示范工程級別:省部級科技示范工程
獲獎年度:2014年
頒獎單位:廣東省建設局
一、工程概況
東海國際中心(公寓綜合體)工程總建筑面積224356.61m2由兩棟公寓樓及空中連廊組成。其中公寓塔樓A棟有82層、屋面高度295.20米,總高度308.615米;公寓塔樓B棟有75層、屋面高度263.70米,總高度283.35米。兩棟塔樓均采用框架核心筒結構體系,雙塔平面呈斜向布置成45度夾角。
兩棟塔樓在45層至51層之間采用鋼結構連接體進行連接。連接體采用桁架加吊柱鋼架結構體系,其中在48層與51層之間設置桁架,桁架總高9.90m,45~48層之間設置吊柱,45層、46層及48層樓層鋼梁與吊柱形成剛架體系。
1、工程建設概況
建設單位:深圳市天騏房地產發展有限公司
設計單位:深圳市奧意建筑工程設計有限公司
監理單位:深圳京銀建安監理公司
施工單位:中國建筑第二工程局有限公司
2、工程設計概況
基礎結構形式:人工挖孔樁基礎、筏板基礎
主體結構形式:框架-核心筒結構
3、工期
開工日期為2010年5月18日,完工日期為2013年11月15日。
4、質量目標
確保廣東省優質工程,爭創魯班獎
二、推廣技術項目簡介
1、地基基礎與地下空間工程技術
1.1 復合土釘墻施工應用技術
本工程采用旋挖樁+樁間旋噴止水+預應力錨桿+土釘墻的基坑支護技術,基坑長度約為500米。
土釘墻由原位土體、設置在土中的土釘和噴射混凝土面層組成。通過土釘、墻面與原狀土體的共同作用,形成以主動制約機制為基礎的復合體,具有明顯提高邊坡土體的結構強度和抗變形能力,減小土體側向變形,增強整體穩定性的特點。因此其支護效果主要由土釘的長度、設置密度、土釘的抗拉抗彎和抗剪強度、土釘與土體的粘結強度、面墻剛度、土釘與面墻結合程度、原狀土體性狀、坡頂荷載、開挖深度等因素綜合決定。
復合土釘墻發展了土釘墻技術,不僅應用范圍大大擴展,而且應用技術和工程安全均由明顯提高,大大降低了基坑支護事故發生率,帶來了顯著的經濟效益,社會效益和環保效益。
2、混凝土技術
2.1 混凝土裂縫控制
本工程共使用從C30到C60的各種混凝土的各種混凝土約14萬立方米,其中抗滲混凝土占有相當一部分的比例,通過抗裂技術的應用,所施工的混凝土基本沒有明顯裂縫,工程質量優良。
混凝土開裂后對結構承載能力的損傷可能不大,但混凝土整體失去了水密性,對耐久性的影響較大。較好的控制混凝土開裂,對提高結構耐久性具有重要意義。對一些重要的基礎設施而言,目前一般要求100年耐久性,本項技術和其他維護修復措施相結合,可保障混凝土結構的使用壽命滿足要求,具有重大的經濟效益和社會效益。
2.2 超高泵送混凝土技術
本工程塔樓A棟有82層、屋面高度295.20米,總高度308.62米;公寓塔樓B棟有75層、屋面高度263.70米,總高度283.61米,混凝土輸送高度高,體量大。為保證混凝土能順利輸送到最高點,不出現爆管、堵管現象,100米以下泵送屬于非高壓泵送,每棟塔樓1臺ZLJ5121THB混凝土車載泵、4條普通高壓泵管澆注混凝土;100米至308米每棟安裝1臺超高壓拖泵HBT90CH-2122DⅢ、4條超高壓泵管(泵管全部更換為超高壓泵管),向A、B塔樓交替澆注混凝土,A,B塔樓澆筑混凝土時間錯開;A、B塔從4層開始各安裝兩臺HGY24布料機,布料機覆蓋面廣,和普通布料桿相比,減少了塔吊上下倒運時間,隨主體結構施工自動爬升,施工作業面混凝土澆筑完全自動化,大大的減少了勞動力,節省了施工工期。
3、鋼筋及預應力技術
3.1 高強鋼筋應用技術
