柳州银都大世界工程建筑新技术应用情况

柳州银都大世界工程建筑新技术应用情况一、一、工程概况银都大世界工程位于广西柳州市鱼峰路与太平西街交叉处，是柳州市最繁华的地段。该工程占地面积为6730M2，建筑面积6537056M2，由主楼和裙楼组成，主楼建筑层数为35层（其中地下三层，建筑面积1546986M），建筑高度主楼女儿墙顶为1200M，主楼塔顶1415M，天线顶为1465M，裙楼七层女儿墙顶为282M。该工程地下部份分别设立了178个小型汽车停车位的地下车库、地下商场和人防地下室，整个工程是集贸易、商住、旅游、餐饮和娱乐、停车于一体的综合性商厦。该工程基础座在岩土层上，基础为人工挖孔桩，挖孔工程桩总数为150根，孔桩最大直径3M，地下室四周和部分内墙为剪力墙结构，地下室其余部分和上部裙房四周为框架结构，柱网为88M，中部为RC核心筒，塔楼为筒框结构。该工程RC结构的砼强度等级柱、剪力墙为C50、C40、C35、C30，楼面梁、板为C40、C35、C30、C25，地下室外墙和底板为C30等级S8防水砼，地下三层底板底标高分别1285M、1485M、178M。深基坑围护结构为人工挖孔桩，悬臂桩加土锚杆相结合，是当时广西基坑围护最深的工程，也是广西首次采用桩锚结构进行深坑围护。本工程是由广西银都股份有限公司投资兴建，桂林市建筑设计院设计，广西建工集团第二建筑工程有限责任公司施工，广西水利电力建设监理公司监理。该工程自1994年4月10日开工以来，由于地基情况复杂，基础底有暗河和多层溶洞，经有关单位及邀请的广西有关岩土专家的共同研究、讨论，制定了相应的处理措施和地基加固方案，于1996年10月4日最终完成了整个基桩的施工及地基的加固处理工作。整个桩基工程的施工历时两年多时间。此后全面进入地下室、裙楼和主楼主体的施工，由于甲方资金不到位，无法连续施工，至1998年5月6日主楼方封顶。二、二、应用新技术情况1、深基坑支护施工技术本工程占地5400M2，地处闹市中心，基础平面呈五边形，三面临街，两面紧靠民房，场地十分狭窄，而基础的东边与繁华热闹的鱼峰路仅2M之距，其余部位距民房也只有510M左右，因此，基坑的土方开挖及其安全围护显得十分重要，稍有不慎将会造成周围建筑物变形、破坏的严重后果。针对这种情况，公司采用了人工挖孔桩作悬臂围护柱和配合使用土层锚杆的支护方法，成功地解决了基坑的安全围护问题。整个围护体系共设围护桩145根，桩径有900，1000，1300M三种，桩长为135168M，按照2M的距离均匀布置在基坑周围，为了加强围护桩的整体稳定性,在靠近鱼峰路一侧的围护桩在28M标高处设了截面为7001400MM的锁口梁把整个围护桩连成整体，并增设了82根土层锚杆，锚杆采用15钢绞线，每根长为25M，其中锚固段为18M，锚杆的倾角为15。由于支护时间长达2年多时间，周边的围护桩产生了不同程度的变形，先后有6根锚杆被拉断或失效，因此，在一些较薄弱的位置增加了12根锚杆，有效地抑制了围护结构的变形，保证了基坑的安全围护。整个施工过程周边建筑物没有受到影响，尤其是1996年7月柳州遭到百年不遇的“719”特大洪灾，洪水漫上工地围墙约30MM（9242M高程）时，当时尚没回填的基坑支护安然无恙，可见该工程深基坑的支护是成功的。2、岩土地基施工技术本工程为框筒结构，裙楼框架为一柱一桩基础，外框内筒结构的塔楼为群楼承台板基础。原设计为174根桩，修改设计后为150根桩，另加5根短桩和一个基槽，整个桩基座落在石灰岩基岩上。柳州地区是全国著名的岩溶地区之一，本工程基岩面起伏很大，其中溶洞、溶沟、溶槽和岩层裂隙星罗棋布，给桩基施工造成了意想不到的困难。工程桩施工总进尺2370M，150根桩中仅26根桩是在设计计高程范围内，其余均超深开挖超出5M以上的桩有34根，占总桩数的23，且开挖过程中，因地下水量大且有多根桩内的水互相连通，流砂、流泥和塌方等险情经常发生，与勘探资料多不相符，据统计仅核心筒内挖桩时发生的流砂、流泥等流入桩内的方量就有1087M3，裙楼中的24、38、51、52、28和42桩等也是有很多流砂。