□文/黑祖希 袁忠慶 王振東
新技術(shù)在醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)病學(xué)中心工程的綜合應(yīng)用
□文/黑祖希 袁忠慶 王振東
天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)中心工程應(yīng)用多項(xiàng)新技術(shù)、新工藝,榮獲第六批全國建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程,經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著,對工程整體技術(shù)水平的提高起到了十分重要的作用。文章對這些新技術(shù)加以介紹。
高性能混凝土;高效鋼筋;預(yù)應(yīng)力;新型模板
天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)中心工程由主樓與裙房組成,地下2層、主樓地上23層,裙房地上4層,建筑平面呈圓弧狀L型??偨ㄖ娣e112 200 m2,建筑物總高度99.25 m,框架剪力墻結(jié)構(gòu)。
地下2層設(shè)離子加速器區(qū),區(qū)域內(nèi)墻、板均為2.5 m厚,強(qiáng)度等級為C60高強(qiáng)混凝土;地下1層設(shè)露天式下沉廣場,提供給醫(yī)護(hù)人員、病人及家屬休息、休閑空間并設(shè)大型食堂;2層為醫(yī)院系統(tǒng)專用的檢驗(yàn)中心、配液中心等;3層為手術(shù)室;4層設(shè)大型多功能會議報告廳;20層設(shè)大型水療康復(fù)中心;其他層為病房層及辦公用房。
該工程是天津市在建醫(yī)院項(xiàng)目中單體面積最大,采用新技術(shù)廣泛,工程技術(shù)含量非常高的建筑。
1)工程弧形造型處較多,環(huán)向軸線和縱向軸線的交點(diǎn)密集,柱網(wǎng)布置種類多,橫向、縱向柱距變化大,圓柱、矩形柱尺寸各不相同。
2)工程外檐采用框架式玻璃幕墻、隱框式玻璃幕墻、陶板玻璃幕墻相結(jié)合形式,突出建筑物的整體美觀、大方效果;內(nèi)檐裝修部分采用醫(yī)療專用的裝修方案,形成防菌、潔凈的醫(yī)療環(huán)境。
3)采用倒置式防水屋面。
4)采用許多先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和技術(shù)設(shè)備,使得工程整體的能耗和對環(huán)境的影響降到最低的標(biāo)準(zhǔn)。
1)工程地處市中心繁華商業(yè)區(qū),地理位置顯赫,環(huán)境保護(hù)要求高;四周場地狹窄,基坑西、東、南面都緊靠干道,施工過程中要保證不擾民。
2)工程所處位置對土方外運(yùn)、車輛通行的影響比較大。
3)基坑降水及土方開挖施工恰逢冬季,對施工的安全、質(zhì)量和進(jìn)度造成的影響比較大。
4)工期緊。施工前,要對勞動力、機(jī)械設(shè)備、物資材料、施工方法和施工環(huán)境作周密部署以確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的時效性。
5)基坑開挖深度最深達(dá)到14 m,安全性要求高,既不能影響周邊道路的正常通行,又不能破壞兩側(cè)的地下管網(wǎng),還要保證周圍建筑物的正常使用。
6)不同材料的分界線較多,尤其是不同強(qiáng)度等級混凝土的澆筑控制是關(guān)鍵。
7)水電設(shè)備安裝涉及專業(yè)多且復(fù)雜,加之工期緊,交叉作業(yè)多,如何組織與協(xié)調(diào)是項(xiàng)目管理的重點(diǎn)。
8)工程涉及醫(yī)療專業(yè)性強(qiáng)的部位很多,對于重點(diǎn)部位的施工是難點(diǎn)。
9)施工期間,噪聲、振動的控制,廢水、廢氣的排放,保護(hù)城市生態(tài),減少城市公眾對施工活動的投訴是保證工程順利進(jìn)行的難點(diǎn)。
地下室基礎(chǔ)底板與外墻設(shè)計(jì)均為抗?jié)B混凝土,共計(jì)25 000 m3,在底板、外墻設(shè)置3條后澆帶,寬度1 m?;炷林袚郊親EA混凝土抗裂劑,摻入量為10%摻量,后澆帶中為14%,以補(bǔ)償其兩側(cè)混凝土的收縮。
