示范工程級別:深圳市建筑業新技術應用示范工程
獲獎年度:2005
頒獎單位:深圳市建設局
一、工程概況:
中興通訊研發大樓位于深圳市科技園南區,科技大道西面,高新南一道南面,南面緊鄰中興通訊一期辦公樓,北面與深南路遙望相對。總建筑面積65569.5平方米,建筑用地面積12410.80平方米,建筑占地面積1651.55平方米。建筑總高度153.80米,地下2層,地上36層,是一座現代化的超高層建筑。結構體系采用鋼筋混凝土剪力墻核心筒、鋼管混凝土組合柱、鋼-鋼筋混凝土組合梁的結構形式,外墻為玻璃幕墻。本建筑形式新穎,外輪廓為弧面形狀,立面效果豐富,上下均有變化。
1、工程建設概況
建設單位:中興通訊股份有限公司
設計單位:深圳市電子院設計有限公司
監理單位:深圳現代建設監理公司
總承包單位: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
主體結構形式:內筒外框架結構
3、工期
從樁頂設計標高開始,合同總工期為488天,從2004年6月18日到2005年10月18日。
4、質量目標
工程質量驗收等級評定按現行《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB50300-2001)的有關規定執行,分項工程一次驗收合格率為100%。確保廣東省優良樣板工程,爭創“魯班獎”。
二、推廣技術項目簡介
1、粗直徑鋼筋直螺紋連接技術的應用
本工程中直徑≥Φ22的鋼筋采用了新Ⅲ級鋼筋,新Ⅲ級鋼屈服強度高達到400MPa,減少了結構用鋼量,縮短了鋼筋的綁扎時間,提高了功效、縮短了工期,并大幅度地提高經濟效益,尤其在節約能源方面,可以大力推廣使用。新Ⅲ級鋼筋連接采用了鋼筋等強度滾軋直螺紋連接技術,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96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。
2、YK-FS復合防水劑的應用
本工程地下室側壁及頂板結構混凝土摻加膠結材料重量3%的YK-FS型復合防水劑,具有緩凝、高效減水、微膨脹作用,減小砼水膠比、推遲水化熱峰值出現的時間、減小水化熱峰值、提高砼的早期強度、補償砼干縮,從而減小砼的拉應力,防止砼裂縫。砼初凝時間6-7h,終凝時間10-12h;嚴格控制砼配合比,砼坍落度160±20mm,現場檢查砼坍落度每2小時不少于1次,發現異常情況,隨時抽查,坍落度超標的砼,禁止澆筑;水泥采用已充分冷卻的水泥,攪拌水采用低溫地下池水,以降低砼的入模溫度。地下室側壁拆模后效果顯著,整個地下室側壁結構混凝土觀感優良,無裂縫,經請示業主、監理、設計同意取消了側壁外表面水泥砂漿找平層,結構自防水達到了一級防水的設計要求。
3、C50、C60高強高性能混凝土施工技術
本工程地下2層~地上13層核心筒墻、鋼管柱混凝土設計強度等級為C60,地上14層~地上27層核心筒墻、鋼管柱混凝土設計強度等級為C50。
