昆明佳华广场工程建筑新技术应用情况

昆明佳华广场工程建筑新技术应用情况一九九八年五月十四日，昆明佳华广场工程通过了建设部第二批“全国建筑业新技术应用示范工程”的验收，并由此荣获全国建筑业新技术应用银牌示范工程称号。该工程重视新技术新工艺的应用，在实践中摸索总结了一些经验。一、一、工程概况昆明佳华广场工程，由昆明佳达实业公司投资，香港香灼玑建筑师事务所与云南省设计院合作设计，是集宾馆、商住、购物、办公、餐饮、娱乐多种功能为一体，由国际标准四星级酒店、高级公寓、现代化写字楼、大型综合性商场组合而成的双塔楼大型高层公共建筑。属99昆明世界园艺博览会重点配套工程。其中A座为三十九层（地面以上）酒店大楼，B座为二十七层（地面以上）金融大楼，呈八字形平面展开，两端与两塔楼相连接的裙楼为七层（地面以上）购物商场,两翼大楼与商场裙楼间为基地中心广场，地下为三层（局部二层）地库。本工程地上最高150米，地下基坑最深处175米，占地1万平方米，建筑面积12万平方米。基础为桩核基础，直径10M、12M贝诺特全套管冲抓灌注桩及振动沉管小径灌注桩000米以上为全现浇框筒及全现浇一级框架结构，多功能宴会厅系24M跨后张法预应力密梁式整浇楼盖，进最高等级为C60。在整个工程应用的施工技术中，175M深基坑支护、C50、C60高性能砼、24M厚C50S12大体积底板砼、粗直径钢筋机械接头连接技术、大体量地下室工程防水以及24M跨预应力大梁施工，是本工程的技术难点和施工重点。大厦内装12部自动扶梯，22部进口高速电梯，为大厦的交通提供快捷服务，大厦还备有中央空调、自动消防监控系统等现代化设备。两塔楼外墙为全隐框灰色玻璃幕墙，裙楼外墙为高级天然石材墙面，内装修材料及卫生洁具大部分为进口，整个工程装修豪华、气派、协调、上档次、规模宏大。该工程位于昆明市南北干道北京路南段最为繁华的高层建筑密集区，整幢建筑规模大、技术复杂、质量要求高、要求紧，为云南省的标志性建筑，充分展示了我省设计与施工的第一流水平，并被列为建设部新技术应用示范工程和昆明市九四一号重点工程。该工程分两次同建设单位签订合同，第一次为000以下结构工程，包括工程桩、护壁、土方、三层（局部二层）地下室，合同工期300天。我公司于1995年3月1日进场以后，以佳华广场为全公司重点工程，精心组织、精心施工，扣除冲抓桩、雨季耽误的工期影响因素，在合同约定的工期内，顺利完成了000以下结构工程施工，无质量、安全事故，基坑干燥，并首次在云南省施24M厚C50，S12，一次浇灌约5000M3底板大体积高性能破浇灌成功，无裂缝、无变形、取得甲方一致好评；在此基础上同业主签订了000以上结构及初装合同，合同工期540天。施工中由于精心组织，广泛应用了新技术、新工艺、新材料，以平均每月4层的速度施工，于1997年1月25日B座结构断水，1997年5月28日A座结构断水，比合同工期提前四个月零2天。工程质量得到业主方和质监部门一致肯定。二、二、应用新技术情况1、C50、C60高性能砼应用技术佳华广场工程率先在我省工程建设中使用了C60级高性能砼，应用于A座塔楼8M326M剪力墙、柱子，浇灌量892693M3，系现场拌制，砼输送泵泵送，施工前从高强度高性能砼各项技术指标出发，应用优选法和正交设计原理对材料的选择到配合比设计乃至整个施工工艺控制都提出了一整套既能保证质量又有很强操作性的组织设计，浇灌完毕随机测试坍落度100次，抗压试件88组，其结果如下最大坍落度TMAX18CM，最小坍落度TMIN15CM，平均抗压强度MFCU768MPA，强度最大值FCUMAX855MPA，强度最小值FCUMIN667MPA，均方差SFCU42MPA,变异系数CR54。