本工程鋼筋工程用量大,鋼筋等級高,最大規格直徑鋼筋達到36mm,HRB400三級鋼筋總用量約15萬t,使用400級鋼筋可節約鋼材15%左右,這樣也就減輕了結構自重,減少了鋼筋綁扎的工程量,加快施工速度,減小了工程的成本,同時減少了對環境的污染。
3.2 鋼筋焊接網應用技術
東海國際中心(公寓綜合體)A、B塔樓核心筒區域板筋全部采用鋼筋焊接網,樓板厚度200mm,鋼筋焊接網總用量約為1980噸。鋼筋焊接網將原來的現場制作的全部工序及90%以上的綁扎成型工序全部進行了工廠化生產,除保證了鋼筋制作、綁扎的質量外,還大大縮短了工程的施工周期,還具有剛度大、成型后網片不易變形、與混凝土的握裹力強、不易產生裂縫,提高了鋼筋混凝土的結構強度,保證了施工質量。
3.3 直徑鋼筋直螺紋連接技術
本工程框架柱、梁中直徑≥φ16的新Ⅲ級鋼連接采用大直徑鋼筋直螺紋機械連接技術,使用量達44萬余個。該技術工序簡單,相比其他類型鋼筋接頭連接技術而言,直螺紋連接技術易于操作,工效高,質量優,接頭機械性能抽檢合格率100%(抽檢197批次),全部滿足Ⅰ級接頭標準要求;施工場地條件要求低,并有效地降低工程成本,可以在工程中廣泛使用。
4、模板及腳手架技術
4.1 鋁合金模板施工技術
本工程A塔樓82層,B塔樓75層,標準層層高3.3米,標準層每層模板使用面積2200多平米,標準層全部采用鋁合金模板,項目配備了一套鋁模及四套立桿,模板工程量達49萬平方米。鋁合金模板重量輕,周轉次數高,承載能力大,模板可實行單人搬運,現場組裝,大大降低了模板拆裝、運輸機械和模板維護修理費,且混凝土拆模后能達到清水混凝土飾面的效果。本工程完工后,標準板還可以用在其他項目,可以大力推廣使用。
4.2 附著升降腳手架技術
本工程標準層層高3.3米,從四層開始使用附著式升降腳手架。本工程采用的附著升降腳手架高度為16.5米,8步架,可覆蓋5層樓的高度,架體步高均為1.9米,架體寬度0.9米,周長596.2米,整個升降腳手架由 26組架體組成,導軌平均間距4.48米,覆蓋建筑物外墻面積4752平方米。架體最底部采用定型水平支承框架,提升機構采用型號為7.5噸鏈長8米的電動葫蘆,附墻固定導向座將承偉力構件與導向和防隊裝置合成一體。架體一次成型后,采用導座隨著主體結構的進度逐步向上提升,主體結構施工完畢后,再隨著外玻璃幕墻的施工進度逐步下降。
5、鋼結構技術
5.1 深化設計技術
本工程鋼結構分以下部分:
1)地下室局部為型鋼混凝土梁;2)二層裙房26—28軸為鋼與混凝土組合梁;3)三層裙房頂出公寓塔樓A、B之間為鋼與混凝土組合梁;4)公寓塔樓A、B一部分墻柱為型鋼混凝土墻柱;5)公寓塔樓A、B之間44層~50層連體結構為鋼結構桁架體系。
通過對鋼結構深化技術的應用,預見性地解決和預防整個施工過程可能出現的影響成品質量的問題,為加工成品質量和順利安裝施工提供技術保障,保證了工程的工期,工程質量,降低了生產成本、對施工的安全也有了一定的保障,從而大大的提高了工作效率。
5.2 厚鋼板焊接技術
本工程在48層與51層之間設置桁架,桁架的鋼板最大厚度達40mm;跨度30.97米(柱中心線間距),桁架高度9.9米。轉換桁架由箱型梁組裝而成,所有焊縫均為一級焊縫。
焊接時按下列要求采用合理的焊接順序控制變形:
對于對接接頭、T形接頭和十字接頭坡口焊接,在工作防止條件允許或易于翻身的情況下,采用雙面坡口對稱順序焊接;對于有對稱截面的構件,采用對稱于構件中和軸的順序焊接。