由于混凝土強度等級越高,水泥用量越多,溫升越高,易造成混凝土溫度應力過大,致使混凝土開裂,并減弱建筑物耐久性。為確保深圳市優質結構工程,C50、C60混凝土應在強度、耐久性、工作性、各種力學性能、實用性、體積穩定性、經濟合理性方面具備高性能,通過添加河南省平頂山市神翔化工廠FDN-800型緩凝高效減水劑,減水率>25%,緩凝作用可以保證混凝土的初凝時間不早于6h,終凝時間9-12h,提高混凝土的可泵性,滿足現場澆筑的要求。摻加媽灣電廠的Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰來降低混凝土的水膠比,提高混凝土的流動性,保持適度的粘度系數,合理的配合比設計,使混凝土高性能化。因此,C50、C60高強能混凝土的配制、澆筑和養護以及質量管理都是至關重要,通過對每一道工序嚴格控制,確保了高強、高性能混凝土的施工質量,混凝土強度指標、觀感質量等優于普通混凝土。
4、高拋免振自密實混凝土應用技術
高拋免振自密實混凝土最早在我公司賽格廣場項目應用,本工程結構形式與賽格廣場相似,鋼管柱內混凝土的澆注根據情具體況,Φ1200~Φ1050鋼管柱采用高性能砼立式手工澆搗法,Φ900~700鋼管柱采用高拋免振搗自密實砼高位拋落無振搗法。
高拋免振搗自密實混凝土施工性能優異,可大大加快施工速度,減少勞動強度,可以避免因振搗不足而引起原混凝土質量問題,保證了混凝土施工質量。
高拋免振搗自密實混凝土從試驗到現場使用情況看,配合比參數基本合理,滿足設計指標要求,通過進步的優化配合比,使自密實混凝土的性能更好。
高拋免振搗自密實混凝土從現場觀察情況看,混凝土的初凝時間比普通混凝土稍遲約3個小時,終凝時間約晚4個小時。這與當時澆筑時的溫度有關。當溫度較高時,差異不明顯。
高拋免振搗自密實混凝土每方水泥用量都在300kg以上。因此,對于屬大體積混凝土的結構部位,應采取有效的溫控措施,控制好混凝土的出機口溫度、入倉溫度和澆筑溫度,并且加強對混凝土的溫度監控及養護。
高拋免振搗自密實混凝土在現場施工中要嚴格管理,控制過程要準,澆筑時要認真細致,應時刻注意自密實混凝土的流動范圍、骨料分離狀況。
高拋免振搗自密實混凝土技術,進一步完善了我國鋼管混凝土結構的施工工藝,減輕工人的勞動強度,避免管內危險作業和人為影響混凝土質量的因素,有效地控制混凝土質量,加快施工進度,在鋼管混凝土結構工程的施工中具有廣泛的應用前景。
5、核心筒采用JFYM50整體提升液壓爬模體系應用技術
根據類似工程經驗,為保證核心筒結構施工與鋼結構吊裝互不影響,不等高同步攀升,核心筒采用JFYM50整體提升液壓爬模體系施工。該爬模體系具有模板、架子合為一體,實現與導軌相互爬升的特點,操作簡單、便于支拆,可提高工作效率,混凝土墻面質量達到清水混凝土效果。
筒體墻爬升模板采用鋼木組合模板可減輕自重,筒體內局部有樓板處墻體模板考慮使用覆膠夾板翻模施工模,以便與外側大模連接固定。
爬模工藝綜合了大模板和滑模的共同優點,在結構施工階段隨墻體施工進度逐層上升,施工速度快,可節省場地和塔吊吊次;高空作業安全,不用搭設外腳手架;并可避免因氣候或機械原因導致停機、停電、停水產生的不利影響。
JFYM50爬模架主要由附墻裝置、H型導軌、主承力架及架體系統、液壓爬升系統、防傾、防墜裝置及安全防護系統等部分組成。
6、鋼筋混凝土圓弧外掛板定型鋼模板施工技術的應用
中興通訊研發大樓結構外輪廓由二個不同半徑的六段圓弧曲線掛板連成,柱網軸線關系相當復雜。如何保證圓弧外掛板結構施工的定位、弧度、垂直度,是確保深圳市優質結構工程的重點之一。