达到了预期的高强度、高工作度，和在摸拟试验条件下所显示的高耐久性要求，解决了利用昆明地区低质量灰岩和特细砂骨料配制高性能进的诸多技术难题，开发利用了本地区的一些高性能砼集料资源。C50高强砼应用于A座底板，125M8M竖向构件，326M785M竖向构件；B座800M529M竖向构件；C区8M74M竖向构件；D区130M07M竖向构件，130M80M外墙，07M74M柱子，总浇灌量1645163M3，其中A座底板厚24M（局部48M），C50S12级自防水柱，一次浇灌量4700M3，施工中考虑本工程具体特点以及大体积砼单面散热的特殊条件并兼顾施工工艺要求，以原材料、配合比（高强、低热、微膨、缓凝、流态）、砼运输浇灌、砼养护、水化热动态监控等几方面作为关键控制点，一次浇灌成功，无裂纹，无变形，强度、抗渗性能均能达到和超过设地指标。也摸索出了高海拔大温差、高原燥热大气环境条件下高强度大体积建筑工程基础砼施工成套技术。2、粗直径钢筋连接技术为确保佳华广场工程的施工质量和进度，本工程地下室底板和竖向构件中直径不小于25的粗钢筋接头，均采用锥螺纹钢筋接头，共99646个，其中32为22990个（包括32变为28，32变为25的异径接头），28为34969个（包括28变为25的异径接头），25为41687个。锥螺纹连接是用锥形螺纹套筒将两根钢筋端头对接在一起，利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力,连接钢筋时利用测力扳手拧紧套筒至规定的力矩值却可完成钢筋的对接。本工程锥螺纹接头采用机械下料，SZ40B型套丝机套丝，操作人员对加工好的锥螺纹丝头逐个检查并由质检员按1抽检，合格后一端丝头用塑料帽保护另一端上好连接套存放待用。施工中对每种规格的钢筋接头皆按规范要求作静力拉伸试验。与绑扎接头和焊接接头相比，锥螺纹接头具有操作工序简单，速度快，生产效率高，不受气候影响，节约能源，对中性好，无明火作业，安全可靠，可连接不同直径钢筋。3、新型模板与脚手架的应用佳华广场工程建筑面积12万平方米，高度150米，体形复杂，并有在量圆柱，施工中对模板与脚手架采取了以下相应措施（1）决定选用梁、方柱、剪力墙采用组合钢模，圆柱采用定型钢模，散拆散装，楼板采用九层板和竹胶合板，支撑采用钢管共同组成模板及支撑体系，施工中采用墙、柱、梁、板支模扎筋分段流水整体浇筑破的施工方法。施工中采用墙、柱、梁、板支模扎筋分段流水整体浇筑砼的施工方法。A、B两座塔楼，每座配三套（三层，一层一套）模，其中A座标准层每套钢模2300M2,本模1200M2,B座标准层每套钢模1500M2，木模1000M2，采用该模板体系，A座4D完成一标准层1359M2梁、板、筒、柱、墙的支模，B座3D完成一标准层960M2梁、板、筒、柱、墙的支模，确保了施工质量。也达到了高速施工的目标。其中胶合板模板楼板均采用九层板和竹胶合板支板底模，此项施工方法我公司已使用多年，经过不断的经验积累，在本工程中注重增加防水胶合板的周转使用次数，进一步降低材料损耗。圆柱定型钢模佳华广场工程共有圆柱19根层，直径800MM、900MM、1000MM、1100MM、1200MM、1300MM，层高35M、42M、64M，采用高度1M的两块半圆形定型钢模对拼支模，安拆方便，施工速度快，砼外观质量好。