通過設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶、優(yōu)選混凝土配比、摻加HEA抗裂膨脹劑改善了混凝土的性能,起到了控制混凝土收縮裂縫的效果,提高混凝土抗裂防滲能力及耐久性,保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全性。
1)HRB400級鋼筋的應(yīng)用技術(shù)。工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,鋼筋品種、規(guī)格數(shù)量多?;A(chǔ)及主體的結(jié)構(gòu)主筋全部采用HRB400鋼筋,質(zhì)量約11 500 t。
鋼筋全部在現(xiàn)場加工成型,由現(xiàn)場鋼筋負(fù)責(zé)人員組織翻樣、制作并按照鋼筋小樣對其規(guī)格、品種、數(shù)量、鋼筋等級、形狀、幾何尺寸進(jìn)行核對,無誤后分發(fā)到各施工隊(duì)伍。在鋼筋制作過程中,根據(jù)圖紙和規(guī)范要求,詳細(xì)計(jì)算鋼筋的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù),使得鋼筋的制作有章可循,在深化圖紙的前提下,根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和施工能力,確定鋼筋配料長度,減少筋廢料和焊接接頭數(shù)量。
2)粗直徑鋼筋直螺紋連接技術(shù)。結(jié)構(gòu)主筋直徑≥22 mm,受力鋼筋全部采用直螺紋套管連接接頭,接頭數(shù)量140 982個。
直螺紋連接使用的鋼套管采用45#優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,鋼筋頭螺紋滾軋?jiān)谑┕がF(xiàn)場完成。為保證鋼筋接頭的質(zhì)量,鋼筋切斷采用無齒鋸,避免鋼筋端頭出現(xiàn)馬蹄。螺紋滾軋完成后一端加塑料保護(hù)套,另一端按規(guī)定將鋼套管安裝上面。
采用直螺紋套管連接的鋼筋與綁扎搭接的鋼筋相比既提高強(qiáng)度,達(dá)到二級接頭標(biāo)準(zhǔn),又節(jié)約鋼筋,降低工程成本。
3.3.1 清水混凝土模板技術(shù)
為減少濕作業(yè),節(jié)約工期并提高混凝土結(jié)構(gòu)表面觀感質(zhì)量,結(jié)構(gòu)墻、柱、梁板采用多層覆膜模板27 000張,減少抹灰量75 000 m2。
3.3.2 早拆模板成套技術(shù)及碗扣式腳手架技術(shù)
內(nèi)檐支撐體系采用碗扣式腳手架搭設(shè),操作簡便,步高以600 mm為模數(shù),柱網(wǎng)間距1.2 m×0.9 m,與早拆頭結(jié)合大量節(jié)省碗扣鋼管投入量,與傳統(tǒng)鋼管式滿堂紅腳手架相比提高工效30%以上,節(jié)省鋼管租賃費(fèi)用131.41萬元。
3.3.3 懸挑式腳手架
分別在建筑物5、11、17層設(shè)置型鋼,分三步懸挑。每段搭設(shè)高度24 m,防護(hù)面積36 000 m2。與落地式腳手架相比,雖施工難度和成本增加,但解決了交叉施工問題,保證了外裝飾施工的進(jìn)度。
共享大廳及位于4層的大報告廳均采用鋼網(wǎng)架屋頂。共享大廳網(wǎng)架長40 m,寬40 m,梯形,頂標(biāo)高20.2 m;報告廳網(wǎng)架長37 m,寬33 m,矩形,頂標(biāo)高25.6 m。鋼網(wǎng)架涂刷防銹底漆二遍,面層為防火涂料,耐火等級二級。
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架設(shè)計(jì)采用CAD技術(shù),桿件與板材的優(yōu)化下料、鋼管相貫節(jié)點(diǎn)下料及網(wǎng)架與網(wǎng)殼桿件與節(jié)點(diǎn)采用CAM輔助制造技術(shù)。