針對圓弧外掛板結構的施工,項目編制了專項施工方案,委托專業工廠采用角鋼、鋼板預制定型鋼模板,包括角模一起預拼裝,標準化施工,攻克圓弧外掛板施工難關。由于采取措施有效、得當,定型鋼模安裝速度快,定位簡單,弧度、垂直度控制準確,外觀觀感優良,最后取得了預期的效果。
7、外爬架施工技術的應用
我公司使用的導座式升降腳手架與傳統的全高落地式雙排腳手架、及其它型式的升降腳手架相比,具有顯著的特點。
(1)與傳統的落地式雙排腳手架比較:
a、一次性投入的材料大大減少,提高周轉材料的利用率;
b、操作簡單迅捷,勞動力投入少,勞動強度低;
c、使用過程中不占用塔吊,加快施工進度;
d、降低了工程成本。
(2)與其它型式的升降腳手架比較:
a、操作極為簡便,誤操作可能性小,容易管理;
b、升降安全,適用任何工況,每一主框架處均有三點以上獨立的附著點,其中任何一點失效,架子不會墜落或傾翻;
c、防墜裝置,多重設置,多重防護,且靈活、直觀、可靠;
d、承傳力結構簡捷、明晰、可靠;
e、具有無級調整預留孔主體結構誤差的功能,適應性好。
導座式升降腳手架結構主要由導軌主框架、水平支承框架、附墻導向座、提升設備、防墜裝置等組成。
中興通訊研發大樓外架采用了導座式電動整體升降腳手架,在整體提升過程中比一般承力式外腳手架更穩定、更安全、抗傾覆能力更強,增加的提升同步和同重裝置,保證了爬架的整體平衡和桿件受力均勻。此爬架不但很好地滿足了工程施工的要求,而且提高了外架的安全性能。
8、地下防水新材料施工技術的應用
本工程地下室底板背水面采用了新型水泥基滲透結晶型防水材料(見下圖),是由美國進口主料和生產設備生產的涂在混凝土表面或內摻的一種水泥基材料,目前在世界上許多國家和地區廣泛的應用,該產品在我國的一些城市工程中做了一些試驗性應用,都起到了很好的防水作用,效果很好。水泥基滲透結晶型防水材料遇水起反應,長成與溶于水的長針狀結晶體,滲透到混凝土深層中,有效地堵塞密封混凝土混凝土中的微裂縫和毛細孔,從而起到永久性的防水作用;水泥基滲透結晶型防水材料使用起來非常簡便,無需細致的準備工作,無需底涂、無需量度、切割、增強和密封邊角等,不會被刺穿、撕裂或掀起,而且無施工縫。
地下室外墻迎水面則采用了另一種新型非焦油聚氨酯防水涂料,是雙組份固化反應型防水涂料。A組份是以聚醚樹脂和二異氰酸酯等聚合反應制成的預聚物。B組份由硫化劑、催化劑樹脂等多種助劑精制面成。A、B組份按一定配合比攪拌均勻,涂刮在基面上,經固化后形成一種低毒性、低異味,整體而富有彈性的防水膠膜。不含煤焦油,對環保境污染小。產品性能穩定,耐候性好,固體含量高,防水性能可靠。粘結力強、液態施工、室溫固化、操作方便、工期短。具有優良的延伸性、抗拉強度,對防水基層的伸縮和開裂變形能起橋連作用,該產品為冷做法施工,施工方便,工效高,防水性能良好。這兩種防水材料都具有推廣應用的價值。
9、鋼管柱制作及節點連接
本工程為中興通訊研發大樓鋼結構工程,由鋼管柱、工字鋼梁組成的中高層建筑物,工程量約為3030噸。鋼管柱為鋼板卷制而成的組焊鋼管,工字鋼梁為扎制工字鋼鋼梁,鋼梁與鋼柱間通過在鋼柱上加環形加勁肋采用栓焊的形式進行連接,鋼管混凝土柱與砼梁連接采用環梁節點連接。其中主梁與鋼管柱鋼接,周邊次梁與鋼管柱鉸接。