（2）我们综合工期、安全、经济比较，两塔楼从第二层开始采用了自行设计的钢管组合外挑架，每4层一挑，并附设吊装平台，保证了支模、扎筋、浇砼及拆模的安全，又可作为装修的外架，搭拆方便，节约了大量钢管，加快了施工进度。4、粉煤灰综合利用技术结合佳华广场工程结构机等级，我公司对其中的C30、C40、C50、C40S12、C50S12、大体积底板砼及结构征中掺入粉煤灰，掺量在810之间，可节约水泥24。该工程共用粉煤灰30854T。实践证明大体积投中掺入粉煤灰，对增加抗渗性，降低水化热起到很大作用。主全泵送砼中掺入粉煤灰，砼和易性明显改善，提高了泵送性能且进强度等级完全符合设计要求。5、建筑节能技术（1）、响应建设部提出的“九五”重点推广的几项建筑节能技术，其中明确提出“采用加气砼隔墙及复合墙体技术”。在佳华广场工程中使用了陶粒空心砌块、珍珠岩空心砌块、页岩空心砌块及粘土空心砌块，使用面积约为3500M3左右，主要用于该工程的屋顶天台隔墙、地下室隔墙、大厅维护墙、楼梯间隔墙、楼层腰墙及电梯机房等。GRC轻质复合墙板主要用于标准间的墙板隔断，面积约为50000M2左右。空心砌块的使用，大大减轻了墙体自重和基础荷载，并具有保温隔热、抗震防火防潮、吸声降燥等多种功能。GRC轻质复合墙板的使用，不仅具有轻质、高强、耐水、防火、防腐、隔音和保温等特点，而且施工方便，造价较低，能有效地增加使用面积。（2）、在该工程中，我公司回收废钢筋头，打制成对拉螺栓及安装模板用的U形卡，使废钢筋再次得到利用，节约钢材约4T左右，节约资金12000元。同时采用节能灯，使施工生活用电降低了20左右。6、高效钢筋和预应力砼技术佳华广场宴会厅顶部，即地上二层，74M楼盖，大梁为24M跨部分有粘结预应力粱，截面BH4001200MM，共计25根。C40砼，砼量为700M3。预应力筋采用低松驰、强度等级1860MPA的钢绞线，每一根梁2束7J。锚具配OVM157型，留孔采用70波纹管。后张法进行预应力筋的张拉，先张拉与柱相接的梁，后在每一跨支承梁内对称张拉，张拉力双控，以应力控制为主，钢筋张拉伸长率控制为参考。预应力筋张拉完后在48小时内对孔道进行压力灌浆，一次压浆不中断。模板、支撑拆除后，检查大梁起拱为24MM，被支撑的各层楼盖无裂缝，无渗水，密梁楼面达到了设计要求，满足了使用功能。7、新型硬质塑料管在佳华广场中的应用根据设计要求，佳华广场用于电气预埋的材料选用重型PVC管，氧指数达469，这与普通PVC管相比约高1012，提高了今后大楼防水能力，同时可减少由电气短路引起火灾的可能性。该PVC管不易损坏，配件齐全，配套性强，提高了安装速度。8、建筑防水材料的应用在佳华广场工程地下室底板后浇带处采用建设部推荐的4MM厚SBS改性沥青卷材，面积约14329M2，后浇带搭接缝采用45014橡胶止水带。B座屋面防水也是采用4MM厚SBS改性沥青卷材，面积约为850M2。我公司从原材料的选择、材料的进场取样检验，施工队伍的选择及施工方案的编制审核上严格把关，并由具有资质持证上岗的施工人员按施工方案及操作规程施工，以确保施工质量。由于SBS改性沥青卷材具有抗拉强度大，延伸率高，耐候性好，抗渗性能好，使用年限长，施工方便等特点，从而加快了施工速度，确保屋面防水效果，确保工程质量，整个后浇带及B座屋面使用SBS至今，不渗、不漏。