该工程基础经增加勘探和补桩，整个基础的桩长短不一最长为3830M，最短070M。为了证明桩基和桩身质量合格，经多次研讨后，设计单位与武汉水利电力大学合作进行了分析研究，并采用了浅层地震测试、低应变动测、超声波检测等手段进行检测，结果证明桩基和桩身砼质量都满足设计要求。3、大体积砼施工技术本工程核心筒底板厚28M，面积238M2，砼量8185M3，属于大体积砼，砼设计等级为C30、S8。为了保证砼质量，采用低标号水泥和掺粉煤灰降低水化热，对砂石淋水降低砼的搅拌温度，搭设遮阳棚使新浇砼免受烈日暴晒和在底板中部埋设蛇形管通过冷水降温等措施。采取措施施工效果比较理想，没发现大体积砼有不良现象。4、商品检和现场集中搅拌应用技术柳州市使用商品砼始于1997年9月，在此之前，本工程应用的砼都是采用现场集中搅拌和砼泵送机泵送。在柳州我公司是应用商品砼较早的单位之一本工程，当时该工程已施工到主楼13层（标高495M），为响应市政府、建设局的号召，同时考虑到全国示范工程对商品砼应积极应用，所以从13层楼开始应用柳州展南预拌砼有限公司的商品砼。至主楼水箱层（标高1305M）止。共应用商品砼7854M3，（其中，C25砼765M3，C30砼3848M3，C35砼1892M3，C40砼13483M3），占本工程砼总量3440189M3的228。商品砼具有质量好、机械化强度高、劳动强度低、有利于文明施工的优点，社会效益效益比较明显，但因其成本比现场排制的砼高20左右，故施工单位没取得经济效益。本工程集中搅拌的设备为两台JS500强制式砼搅拌机和两台JZC350自落式砼搅拌机，上料系统采用两台HPW560砂石电子计量配料机，一台ZL30C装载机，砼输送采用T60砼泵机，形成了每小时能生产40M3的砼搅拌站，保证砼的供应，从地下三层至13层楼面（标高495M）处，浇筑各种性能砼（高强砼、防水砼、大体积砼，普通砼）2654789M3，占砼总量3440189M3的772，各种性能砼（包括商品砼的7854M3）泵送率达938。本工程砼施工中采用了多接技术，从基础至主楼完工的砼施工中采用“双掺”或“三掺”技术来满足砼各种性能，所有砼质量都满足设计要求，在现场集中搅拌、总量为2654789M3的砼中，使用FDN440减水剂3654T，FDNSF减水剂1106T，UEA膨胀剂33792T，柳州电厂II级粉煤灰244445T，节约水泥22095T。掺入外加剂的砼，改善了砼性能，满足工程质量要求，给施工单位带来较好的经济效益，2654789M砼中节约成本费626792万元。5、粗直径钢筋连接技术锥螺纹连接技术在该工程主要用于梁中有坑震要求通长配置的钢筋连接和所有柱的钢筋连接，可以预先加工接头，操作简单，连接速度快，可全天候施工，无污染环境，有利现代工业文明施工，但锥螺纹接头的造价比相应的搭接头造价高，没有给施工企业带来直接经济效益。而对国家而言可节约钢材消耗，获得了社会效益，该工程采用18、20、22、25、32共5种钢筋的14834个接头应用锥螺纹连接，共节约钢材3856T，获取效益1161万元。施工企业只能利用锥螺纹连接新技术加快施工进度取得综合效益，但由于统计繁琐在这里不计算。6、新型模板与脚手架应用技术（1）大模板施工技术本工程核心筒位于主楼中部，筒体平面由两端半径为5M的两个半圆和中部8M10M的矩形组成，共35层，层高有33M、39M、45M和48M四种，外墙厚450MM，内墙厚度有400MM、300MM和200MM三种。使用般钢工具模和木模，需逐层拼装，费工费时，不能达到快速施工的要求，且几何尺寸较难控制。根据核心筒的特点，采用了原桂泰工地使用的钢框竹胶合组合大模板加以改制，改制后的专用模板最大规格为2700MM3970MM，从地下一层（标高45M开始），筒体钢筋砼剪力墙采用大模板施工至主楼33层的电梯机房结束，筒体施工高度达128M，大模板周转34次，模板周转使用面积达27776、01M2，占模板总量229，使用大模板施工的核心筒剪力墙外观平整，垂直度较好，经质量部门评定优良率达到75。使用大模板加快了施工速度，保证了质量。与钢工具模施工比较，采用大模板节约材料费26356万元，人工费5976万元，节省总费用32332万元。