對雙面非對稱坡口焊接,采用先焊深坡口側部分焊縫、后焊淺坡口側焊縫、最后焊完深坡口側焊縫的順序。對長焊縫采用分段退焊法或與多人對稱焊接法同時運用。采用跳焊法,避免工件局部加熱集中。
目前,國內鋼結構工程發展迅速,厚鋼板構件在工程中將相當普遍,厚鋼板的焊接可大力推廣使用。
5.3 鋼結構與大型設備計算機控制整體頂升與提升安裝施工技術
本工程兩棟塔樓在45層至50層之間通過空中連廊相連,連廊結構平面整體為扇形,連廊結構主要由三內、中、外榀主桁架構成,桁架高度為9.9m,桁架兩端與混凝土結構中的勁性柱連接,鋼連廊結構最大安裝高度達到約179.1m,結構提升重量約700t,桿件規格較大,單重及壁厚均較大,且桿件眾多。鋼連廊結構在地面拼裝成整體后,利用“超大型構件液壓同步提升技術”將其一次提升到位,大大降低安裝施工難度,有利于保證質量、安全和工期。
5.4 鋼與混凝土組合結構技術
本工程地下-4F至地上51F結構框架柱采用了勁性鋼骨混凝土柱結構,勁性鋼骨混凝土柱結構具有比純混凝土柱結構可有效減小截面面積、增加建筑的空間利用率等優點,此技術已廣泛應用到各類建筑、特別是高層、超高層建筑上。
本工程勁性鋼骨柱是柱中心為鋼板焊接而成的十字形鋼龍骨,外包鋼筋混凝土,在底層-4F至50F鋼柱上均焊有φ22*200圓柱頭焊釘,將鋼柱所承受彎矩傳遞給混凝土結構;勁性鋼柱與混凝土框架梁構成了無鋼梁勁性混凝土結構體系,有如下特點:提高建筑的有效空間、鋼結構質量更容易保障、可減少作業時間、縮短工期;與之同類型的工程可以推廣使用。
6、機電安裝工程技術
6.1 管線綜合布置技術
本工程機房、走道等管線密集處均應用管線布置綜合平衡技術。管線布置綜合平衡技術是施工管理技術,隨著建筑工程施工圖紙電子版的應用,為施工過程控制以及竣工資料整理提供了較好的條件。為了更好地落實和調整工程建設方、監理及設計的各項要求,合理分布機電工程各專業管線的位置,在設計交底和綜合審圖階段,采用機電管線綜合平衡技術,可以最大限度實現設計和施工之間的銜接,為有效協調各機電專業分包方的施工提供技術支持,為施工的順利進行創造條件。
東海國際中心公寓綜合體工程中應用了管線綜合布置技術,經使用后表明該項技術明顯提升了機電安裝施工工期、質量、成本觀感等方面的要求。最大限度合理協調各安裝專業、機電安裝與土建、結構、裝修之間的問題,滿足建設單位等相關方的各項要求,縮短工期,從而增加安裝工程的經濟效益和社會效益等方面的利益。
6.2 金屬矩形風管薄鋼板法蘭連接技術
通風空調系統工程風管安裝量巨大,除部分消防排煙管道、廚房管道采用角鋼法蘭風管之外,本工程約采用5萬m²鍍鋅鋼板共板法蘭風管。采用共板法蘭風管加工流水線不僅使以往的風管制作由低效的人力勞動變為高效的機械制作,大大降低了勞動強度,提高了工作效率,降低了工程成本。
7、綠色施工技術
7.1 預拌砂漿技術
本工程的砌筑和抹灰砂漿均采用預拌砂漿,預拌砂漿是指由攪拌站和干拌砂漿專業廠家生產的,用于建設工程中的各類砂漿拌合物,是我國近年來發展起來的一種新型建筑材料。相對于自拌砂漿,預拌砂漿能精準的控制配合比,保證質量,同時不占用現場施工場地,縮短工期,可廣泛推廣。
7.2 鋁合金窗斷橋技術
本工程在節能設計方面要求門窗采用斷橋鋁合金窗,幕墻采用斷橋隔熱鋁型材,玻璃采用中空LOW-E鋼化透明玻璃。本工程主要應用于幕墻門窗,給工程帶來了良好的經濟效益,并符合社會節能要求。斷橋鋁合金門窗強度高、保溫隔熱性好,剛性好、防火性好,采光面積大,耐大氣腐蝕性好,綜合性能高,使用壽命長,裝飾效果好,并且性價比高,在業界口碑良好,使其成為高檔建筑用窗的首選產品。
