建筑新技術(shù)在大型綜合體建筑的集群運(yùn)用

——上海寶冶總包珠海高端商務(wù)區(qū)科技創(chuàng)新紀(jì)實(shí)

    發(fā)布日期：2015-06-23

 

□鄭建果  龐洪海

 

上海寶冶總承包珠海十字門(mén)中央商務(wù)區(qū)會(huì)展商務(wù)組團(tuán)一期項(xiàng)目達(dá)60多億，是珠海建設(shè)核心城市的戰(zhàn)略舉措和橫琴新區(qū)開(kāi)發(fā)的重大項(xiàng)目，承載著珠海城市發(fā)展、珠江口西岸崛起和粵港澳一體化發(fā)展的歷史使命。工程建設(shè)規(guī)模大、建設(shè)起點(diǎn)高、工程質(zhì)量要求過(guò)硬，是國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)的集展覽、會(huì)議、劇院、音樂(lè)、酒店、辦公、商業(yè)、旅游、觀(guān)光的超大型公共高端綜合體建筑群，是科技含量高的、典型的高、大、上工程，上海寶冶在這個(gè)工程中，集中、綜合、大規(guī)模運(yùn)用了各類(lèi)新技術(shù)，取得了良好的綜合成效。

龐然大物的“舉重若輕”

珠海十字門(mén)工程均為大型建筑。尤其是鋼結(jié)構(gòu)，工期緊，工程量大，技術(shù)復(fù)雜。在鋼結(jié)構(gòu)制造、安裝施工中，寶冶集團(tuán)進(jìn)行了大規(guī)模的科技創(chuàng)新，整個(gè)項(xiàng)目幾十項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)中，有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的占到了百分之六十，可謂“科技鋼構(gòu)”，其中領(lǐng)先技術(shù)的運(yùn)用也層出不窮。

如：國(guó)際展覽中心無(wú)柱式大型展廳，屋面采用雙曲面大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)屋面的安裝。因國(guó)際展覽中心地下室頂板承載力限制，大型吊機(jī)不能在頂板上作業(yè)。展覽中心屋面桁架采取了大型地面拼裝，整體液壓提升，運(yùn)用大型工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的方法進(jìn)行安裝。通常安裝這樣的大型安裝是進(jìn)行一跨一跨構(gòu)件按線(xiàn)安裝，而在這個(gè)過(guò)程中，上海寶冶采用整體桁架按面安裝，將國(guó)際展覽中心屋面分為5個(gè)提升單元，最大提升單元屋蓋面積約一萬(wàn)平米，單重超千噸。其特別之處更在于大型屋面結(jié)構(gòu)提升的整體柱子三個(gè)受力，一個(gè)不受力，要采用反力架，專(zhuān)家一致認(rèn)為提升的同步，均衡選擇提升點(diǎn)，難度極大，還有業(yè)界公認(rèn)的鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)整體混雜結(jié)構(gòu)整體穿插安裝的難題。

在這樣的大面積、大跨度、大體積、大重量復(fù)雜構(gòu)件的結(jié)構(gòu)安裝中，對(duì)計(jì)算機(jī)控制整體頂升與提升安裝施工技術(shù)精度要求極高，上海寶冶依托由液壓提升器、泵源系統(tǒng)、傳感檢測(cè)及計(jì)算機(jī)等先進(jìn)設(shè)備。施工先將待安裝鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地面或低標(biāo)高平臺(tái)上整體組裝完成，巧妙利用鋼構(gòu)件擬安裝部位附近的永久結(jié)構(gòu)，還通過(guò)設(shè)置臨時(shí)提升支架作為支撐點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)精確同步控制眾多受力點(diǎn)，將龐然大物安然提升到安裝位置。