大模板施工技术先进，经济效益好，应积极推广使用。（2）模板早拆体系施工技术模板早拆体系在本工程的应用是我公司第一次应用这种新型模板支撑体系，在制定方案时，结合了国内有关模板厂家的做法，购进早拆头及其相配套的可调底座，用10普通槽钢自行设计制作了相应的钢托梁，与现有的48钢管和传统的方木、胶合板装配了一套简便的模板早拆体系，而达到了“早拆”的目的，节约了资金的投入。本工程在地下室和裙房楼板应用模板早拆体系，柱网为8M8M板跨，应用面积为679024M2，与常规支模方法相比，节约金额为163542元，以上经济效益只考虑一次投入和租赁费、人工费，尚未考虑减少模板、支撑的运输费和管理费等，所以应用楼板模板早标体系经济效益和综合效益显著。（3）悬挑脚手架施工技术我公司于1991年成功研制挑梁支承式升降脚手架，于19992年4月20日取得专利证书。公司根据多年的施工经验，结合该工程的实际情况，主楼为椭圆形，升降有困难，并且外装饰甲方分包别的单位，如采用吊篮施工，不用降下，发挥不了升降工吊篮的优势，所以决定采用外挑拆架上翻技术，即以五个施工层为单位作翻架施工，拆架由上至下进行最后拆除钢梁，再利用拆下的材料搭设上面五个楼层的挑梁脚手架，如此反复进行四次到主体封顶。经过对经济效益比较分析，采用上翻技术外挑拆架，预算费为180294元，比普遍钢管外架预算费用331035元，节约费用150741元，在安全方面也优于普通钢管外架，达到预期目的。7、高强砼技术我公司1993年开始对C50、C60高强砼进行设计试配，已在10多个高层建筑中应用，施工高强砼29650M3，施工效果满意。本工程高强砼是我公司首次应用柳州电厂II级粉煤灰配制的高强砼，柳州电厂II级粉煤灰比田东的II级粉煤灰配制出的砼性能差。为了确保高强砼的质量，公司总结了以往的经验，进行了大量的试配工作，选用柳州鱼峰牌525普通水泥和含泥量少、级配较均匀的陆川中粗砂和柳州市政碎石，湛江FDN440和FDNSF减水剂，柳州电厂II级粉煤粉配制C50高强砼，用于3960M标高以下的柱及核心筒剪力墙，和楼面梁柱交接处的高强砼459622M3（占砼总量的1336），经过现场的精心管理使捣制出的高强砼外观质量好，现场抽检砼强度均达到设计要求。应用粉煤灰作为高强砼的掺合料每立方米节约费用1588元、本工程共459622M3高强砼，节约人民币72988元。高强砼可减少钢筋砼截面面积25，有效地提高使用面积和减轻结构自重。本工程的柱和核心筒剪力墙的使用高强砼，其钢筋砼截面接减少25计，增加使用面积8554M2，按柳州市房地产销售市场价8000元M2计，建设单位获得了684320元的社会效益，因此，应用高强砼技术社会综合效益十分显著。8、高效钢筋冷轧扭钢筋的应用技术冷轧扭钢筋是我公司应用最成熟的一项新技术，在本工程中，我公司使用GQZ12型钢筋轧扭机加工冷轧扭钢筋。自1995年12月起在地下二层楼面至三十二层屋面应用冷轧扭钢筋共348T。按每用1T冷轧扭钢筋节约I级银筋06T计算，共为国定节约钢筋348T06TT2088T，按当时市场钢筋份格每吨2700元计算节约人民币56376万元。社会效益方面，冷轧扭钢筋代换原设计I级盘圆锥后，现场不需要对冷轧扭钢筋冷拉、切断、弯钩等加工了（冷轧扭钢筋一般加工时按现场所开的钢筋表加工好），且运输吨位减少了，故现场施工速度可加快，有利于缩短工期，让工程尽快交付建设单位作用，社会效益也是明显的。9、建筑节能技术我公司应用混凝土小型砌块始于七十年代初期，破小型空心砌块的节土、节能效果是显著的，同时还有自重较轻、墙厚较薄故而使用面积稍大等优点，加上国家政策对墙体改革应用新型墙体材料的支持，对应用粘土砖的限制，砼小型空心砌块将有广阔前景。本工程应用砼小砌块95000块，页岩空心砖215136M3，页岩多孔砖95948M3，占全部砌体的778，相当于节省1M厚度的耕作土地1144亩。按照柳州墙改规定，不使用墙体改革的工程每平方米罚款460元，该工程建筑面积65371M2。为建设单位减少开支30070660元。