鋼結(jié)構(gòu)通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造,優(yōu)化了節(jié)點(diǎn)的連接質(zhì)量,減少了鋼結(jié)構(gòu)的整體自重,降低了工程成本。
3.5.1 管道制作(通風(fēng)、給水管道)連接與安裝技術(shù)
空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管連接采用法蘭連接技術(shù),風(fēng)管面積達(dá)到60 000 m2。金屬矩形風(fēng)管薄鋼板法蘭采用全自動流水線完成各種加工工序,生產(chǎn)效率高、尺寸準(zhǔn)確、成形質(zhì)量好。系統(tǒng)整體重量輕,安裝方便,省時、省工、省料。應(yīng)用此工藝能縮短工期,節(jié)省成本。
3.5.2 管線布置綜合平衡技術(shù)
為滿足醫(yī)療要求,樓內(nèi)的醫(yī)療及機(jī)電系統(tǒng)配備了設(shè)施先進(jìn)、智能化程度高、使用功能完善的專業(yè)配套項(xiàng)目,主要包括有氧氣系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、自動扶梯系統(tǒng)等多項(xiàng)系統(tǒng)。管線安裝過程中將電系統(tǒng)纜線橋架和水系統(tǒng)管線設(shè)在通道上下層布置,中間穿插通風(fēng)管道;依據(jù)設(shè)計(jì)意圖對現(xiàn)場主體實(shí)樣空間及標(biāo)高進(jìn)行測量,按照各專業(yè)工藝要求進(jìn)行綜合排布確定細(xì)部位置;圓弧形的管線、管道安裝前將各專業(yè)管線依照建筑物弧形進(jìn)行不同曲率弧形的彎制,管口使用平行卡箍連接。
3.5.3 電纜安裝成套技術(shù)
強(qiáng)電電纜接頭采用熱縮電纜頭制作技術(shù),接頭數(shù)量約1400個。提高了接頭防護(hù)等級,絕緣可靠,外觀整潔。
3.6.1 新型墻體材料應(yīng)用及施工技術(shù)
內(nèi)隔墻采用蒸氣加壓空心砌塊及砂加氣砌塊,材料用量30 000 m3;外墻采用混凝土砂加氣砌塊砌筑,砌塊材料用量10 000 m3。外檐墻體、混凝土構(gòu)件外貼50 mm厚酚醛擠塑聚苯板,施工面積20 000 m2。外檐窗采用隔熱斷橋鋁合金框料,玻璃為中充氬氣Low-E鋼化玻璃,傳熱系數(shù) 2.0~3.5 W/(m2·K)。施工面積 17 000 m2。
3.6.2 預(yù)拌砂漿技術(shù)
二次結(jié)構(gòu)及初裝修的砂漿全部采用預(yù)拌砂漿。隨著建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步和文明施工要求的提高,現(xiàn)場拌制砂漿日益顯現(xiàn)出其固有的缺陷,如砂漿質(zhì)量不穩(wěn)定、材料浪費(fèi)大、砂漿品種單一、文明施工程度低以及污染環(huán)境等。
通過多項(xiàng)新材料的應(yīng)用,節(jié)約了能源、保護(hù)了環(huán)境、減輕建筑物自重、經(jīng)濟(jì)合理,達(dá)到了建筑節(jié)能效果。
地下室底板及外墻、部分首層板防水均采用3 mm+3 mmBAC“貼必定”新型防水卷材,卷材鋪設(shè)面積為11 000 m2;屋面采用4 mm+4 mm厚SBS改性瀝青卷材施工面積2000 m2;地下室外墻內(nèi)側(cè)、衛(wèi)生間墻面、淋浴間墻面、部分設(shè)備用房墻地面,房間內(nèi)用水點(diǎn)1 m直徑范圍內(nèi)均采用水泥基滲透結(jié)晶涂刷,涂刷施工面積33 000 m2;衛(wèi)生間地面、部分設(shè)備用房地面、淋浴間地面均采用聚氨酯防水涂層,厚度要求≮1.5 mm,施工面積47 000 m2。外檐幕墻采用硅酮密封膏。
經(jīng)過實(shí)踐及后期的觀察,達(dá)到良好的防水效果,基本無滲漏,有效地保證工程的防水質(zhì)量。
3.8.1 施工過程測量技術(shù)
在擬建建筑物周圍建立8個軸線控制點(diǎn),施工測量放線過程中引入計(jì)算機(jī)、全站儀、激光鉛直儀,精密水準(zhǔn)儀和精密經(jīng)緯儀等先進(jìn)的設(shè)備和儀器,利用全站儀建立了一、二級施工控制網(wǎng),層層放線,時時監(jiān)控。