為保證提升安裝的萬(wàn)無(wú)一失，項(xiàng)目部還在大量采用虛擬仿真技術(shù)，從節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)、受力分析、工況分析等各階段進(jìn)行仿真分析，進(jìn)行了精確的計(jì)算，解決了工程中的各種復(fù)雜工況的施工難題，加快了工程進(jìn)度，未出現(xiàn)任何安全傷亡事故，安全達(dá)標(biāo)率百分之百，質(zhì)量良好，并榮獲多項(xiàng)質(zhì)量獎(jiǎng)項(xiàng)，為工程順利完成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。比較傳統(tǒng)施工方法：需要的起重機(jī)械多，速度慢、成本高。而整體提升效率高，同時(shí)安全環(huán)保。僅機(jī)械臺(tái)班減少和支撐胎架制作減少，就降低成本700多萬(wàn)元。特大型鋼結(jié)構(gòu)的整體液壓提升安裝，寶冶已是名聲遠(yuǎn)揚(yáng)。在全國(guó)各地的地標(biāo)性大型建筑施工中，如：世博主題館、鄭州會(huì)展中心，哈爾濱會(huì)展中心等，上海寶冶已成為工業(yè)機(jī)器人大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)行業(yè)佼佼者。

復(fù)雜管線(xiàn)的“巧識(shí)紋理”

珠海十字門(mén)高級(jí)商務(wù)區(qū)的機(jī)電工程與一般工程不同，集多個(gè)大型建筑使用為一體。機(jī)電工程具有集成性、綜合性、復(fù)雜性的特點(diǎn)。其密如蛛網(wǎng)的大量各類(lèi)管線(xiàn)要在短時(shí)間內(nèi)高效完成，對(duì)施工單位是個(gè)不小的考驗(yàn)，上海寶冶機(jī)電管線(xiàn)施工不是盲目拼搶?zhuān)蔷牟季?，?duì)復(fù)雜的各類(lèi)管線(xiàn)“巧織紋理”，有序施工，獲得眾多好評(píng)。

針對(duì)該工程機(jī)電安裝工程包含水：生活水系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)等；電：動(dòng)力、照明系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等；風(fēng)：空調(diào)風(fēng)、地下室送排風(fēng)，消防送風(fēng)、排煙等。根據(jù)系統(tǒng)復(fù)雜、覆蓋面積廣、工期緊，建筑空間有限特點(diǎn)，走出了“三步好棋”：

首先是認(rèn)真熟悉原設(shè)計(jì)的系統(tǒng)工作原理、路徑、位置，進(jìn)一步深入要搞清楚系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)值的取定范圍，還有系統(tǒng)部件的工作正常條件與參數(shù)（如：系統(tǒng)最大工作能力，富余能力）。又進(jìn)行合理性、可行性、高效性深化設(shè)計(jì)。站在全局的角度上來(lái)結(jié)合各專(zhuān)業(yè)各自的特點(diǎn)解決各類(lèi)管線(xiàn)合理平面布局的問(wèn)題。在滿(mǎn)足工藝、標(biāo)高等要求的前提下，為施工乃至今后檢修制定了管線(xiàn)施工最為合理的層次，最科學(xué)的程序，最穩(wěn)妥的方法。就有力地保證了下一步施工的協(xié)調(diào)與配合。

同時(shí)上海寶冶成立了工程專(zhuān)題BIM技術(shù)小組，在工程中機(jī)電安裝全部采用了BIM技術(shù)，集成各專(zhuān)業(yè)BIM建模，迅速地識(shí)別和解決系統(tǒng)沖突，及時(shí)地進(jìn)行修正。如：基于BIM模型，出機(jī)電綜合管道圖（CSD）及綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（CBWD）等施工深化圖紙，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線(xiàn)與管線(xiàn)之間，管線(xiàn)與建設(shè)、結(jié)構(gòu)之間的問(wèn)題，經(jīng)精確計(jì)算，再次轉(zhuǎn)化CAD施工藍(lán)圖下發(fā)班組實(shí)施，通過(guò)采用機(jī)電綜合圖紙解決在保證功能情況下機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)部管線(xiàn)的標(biāo)高和位置問(wèn)題，避免管線(xiàn)交叉時(shí)產(chǎn)生沖突，配合并滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)及裝修的各個(gè)位置要求。增強(qiáng)了施工的精密性，實(shí)現(xiàn)了安裝的高效率。