9、计算机技术的应用佳华广场工程项目部为本工程专门配备了一台COMPAQ奔腾586微机（含EPSONLQ1600K喷墨打印机一台）,采用北大方正公司开发的WPSNT桌面办公系统文件资料管理软件，希望电脑公司的UCDOC60，MICROSOFT公司的WINDOWS32制表软件EXCEL、WORD窗口软件，清华大学朱崇君教授开发的CCED50等对现场的技术资料、修改记录、工程量统计、各类管理制度及各种文件资料进行分项归类管理和存档；利用SUPERSTAR图中文编辑排版系统和WINDOW32中的绘图软件对施工中的一些预埋件。关键部位详图等施工图进行绘制存栏；用AUTOCAD120、大陆CAD120中文简版、大恒CAD、清华华教CAD（HJACE）、C语言、FORTRAN语言编译系统、AUTDLISP、FOXBASE210等系统软件运行混合语言的编程、计算、绘图（如悬挑围护外架的设计、深基坑护壁、各种塔吊基础及附着稳定分析、各种钢筋放样计算、施工进度计划时标网络等）；另外还采用用友财务处理软件进行项目成本、材料分析；采用了FOXBOX210对劳动力进行编程管理；引进了云南省建设厅造价协会编制的95定额概预算软件进行预、决算等工作。10、深基坑护壁及降排水措施佳华广场两塔楼地下三层，埋深14米，裙房地下二层，埋深86米，基坑长110余米，护壁考虑了外支护和内支护。场地东西两面临街，另两面临建筑，市政煤气管、水管沿街紧靠坑边，场地土接层变化多，所穿透地层为填土、粉土层、砂砾石层、粘土层等，地下水位高，涌水量大，其中31、2、3、系饱和砂土、粉土，层圆砾层为强透水层，鉴于此降排水采用外支护钢筋砼连续墙阻水及设降水井，井深19M，坑顶、坑底设排水沟、集水井，重点区域设回灌井的综合降排措施。外支护采用连锁套接式灌注排桩，I期桩径09M，桩距2M，II期柱为双反弧形，厚09M，长11M，和I期桩套接形成地下墙，墙深226M，墙顶设900600MM锁口梁。在墙体4M（重点区域8M再加一道）设锚杆，原设计锚杆长2025M，用两根32螺纹钢并列焊接而成，浆液采用05水灰比纯水泥浆灌注，而实际施工中，由于锚杆穿越土层主要为粉土及砂砾层，地下水丰富，了砂压水头高，孔壁塌垮严重，杆体无法插入，故变更为采用50钻杆作锚杆，深度1825M，边注浆边钻进，成孔后，止水灌浆。其中对四根锚杆进行了抗拔试验，其极限抗拔力在476KN550KN。外支护总长39496M，桩体总砼量799798M3，锁口梁砼21328M3，锚杆总进尺563676M。内支护系14M深基坑支护，采用桩径05M，桩距1113M的振动沉管灌注桩，桩间加水泥深层搅拌，桩项标高86M，底部标高196M，桩长11M。另A座基坑毗邻金龙饭店，且内、外支护间距较小，最窄处仅6M，因此辅以钢筋砼内撑系统，竖向支撑柱为振动沉管灌注桩，桩底标高25M，桩顶锚入支撑杆内，桩钢筋笼内设30工字钢，支撑杆断面600700。内支护周长34510M，灌注桩砼量84882M3，锁口梁砼863M3，深搅桩总延长3190M。施工过程中对坑壁进行了跟踪监测，坑壁稳定，坑内干燥，确保了施工的顺利进行。三、三、经济效益与社会效益各项新技术的应用，都是针对工程施工的重点和关键部分，通过实践，该工程取得了良好的社会效益和经济效益，综合来看，共节约资金约15965万元，同时，新技术的应用也是确保工程施工质量、加快工程进度和降低工程成本的重要因素。使用高强砼，减少结构尺寸，减轻结构自重，提高承载能力，增加使用面积和有效空间，从而提高投资效益。从经济效益上比较，本工程使用锥螺纹接头比绑扎接头节约约4644万元。