在首層樓板上軸線外1 m設(shè)制控制點(diǎn)12個,作為上部結(jié)構(gòu)軸線傳遞的基準(zhǔn)點(diǎn)?;鶞?zhǔn)點(diǎn)采用預(yù)埋100 mm×100 mm鋼板并在鋼板上刻劃“十”字做為標(biāo)記。由于場地狹小,為保證測量的準(zhǔn)確,其后視點(diǎn)設(shè)在現(xiàn)場鞍山道一側(cè)圍墻上。在每層樓板上預(yù)留200 mm×200 mm孔洞,使用鉛錘儀將軸線傳遞到上一層。
針對建筑物兩端的圓弧進(jìn)行施工放樣,利用極坐標(biāo)法放出弧線點(diǎn)的各個位置。
3.8.2 特殊施工過程監(jiān)測和控制技術(shù)
最深部位為-14.4 m,采用密排鉆孔混凝土灌注樁、水泥攪拌樁、2道環(huán)型混凝土梁和108根鋼格構(gòu)柱作為基坑的支護(hù)系統(tǒng)。為確保基坑及周邊環(huán)境的安全,進(jìn)行基坑監(jiān)測,對基坑開挖過程中可能出現(xiàn)的所有不安全狀況及時報警,以便提前采取應(yīng)急措施和補(bǔ)救辦法,觀測項(xiàng)目包括支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、周圍建筑物、地下管線變形、地下水位變化、樁、墻內(nèi)力、水平支撐軸力及變形、土體分層豎向位移、基底隆起,共布置131個監(jiān)測點(diǎn)?;A(chǔ)施工過程中,所監(jiān)測項(xiàng)目均未超出設(shè)計(jì)給定的允許值。
3.9.1 工具類技術(shù)
施工進(jìn)度管理應(yīng)用“Project”計(jì)劃管理軟件,保證了施工計(jì)劃安排的嚴(yán)密性與科學(xué)性。
利用PKPM軟件對塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算,對懸挑腳手架進(jìn)行受力分析,還進(jìn)行了梁、柱、墻模板、大斷面柱模板、滿堂高架樓板模板支架的受力計(jì)算。簡化施工計(jì)算,提供大量的計(jì)算參數(shù)用表及圖文并茂的計(jì)算書,大大提高編制效率。
3.9.2 工程信息化管理技術(shù)
計(jì)算機(jī)應(yīng)用在工程預(yù)算、成本管理、器材管理、施工計(jì)劃、施工方案編制等方面。工程管理貫徹GB/T 19000-ISO 9000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
工程預(yù)算采用廣聯(lián)達(dá)造價和項(xiàng)目管理軟件,該軟件以工程量清單計(jì)價為業(yè)務(wù)背景,完整地支持電子招投標(biāo)應(yīng)用模式,幫助工程造價人員解決電子招投標(biāo)環(huán)境下的工程計(jì)價、招投標(biāo)業(yè)務(wù)問題,使計(jì)價更高效、招標(biāo)更便捷、投標(biāo)更安全。在施工項(xiàng)目建造全過程,通過對項(xiàng)目進(jìn)度、收入、目標(biāo)成本、材料、機(jī)械、分包和資金等全方面的管理,實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)對項(xiàng)目成本的有效控制。
工程應(yīng)用高性能混凝土技術(shù)、高效鋼筋與預(yù)應(yīng)力技術(shù)、新型模板和腳手架應(yīng)用技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)等住建部10項(xiàng)新技術(shù)中9大項(xiàng)21個子項(xiàng)新技術(shù),獲得經(jīng)濟(jì)效益871.44萬元。建造出了高水平、高質(zhì)量的工程,最大限度地實(shí)現(xiàn)了低碳施工、綠色施工、環(huán)保施工。
□袁忠慶、王振東/天津市建工工程總承包有限公司。
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1008-3197(2012)06-15-03
2012-07-05
黑祖希/男,1954年出生,高級工程師,天津市建工工程總承包有限公司,從事工程技術(shù)管理工作。