上海寶冶還在施工中抓樣板引路導(dǎo)向。一是以樣板區(qū)施工，貫徹深化設(shè)計(jì)和既定工序。二是以樣板施工掌控實(shí)施效果，磨合施工隊(duì)伍。三是通過(guò)樣板區(qū)施工，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)算進(jìn)行有關(guān)測(cè)算和小結(jié)，對(duì)深化設(shè)計(jì)的實(shí)效性與不足進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。選定不同點(diǎn)的總計(jì)三千平米左右的區(qū)域作為樣板區(qū)域，每個(gè)樣板點(diǎn)都認(rèn)真記錄了各類(lèi)有關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)比較各種有關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)對(duì)有關(guān)技術(shù)運(yùn)用加以驗(yàn)證和改進(jìn)。還在復(fù)雜管線(xiàn)施工中，實(shí)施“車(chē)間化預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)裝配”，不僅縮短了占用施工平面的時(shí)間。還大大避免了返工修改的工作量，在進(jìn)度上提高了施工效率，降低了施工成本。復(fù)雜管線(xiàn)“巧織紋理”的先進(jìn)性，有效性高性?xún)r(jià)比也成為該工程的一大看點(diǎn)。

預(yù)鋪反粘的“防水不漏”

珠海十字門(mén)中央商務(wù)區(qū)一期地下室為國(guó)內(nèi)少見(jiàn)的多單體共用整體超大二層地下室，地下室總建筑面積約32.4萬(wàn)m2，高為4.0m。地下室深度達(dá)十多米。水位高，對(duì)防水要求嚴(yán)格，防水工程面積巨大，施工困難不小。

傳統(tǒng)的地下室防水施工是通過(guò)回填土夯實(shí)、墊層澆搗、砂漿找平層、防水層、細(xì)石砼保護(hù)層、結(jié)構(gòu)防水混凝土底板等系列工序來(lái)完成，難以實(shí)現(xiàn)與混凝土主體結(jié)構(gòu)達(dá)到牢固、全面、持久的粘貼，還可能因主體下沉形成結(jié)構(gòu)與防水層不粘結(jié)多竄水通道。在該項(xiàng)工程中，寶冶集團(tuán)采用了預(yù)鋪反粘防水施工技術(shù)，即使用以預(yù)鋪反粘防水卷板，利用其與聚合物水泥漿良好的親和性，經(jīng)過(guò)預(yù)鋪施工，與墊層點(diǎn)粘，在重力作用下自行與地下室底板結(jié)構(gòu)層滿(mǎn)粘，形成真正意義上的全外包防水層，解決了防水層與結(jié)構(gòu)層脫離失效的問(wèn)題，還有竄水等密封難題；

為保證預(yù)鋪反粘結(jié)防水卷材的應(yīng)用效果，上海寶冶在工程開(kāi)工前，進(jìn)行了認(rèn)真試驗(yàn)，即采用普通卷材和鋪反粘結(jié)防水卷材在同一試驗(yàn)塊上試驗(yàn)，做到了新方法運(yùn)用胸有成竹。在施工中，上海寶冶在墊層澆搗、自粘卷材點(diǎn)鋪、扎鋼筋保護(hù)、澆混凝土等各道工序嚴(yán)格把關(guān)，一絲不茍。對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，采取措施，有效防范。如針對(duì)鋼筋綁扎時(shí)易造成預(yù)鋪反粘卷材破損的問(wèn)題，在綁扎鋼筋時(shí)、堆放鋼筋、焊接鋼筋，以及卷材上降溫等多方面防患未然，該工程地下室預(yù)輔反粘防水卷材大面積使用達(dá)幾十萬(wàn)平方米，實(shí)現(xiàn)了地下室各個(gè)方位的滿(mǎn)粘防水，達(dá)到超大深地下室無(wú)滲漏全面達(dá)標(biāo)。這在國(guó)內(nèi)同類(lèi)工程已是少有的。其中沙漿層施工以及找平和細(xì)石砼保護(hù)層就節(jié)約投資約600萬(wàn)元。