8、防水技術
8.1 聚氨酯防水涂料施工技術
本工程設計要求在地下室頂板采用雙組份聚氨酯防水涂料(911),聚氨酯防水涂料是雙組份固化反應型防水涂料。
雙組分聚氨酯涂膜具有整體性好、拉伸強度高、延伸率大、防水性能好,以及與基層粘結力強等特性,并以其優良的綜合性能,在建筑防水應用中占有重要地位并被廣泛應用。實踐證明,雙組分聚氨酯涂膜系統在任何非外露條件下均可保證防水層的整體密封性和優異的防水效果。本施工技術成功地應用于東海國際中心(公寓綜合體)工程,符合工程質量驗收規范和合同要求。
9、抗震與加固改造技術
9.1 深基坑施工監測技術
本工程沿基坑邊布設了28個監測點,通過在工程支護結構上布設凸球面的鋼制測釘作為位移監測點,使用全站儀等定期對各點進行監測,根據變形值判定是否采取相應措施,消除影響,避免進一步變形發生的危險。
在墻頂水平位移監測點旁布設維護結構的沉降監測點,間隔25m布設一個監測點,利用高程監測的方法對維護結構墻頂進行沉降監測。
10、信息化應用技術
10.1 虛擬仿真施工技術
本工程施工前,利用三維BIM模型結合二維CAD圖紙,對整個項目進行綜合會審。通過對BIM模型的任意剖切、透視、漫游等操作,直觀、高效的完成對整個項目的理解。在現有設計模型基礎之上增加施工措施內容,通過綜合圖紙會審,驗證施工方法的可行性;通過對鋼結構節點及裝飾等內容的深化設計,提供加工詳圖及節點應力應變分析,保證設計意圖的實現,BIM設計模型可減少施工現場碰撞檢查。
10.2 施工現場遠程監控管理及工程遠程驗收技術
本工程施工過程中,利用遠程數字視頻監控系統和基于射頻技術的非接觸式技術或3G通信技術對工程現場施工情況及人員進出場情況進行實時監控,通過信息化手段實現對工程的監控和管理,通過視頻信息隨時了解和掌握工程進展,遠程協調、指揮工作能夠實現將施工現場的圖像、語音通過Internet傳輸到任何能上網的地點,實現與現場完全同步、實時的圖像效果。通過此項技術的應用,起到了規范工程現場管理、減少違規操作、保障施工安全和質量、節省資源、提高工程驗收效率的作用。
10.3 工程量自動計算技術
本工程應用BIM技術,建立三維模型,實現鋼筋、混凝土、砌體、裝飾、基礎等各部分的自動算量。
在施工階段,三維算量軟件和進度管理軟件和材料軟件的融合可以動態地顯示出整個工程的施工進度,從而可以進行已完成工程量和消耗材料量的分析對比,及時地發現施工漏洞,從而盡最大能的節約投資,給企業帶來巨大的經濟效益。同時,采用工程量自動計算技術,可進一步促進招標過程中工程量信息的公開化。這就從根本上消除了標底準確性和標底泄露所帶來的負面影響,有利于公平競爭,避免工程招標中的弄虛作假、暗箱操作等不規范的招標行為,從而產生顯著的社會效益。
10.4 項目多方協同管理信息化技術
本工程采用先進的信息化管理系統,以保證信息管理規范化、現代化,確保信息的準確性、及時性、可追溯性,利用現代化信息管理方式改變管理模式,提高工作效率、管理水平和協同能力。
通過項目多方協同管理信息系統的應用,提高項目建設各方的信息資料溝通交流和項目日常管理工作效率,增加項目管理數據透明度,使項目管理各方資料有記錄、保存,能追溯,能及時反饋,可以大大節省項目管理工作成本,能及時發現項目管理中的問題,有利于項目管理的全過程控制,推動項目投資建設、設計、施工、監理等各方管理手段的現代化。
11、創新技術
11.1 核心筒自翻牛腿施工技術