与普通双排外架相比，本工程所使用的钢管组合外挑架，搭拆方便，节约大量钢管，加快了施工进度，给分析计算，可节约资金7791万元（以主体施工阶段分析）。所使用的模板体系及圆柱定型模板，安拆方便，施工速度快，砼外观质量好。该工程共同粉煤灰30854T，节约水泥91613T，节约资金约35万元。几种墙材的使用，大大减轻了墙体自重和基础荷载、有效增加使用面积，还保护了不可再生的土地资源、节能利废。另外，回收废钢筋、使用节能灯等节能措施节约资金约5000元。大跨度结构，预应力砼与普通砼比较，具有构件截面小，自重轻，刚度大，抗裂度高，耐久性好，材料省等优点。此项技术充分发挥了钢筋硷构件的性能，有效地满足了桂华广场大宴会厅的建筑要求和使用功能。该工程所使用重型PVC管具有重量轻，能耗低，经济耐用等优点，为建设方取得了良好的经济效益，同时配套性好，提高了安装速度。在桂华广场施工过程中，通过计算机的运用，解决了很多繁琐的工作，使工作更简便。完善、规范，加快了施工进度，增强了企业的竞争能力，提高了企业的经济和社会效益，改善了组织和管理水平。四、四、体会与建议随着社会科学技术的发展。各种新材料。新工艺、新技术不断涌现，并迅速进入建筑领域，为了企业自身的生存发展。作为一个省建筑施工的骨干企业，我们不能指望以粗放的管理手段和落后的技术生产出技术含量日趋增长的现代建筑产品，也容不得企业内部科学技术工作滞后于生产发展的被动局面，必须不断地使用新技术来增强企业的活力，必须以科技含量高的大量技术储备增强企业生产的后劲，坚持走以科技兴业的道路使企业在严峻的市场竞争中立于不败之地。通过佳华广场推广应用新技术的实践，我们体会到1、建立和实施全国新技术示范工程很有必要。实践证明，在现行经济条件下，试点引路、示范推动的确是加强新技术推广和成果转化的有效方式。通过人选示范工程可以提高企业在社会的知名度和竟争力，也促使企业加大科技投入，不断提高企业的技术水平和管理水平，使企业走上依靠科技进步促进产值和效益的增长，加速企业由粗放型向集约型生产方式的转变过程，特别是办有施工企业通过示范工程的带动作用，可以大大加快新技术推广的力度和企业的技术创新能力，使企业的综合经济效益得到较大的提高，周时通过建立示范工程也可使国有企业各级领导提高对科技是第一生产力思想的认识，并尽可能地克服资金困难的主要矛盾，增加对科技的投入，使企业更多地依靠技术和质量的提高来占领建筑市场。2、推广应用新技术必须提高整个职工队伍的科技意识。新技术的开发与推广应用，应有计划地实施，从企业领导、项目班子管理人员到作业班组的工人，都必须对科技工作有充分的认识二只有认识到了新技术给项目在质量、安全、进度和经济效益方面所带来的影响，才能充分调动施工人员的积极性，使新技术的开发与推广应用成为施工人员的自觉行动。3、发挥以总工程师为首的广大专业技术队伍在推广应用新技术中的作用。研究和推广应用新技术和其它工作一样，没有强有力的领导，有效的组织是难以实现的。在推广应用新技术的工作中，必须有一个健全的组织领导机构，明确各级领导和负责人，从编制施工组织设计开始就要落实新技术的推广目标方案和计划措施，组织研究和解决实施过程中的各种问题，做到组织落实、计划落实。措施落实。同时充分调动依靠全行业的设计、施工、科研等的技术力量，促进新技术的推广应用。4、多层次、多渠道对企业领导和职工进行技术教育和培训，培养高素质的技术工人。技师、工程师、项目管理人员这样一支推广应用新技术的队伍，全