科技創(chuàng)新的“成效不俗”

珠海十字門(mén)商務(wù)區(qū)工程因?yàn)楦叨耍瑥亩哂辛瞬坏涂萍己鹆?。而上海寶冶集團(tuán)因?yàn)閷?zhuān)業(yè)，在科技創(chuàng)新上，取得了良好成效。

一是建設(shè)部推行的十項(xiàng)新技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，該工程共推廣運(yùn)用了“建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)”中10大項(xiàng)共計(jì)19個(gè)子分項(xiàng)的新技術(shù)，如地基基礎(chǔ)與地下工程技術(shù)、綠色施工技術(shù)、信息化施工技術(shù)等。項(xiàng)目部還根據(jù)工程特點(diǎn)，設(shè)立了5項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新項(xiàng)目，如：大直徑多隔板高拋?zhàn)悦軐?shí)鋼管混凝土施工技術(shù)，超高層建設(shè)綜合技術(shù)研究與運(yùn)用等。

二是工程質(zhì)量好。新技術(shù)的推廣應(yīng)用，極大的保證和提升了工程質(zhì)量，在施工驗(yàn)收中所有分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格率為100%，得到了業(yè)主、總包單位、監(jiān)理單位的一致肯定和極高的評(píng)價(jià)。

三是專(zhuān)利成果頗豐。該項(xiàng)目申請(qǐng)了眾多專(zhuān)利，而其中的“大跨度桁架式結(jié)構(gòu)組裝與提升關(guān)鍵技術(shù)”，并通過(guò)省部級(jí)科技成果鑒定，整體達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。其中“結(jié)構(gòu)懸臂柱自平衡單側(cè)液壓提升施工技術(shù)”達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。專(zhuān)利共20項(xiàng)獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局受理。

四是論文水平不低。項(xiàng)目部技術(shù)人員在包括國(guó)家級(jí)核心刊物“施工技術(shù)”的刊物上發(fā)表論文6篇，論文整體水平不低。如龐洪海等撰寫(xiě)的《特大基坑復(fù)雜地質(zhì)條件下錨索成孔施工技術(shù)》論文榮獲“全國(guó)第三屆地下、水下工程技術(shù)交流會(huì)”優(yōu)秀論文獎(jiǎng)；如王曉梅撰寫(xiě)的《珠海十字門(mén)喜來(lái)登酒店鋼結(jié)構(gòu)工程焊接技術(shù)》榮獲“中國(guó)安裝協(xié)會(huì)焊接專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2014年論文大賽”一等獎(jiǎng)。

五是產(chǎn)生效益顯著。其中復(fù)雜地質(zhì)條件下超大深基坑施工綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益就達(dá)1254萬(wàn)元，還有臨海特大型超深地下室施工綜合技術(shù)達(dá)745.858萬(wàn)元，大直徑多隔板鋼管自密實(shí)混凝土施工綜合技術(shù)達(dá)711萬(wàn)元，僅三項(xiàng)總和就達(dá)2700萬(wàn)元。

六是形成良好社會(huì)效應(yīng)。其以“技術(shù)創(chuàng)新”、“科技創(chuàng)新”保質(zhì)量，保進(jìn)度，為上海寶冶集團(tuán)樹(shù)立起良好的企業(yè)形象，獲得了更多業(yè)主單位的高度信賴(lài)；豐富了上海寶冶十大技術(shù)的內(nèi)涵，為寶冶集團(tuán)、中冶集團(tuán)乃至在全行業(yè)的樹(shù)立了綜合高端科技競(jìng)爭(zhēng)力的品牌！