本工程在核心筒內架的底部設置具有僅可單向向上翻轉的牛腿的型鋼平臺,在核心筒施工超過內架高度時,利用塔吊將該型鋼平臺及以上的架體提升至上一個預留洞口處就位達到架體循環使用的目的,本施工技術搭設簡單,型鋼平臺及內架完成后即可循環使用,操作簡單快捷,使用安全高效。
本工程每個塔樓有4個大電梯井,每個電梯井容納3臺電梯,另外還有兩個單獨的消防電梯井,每個消防電梯井容納1臺電梯。在大電梯井內,將3個標準大小的自翻牛腿操作平臺連通為1個大的操作平臺,型鋼架主要由14號及16號槽鋼焊接而成,操作平臺隨主體結構每兩層提升一次。
11.2 蒸壓陶粒墻板施工技術
隨著節能減排效應在建筑業的逐步推廣,蒸壓陶粒輕質混凝土墻板是現政府大力推行的綠色節能建筑新型材料,本身有著其他任何墻體材料無法比擬的優勢,如強度高、表面平滑、整體性好、耐腐蝕、收縮小、抗大氣氧化、防火、防水、隔音、隔熱、保溫及安裝走線方便、可鑿、可切割、可釘掛。本工程定位為亞洲第一高的超高層公寓,業主對隔墻性能的要求相當嚴格,本工程外墻、內墻及衛生間隔墻均采用蒸壓陶粒墻板,應用量達15.4萬平米。
將蒸壓陶粒輕質混凝土墻板于實際工程,特別是超高層建筑,即符合環境保護的要求,又能縮短工期,具有良好的社會效益、生態效益和經驗效益。
11.3 自爬卸料平臺施施工技術
針對本工程施工現場的實際情況,主體結構施工中各樓層的各種周轉材料必須通過卸料平臺作為臨時出口處,利用塔吊直接吊運到上一層各個施工作業面。隨主體結構施工進度在A 、B塔樓兩幢每層各安裝6個自爬式卸料平臺,周轉使用。
自爬式卸料平臺隨主體結構逐層提升,大大減少了懸挑工字鋼安裝的工作量,為周轉材料提供安全可靠的平臺,大大地節約了成本,取得了巨大的經濟效益。
12、其他施工技術
12.1 超高層建筑主要垂直運輸設備的布置及安拆技術
超高層建筑施工垂直運輸體系是一套相互補充的擔負建筑材料設備、建筑垃圾和施工人員運輸的施工機械。超高層建筑施工垂直運輸體系任務重、投入大、效益高,因而在施工中占有極為重要的地位。超高層建筑施工組織設計時,必須針對工程施工特點構建合理、高效的垂直運輸體系。本工程A塔樓布置一臺M440D塔吊,一臺S200塔吊,兩臺施工電梯SCD200V,兩臺混凝土泵HBT90CH-2122D(其中一臺配用);B塔樓布置一臺ZSL500塔吊,一臺S200塔吊,兩臺施工電梯SCD200V, 兩臺混凝土泵HBT90CH-2122D(其中一臺配用)。
在施工過程中積累了許多成熟的垂直運輸設備布置及安拆技術,為其他類似項目提供了借鑒參考的實踐依據。
12.2 玻化微珠保溫砂漿技術
東海國際中心(公寓綜合體)每棟塔樓的屋面建筑面積約3164m2,屋面工程中采用玻化微珠為輕質隔熱骨料的保溫節能型水泥砂漿,大約使用了84噸玻化微珠。玻化微珠具有保溫隔熱的功能和抗老化、耐候性及防火性能,整體強度高,在建筑節能要求上符合國家相關建筑節能標準。
三、經濟效益和社會效益
3.1 經濟效益
HRB400級鋼筋直螺紋技術的應用減少了結構用鋼量,縮短了鋼筋的綁扎時間,節約了成本。
根據我們的經驗,凡是使用鋁合金模板的工程,完工后統計結果顯示,縮短了工期,投入的勞動力比木模板要少,模板重復利用率高;升降式腳手架,一次性投入材料少,操作方便,勞動力投入少,因此本工程使用的鋁合金模板以及升降式腳手架為我項目節省了可觀的成本。
3.2 社會效益
東海國際中心公寓綜合體工程作為了深圳福田區又一地標式建筑物,工程設計的科技含量較高,合同工期要求緊。我局以相當的技術實力和高水平的綜合管理能力,以及強大的土建工程和鋼結構工程的施工力量,突破重重困難,順利完成本工程,為我局贏得了業主好評和政府建設監督部門的信任。