源热丛泵系本统为率空调堆系统驴的制忠冷制呜热和瞎全年牙的生算活热竹水供储应：采用股U型希地埋驾换热颗系统百，竖歪井8邀52夫口，直每口岗深1李00利米，袍间距筛为5抗×5锡m，摊地埋逝管材裤质采知用P揉E1烦00咐；室内族空调障主机孙房，般配备星38侍台2驼80助kW福地源就热泵沾机组3详细袄科学烦技术嘉内容3.4译抗浮淡锚杆减施工施技术大剧盗院舞仗台仓恩基坑腔设计图标高杰-1挡4.克4m德，设萍计主喊舞台暮仓底狐板和斥侧舞培台仓扎底板果，共遥14弯45林根抗欺浮锚厅杆，康有效隶地消灭除地优下水音对建姑筑的垄浮力剃。抗浮促锚杆万施工训主要芬是钻繁孔，绢钻孔巷如果授采用册液压射台钻订的常犹规方管法,讨无法芒满足覆仓底销施工圾面积当有限丑，工摆期紧温张的游要求俩，经柳过多唱方考唐虑研挑究，群决定险采用绢空压侨机冲净击钻去，但释因锚攻孔直驶径难损以满顽足要茧求，夜经过太多次估试验结，对梯市场竭上常催规钻静头进弹行改括进加序大，籍实施追效果终良好剥，加案快了兆施工乘进度超。3详细案科学棋技术咸内容3.4挡抗浮非锚杆违施工迁技术本工乏程抗尤浮锚渔杆一崖次性静成桩月合格悬率1毫00输%抗浮鲜锚杆磨施工喜图片3详细景科学嘉技术标内容3.5挣复杂尤地质翻条件召桩基想础施壶工技划术工程近地处律特有浩的喀兼斯特残地貌仔地形预，工肌程地揭下水歌文地码质情倚况复搬杂，览地下氏水丰利富，荷流量病大，反流速晃快并漫带有此较多谋充填杠物流毯失，恒地下融暗河涛或较洗大溶石洞连脊通，概现场细存在宫不良暖地质灭现象采，抽批芯检蒙测结电果表减明，胖桩底弟桩端闪持力问层存屑在溶路洞。浅层赛溶洞棵致地乞面塌慢陷深层筋溶洞逗致桩雹锤偏裙位3详细桨科学董技术响内容3.5吴复杂喘地质写条件霸桩基住础施巨工技分术该技祸术通沫过抽前芯检信测，坊优化陷施工罩工序交，采尊用普陵通灌咬浆和糊高压架灌浆胶相结秋合，膏大直摘径片挡石回狂填复轧冲成香孔的嫩方法晌，解五决不鉴良溶客洞地戚质区歌域的杨桩基计施工浸难题青。溶洞狸一次捏注浆4关键匹技术4.欧1复杂著钢结翼构安倍装技典术本课土题形贵成了落上述驼5项丹技术辩，其谁中关条键技骨术3局项，浆创新母点如摸下：本课私题在减利用先三维瓶软件荡模拟欣钢结衫构吊雀装成往功解昂决了役大跨坑度钢亭结构探、全淘钢结糟构仿交古塔绝楼安汤装难灭题，守将模弊拟的窗过程改和结竹果动极态呈薯现出律来辅液助分万析预漂判施注工过味程、灯优化洗各种忌构件宋的装芹配、膛吊装它方案葵、大毙型吊亏车布帮置走陡向，品指导危施工蛮安装用等4关键半技术4.题2高空醋桁架补自承忽重模户板支允撑施扭工技削术针对做高大笋支模器的难智度大蔑，通站过受祥力计捞算分动析，瓜充分乏利用屠现有精的桁悲架下清弦铺振设普贤通工午字钢应，钢尸管支铜撑落企在工宁字钢蝇上，改以解役决高趟大支办模的栏难题已；同扮时通慕过设事置不拳同连惨接方团法，晌保证汤工字遥钢和桨钢管扯支撑澡架的调整体游稳定宋性，伤大大烛较少旅材料健的使锹用量舞，缩邪短了蒙工期野，其想安全费系数贸也有乌所保狭证。4关键妨技术4.烟3节能绍环保诊地源除热泵舟施工兄技术本工掠程地唱处特步有的忆喀斯蓝特地探貌，热地热闷资源妄充足常，但乓由于琴地质绞情况采复杂此，地狗下溶挎岩溶泡洞较瘦多，味地源内热泵引技术露在尚拦未成元功开的展应冈用，革在缺访少本枕地工弦程经搬验的娘情况社下，感经过柄详细谢的勘誉查设糠计和归测试咳，优体化施仔工方贪法，明成功察地解崭决了康施工跑中的陡遇到浇的地使质问敢题，炉使地膛源热脂泵技患术在摔地区切首次哪成功浩应用该技敏术将饶促进撇地源芳热泵坊技术甲在及活周边症地区短的应务用，妈为特率殊地贞貌条哲件应酒用地避源热需泵工据程提术供了跨非常偿宝贵找的技暗术资携料和贝施工食经验慢。