鋼管柱橢圓度的加工精度以及焊接變形的控制則成為了該工程的重點和難點。加工時編制了科學、合理的加工方案。焊接時在滾輪焊接胎架上采用成熟的焊接工藝、焊接順序來保證了焊接質量,并通過精心的測量來控制了鋼管柱橢圓度的精度要求,從而保證了現場安裝連接的可靠性和準確性。
環梁節點的構造就是在鋼管外圍繞鋼管設置一環形鋼筋混凝土梁用于傳遞彎矩,在環梁底部緊貼鋼管外表面貼焊一環形鋼筋,作為抗剪環,依靠混凝土與鋼管壁的粘結力及抗剪環來傳遞剪力。
環形牛腿主要用于鋼管混凝土柱與型鋼鋼梁的連接,其構造就是在鋼管柱對應型鋼鋼梁的翼緣位置設置環形加勁板,環形加勁板之間設置加勁肋板,與型鋼鋼梁腹板相對。鋼梁翼緣與環形加勁板等強焊接,腹板與對應的加勁肋板栓接。通過環形牛腿傳遞相應的彎距及剪力。
10、機電安裝工程技術
本工程為高科技研發人員辦公場所,其內部水、電、空調、消防、通訊信息網絡相當完善,功能齊備。
本工程安裝工程分為五個系統,包括:給排水系統、電氣系統、空調系統、通訊網絡系統、消防系統等。
在本工程,安裝方面主要采用了以下“四新”技術:
(1)立體交叉綜合施工技術;
(2)本工程對防火重點部位采用氧化酶電纜及封閉式母線,該技術增大了建筑電氣的保險系數;
(3)一體化KBO空氣開關應用技術,該技術大大提高了安全系數及經濟效益;
(4)空調冷凝排水管采用PE管,該技術節約了保溫材料,節省了施工時間和工程造價;
(5)排水系統采用球墨鑄鐵管、采用橡膠報箍連接技術,該技術也大大節省了施工工期,提高了經濟效益;
(6)空調冷水機組及換熱器應用技術,該技術解決了超高層建筑的供水壓力問題,工程成本得到控制;
(7)超高層排水管道施工技術;
(8)消防管道采用卡箍連接技術,縮短了施工時間;
(9)大量節能燈管的應用,為以后使用節約能源創造了條件;
11、項目信息化管理技術
總包項目經理部為主管工程師以上的人員配備了計算機,要求所有的施工準備工作盡量利用計算機來完成,并根據各部門、各專業的需要有針對性的開發小型的計算機管理系統,并通過項目的內部網絡系統實現資源共享。
(1)建立項目局域網
項目的公用信息,如圖紙及其目錄,技術方案,進度計劃等都可以在項目網絡上隨時查詢;各專業和部門將自己認為需要通知他人的信息通過郵件傳遞給對方,或將其設置為共享文件供其他人瀏覽;商務人員通過網絡統計各部門的辦公用品需求。
(2)CAD圖紙生成及技術資料管理系統
本項目中,主管工程師的深化設計及方案編制均利用計算機來完成,熟練使用CAD繪圖系統是對工程技術責任工程師的基本要求。本工程中設計、總包、分包之間處于審核過程中的圖紙的傳遞均采用電子郵件的方式。以上計算機輔助管理大大提高了項目技術管理的效率。
(3)現場電子監控
工地外圍墻設置4臺紅外線攝像頭,實時監控圍墻內外情況;
塔吊上安裝一臺攝像頭(360°),實時監控施工現場作業面的情況;
監視器(彩色)放置在保安室,由保安進行時實動態監控;
同時配置一臺采集器卡與保安室相連,將影像資料存儲在電腦中(一個月);
食堂管理配置:6臺買飯打卡機、1臺發卡機,1部電腦,使工人購飯實現無幣化管理,可以有效地減少工人攜帶現金和菜票的不便之處,同時也提高項目爭創省優的硬件管理水平。
三、經濟效益和社會效益
該工程實施單位推廣應用了“建設建筑業10項新技術”中的6項及其它新技術。
該工程工期滿足合同要求,獲得2005年度深圳市新技術應用示范工程獎。取得了較好的社會和經濟效益。