10、粉煤灰综合利用技术我公司是广西建筑施工企业应用粉煤灰最早最好的单位之一，早在1984年我公司就开展对湿排原状粉煤灰在无筋砼和砂浆中应用，1992年开始在泵送中应用田东II级粉煤灰，至今已应用过田东I、II级粉煤灰和柳州电厂II级粉煤灰，在高强砼、防水砼、大体积砼、普通砼应用，全公司共在约35万M3砼中应用粉煤灰达35642吨。粉煤灰是现代砼技术新潮流中发展起来的一种经济的改性砼的外掺料，被用于配制高强度砼、高流态砼与泵送砼。柳州电厂II级粉煤灰是我公司1995年6月第一次使用，经公司中心试验室多次反复的试配，得出比较先进的配合比，已在本工程现场集中搅拌的2657489M3砼中应用了粉煤灰244445T，砼中应用粉煤灰100。掺入的粉煤灰在砼中可以取代部分水泥和细集料，改善砼性能，确保了泵送砼、大体积砼、防水砼、高强砼的顺利施工，提高了工程质量。经现场抽样试块检验全部满足设计要求。11、防水工程施工技术防水工程直是建筑施工的薄弱环节，工程的渗水、漏水仍然是施工的一大通病，因此，如何解决防水工程的渗水、漏水问题成了工程技术人员的主攻目标之一，这也是本科技示范工程着重研究的一个课题。本工程地下三层，埋深142M，建筑面积15469M2，外墙的防水接触面32672M2。地下室墙厚450MM，底板厚10M。在地下室的防水方面，采取了在混凝土中掺入12UEA膨胀剂、减水剂、粉煤灰进行结构自防水和在外墙面上涂刷“狮龙”牌防水胶的方法，完成地下室“狮龙”防水施工600913M2，经检查，地下室清爽、干燥，无渗水、漏水现象，符合设计要求。12、计算机应用在计算机应用方面，我公司是广西建设系统中普及面最广、使用最好的单位，已在公司、分公司、项目配备计算机205台，各项目部基本配备了计算机，本工程项目部配备计算机一台，专职核算员一个，为计算机应用提供了条件。该工程在投标时，使用了公司完成的建筑工程预算系统软件，准确、快速地完成了投标的预算工作。为投标赢得时间取得了较好的社会效益。也取得了显著的经济效益，由于该软件在工效比手工快倍以上，该工程预算总造价为6700多万元，按节约工效一倍和预算费02计算，即获得经济效益胞67000502067万元。在施工中科学应用施工核算管理软件，使材料组根据当月工料分析表对各分部分项工程所需材料进行发放，限额领料，杜绝材料浪费。应用材料管理系统款件，有效把好材料使用管理关，经过使用成本核算管理分析，能做到每月核算一次，能对实际耗用材料、实际劳动用工、实际机械台班耗用数量和金额分析，不但减轻核算员的劳动强度，而且由于报表及时准确，及时提供成本情况，故该工程的成本得到有效的控制，项目经理对成本心中有数，保证了公司和分公司的利益。使用计算机减轻劳动强度，加快报表进度，管理数据准确，取得较好社会效益，除节约67万元预算费外，在完成6371万元的产值中，在生产计划统计和材料管理、成本核算管理都采用了软件，以提高工效一倍收费标准参考预算的02计，又获得6371050264万元的社会效益。因而整个工程至少获得131万元的计算机经济效益。三、经济效益与社会效益通过以上新技术在本工程施工中的综合推广应用，使我们在提高工程质量、缩短工期增进企业经济效益与社会效益方面都取得了较好的效果，现具体分析如下1、提高工程质量方面通过使用多项新技术，工程质量得到了保证，如深基坑支护采用悬臂桩加土层锚杆支护技术，保证了基础的正常施工，是确保基础工程进度的有力措施；采用砼“双掺”或“三掺”技术保征了高强砼、防水砼、大体积砼的质量，试块检验强度都满足规要求，砼强度均方差为3850MPA之间，地下室没发现有渗漏现象；采用大模板、早拆体系，捣制出来的砼表面平整观感好；利用锥螺纹连接技术保证粗直径钢筋接头质量，因此，基础和主本结构经当地质监站验收评为优良。2、缩短工期方面本工程由于基础部分地质复杂，给桩基施工造成了意想不到的困难，加上甲方资金不到位，使工程没能按原计划完成，但扣除因设计问题及甲方资金影响相对工期还是短的，基础和主体施工缩短工期12天。在整个主体和基础施工中，全部采用泵送砼（含商品砼），减少了垂直运输的时间，比塔吊运输提高工效34倍，采用冷轧扭钢筋减少了用钢量，减少了垂直运