5与当脂前国厉内外撤同类阶技术仙的综晴合比鲜较1）文给欢艺寄术院龙馆综返合施畅工技医术研北究与折运用掀，共客包含夸5项振关键蛇及创懒新技施术，遥经1妈项查还新，口查新溪结果鸦显示段：国内方公开葛发表补的文遣献中豆，均巩未见扑与本盟项目湾相同狼的报亿道。5与当使前国招内外孟同类抖技术间的综明合比愤较2）壮浇族自其治区许科学称技术亡厅委差托南盆宁市啊科学钟技术同局组尚织召遮开了径该成酒果的公鉴定居会，殃鉴定弄结论古为：成果伟总体敏达到萍国内查领先亭水平特。3）发森明专信利一赌项：高空森桁架盆自承讨重模尺板支溪撑结塔构。6应用衔情况6.奶1生产质、应矮用及朱推广攻情况文化岭艺术具院馆雹综合赵施工忠技术谎在“皮一院宾两馆绍”工忌程应猫用成撞功，放本课苗题在页大跨滋度钢葛结构泊、全遮钢结赞构仿扯古塔撇楼、址充分宪利用兴钢结照构桁扁架作毒为自叉承重珠的支酸撑系丢统、渡地源嘉热泵之系统洒的领忘域具搂有创愿新性路、独珠特性秧、代层表性好，技缸术含犁量高迅，每赏一道突施工蹄技术绘总结棒都是尤实际聪施工妈中锤荒炼出贞来，苦经过我反复哈试验坏和论预证，旁最后碗形成爸具有耻一定加实践钟指导拔意义哨的成贺熟技与术，钟对同心类型泽工程晓具有积很高之的示火范作哄用。6应用券情况6.选2应用捎前景一、岔近年菊来，朝大型像公共披建筑愉采用郑钢结虑构逐唯渐增片多，纷这种荐新型隶环保落建筑座材料哭大量后运用长呈现链出了脱复杂室多样阁的特篇点，秩随之贪而来歌的施逐工难仰题也贞不断槐出现牵，特挥别是迷高大繁空间揉施工塘过程挣中钢磁筋混乌凝土密结构朵与钢竟结构组结合历解决扎而导甩致的泄施工内难题念的案娘例也村不少皮，而乖全面组掌握稼此类混建筑猪的设合计和逃施工沿的单吵位不步多，柏因此强本课捡题对楚解决嗽此类绍难题小有很敬大的伏应用旷价值穗。二、奋地源班热泵为技术樱的使症用充延分利葡用了插地下邮自然衰资源早，有驴效地吗保护冬了生旺态环伤境，沟极大父降低振场馆瓣运行王的综恩合能恰耗，晒随着拐国家决大力胳发展桌可再欲生能传源的束潮流贞，地钉源热火泵系搅统应默用将胃会在扭全国纷越来钟越广甚泛，蹦因此膨本课杨题对更解决天此类院难题闪和为府同类悄工程灯提供围数据蛙和经束验有昂很大粗的应区用价药值7成果电构成通过倦文化茄艺术知院馆榜综合严施工馒技术乱应用天的开蝴发，灿在形潮成创超新技隶术的捞基础蜻上，以我们拜陆续辱获得纺一些旅成果脆：1、专利我成果1项：1）“皇高空查桁架贸自承犬重模轻板支统撑结化构”阵，于央20曲13驰年6戏月8棚日授由权，晒专利亲号：2、壮族雀自治挂区级全工法陆1项：1）“乐仿古冲塔施冲工工桂法”猎，工宾法编丢号：7成果喷构成3、论文记2篇：1）《变建筑奖基坑靠支护胸工程学施工笋工艺施探讨臣》2）《裙浅谈税建筑湖工程杠的总够承包睁管理隶》4、QC成果披2项责：1）《提膝高抗止浮锚腔杆一创次成句桩合琴格率用》2）《有暴效提鸭高石写材幕跑墙施舍工质毫量》8经济翁效益碑和社歼会效派益8.杆1经济暂效益1）方通过划应用乱复杂落钢结立构安冈装技杨术，榨加快滩了施取工速促度，棚比计孝划工伶期缩妇短了快15做天，逃直接芹经济清效益怕达9昨8万急元；2）挨通过般高空蚂桁架道自承董重模吧版支熄撑技纹术，谣大剧庄院主滋舞台杀顶板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