科技文化藝術中心工程綜合施工技術管理

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蘇州科技文化藝術中心工程坐落于金雞湖畔、鄰水而筑，主要由珍珠巖型商業(yè)中心、新月型藝術中心、電影中心和科技中心四大功能區(qū)組成。是一座集休閑、娛樂、美食、參觀、購物、科普為一體的大型多功能智能化服務性綜合設施。該工程目前主體結構基本封頂，6月9日全省質量安全標準化現(xiàn)場會和全省建筑施工文明工地現(xiàn)場會在此成功召開，是今年全省20個重點項目之一，已列為省免檢文明工地,并評為蘇州市優(yōu)質結構工程，已申報江蘇省科技應用示范工程，為實現(xiàn)魯班獎質量目標奠定了基礎。
    一、工程概況
    該工程呈星月型，又象鏤空的馬蹄型，由法國國際著名建筑大師安德魯概念設計，華東建筑設計院進行結構設計，上海建科監(jiān)理、新工管理公司按照國際FIDIC條款進行管理，江蘇江中集團總包承建。
    二、工程特點及難點
    1）單體建筑體量大。建筑面積15.12萬平方米，地下室4.8萬平方米，共有樓梯66個，電梯29部，總投資18.9億元。有地鐵直通上海，為08年世博會分會場，是目前蘇州重點項目、最大單體公建項目。2）工程專業(yè)系統(tǒng)多，工程量大。3）水文、地質情況復雜，降水難度大。4）建筑造型及結構復雜。本工程造型奇特，占地面積大，且由無數(shù)不規(guī)則曲線組成，立面層次不一，軸線交匯復雜，施工難度大。深基坑部分為升降舞臺，總高度達55m，有24m×32m的共享大空間，環(huán)保節(jié)能要求高，機電專業(yè)設施、設備種類多，管道縱橫交錯、功能齊全，智能化程度高。本工程采用了現(xiàn)代計算機技術、通訊技術、中控技術和大規(guī)模集成電路技術，構建了高標準、高性能智能化系統(tǒng)。5）預應力大梁截面高跨度大、標高多而高。6）高層排架、不規(guī)則腳手架搭設困難，懸挑復雜。7)鋼結構拼接安裝復雜，鋼梁截面高跨度大、吊裝困難。8）工期緊、標準高，工程結構的復雜性和FIDIC合同條款的特殊性給投標報價帶來估計不足的風險，這就要求不斷學習，優(yōu)化資源組合，才能合理規(guī)避和減小風險。詳見每期《建設承包商》中田威專家關于FIDIC的講座，筆者在2005年第10期《江蘇建筑業(yè)》有過“國際工程咨詢與監(jiān)理（FIDIC）淺述”。
    三、新技術推廣和應用。
    新技術的推廣和應用解決了施工中的技術難題，提高了工程質量，加快了施工進度，節(jié)約了大量人財物。具體新技術包括：深基坑鋼筋砼內支撐支護；高層排架、不規(guī)則腳手架搭設；粗鋼筋滾軋直螺紋連接、電渣壓力焊、閃光對焊；新型模板應用：定型組合鋼圓柱模板，竹膠模板；高效Ш級鋼筋與預應力砼技術；32.8m高空重型鋼結構拼接安裝；管井降水及輕型井點降水；外墻石材干掛技術；建筑節(jié)能和環(huán)保技術；加拿大賽柏斯剛性防水技術等。總之，綜合應用了建筑業(yè)十項新技術中的9項，子分項達30多項，廣泛應用于基礎、主體結構、安裝、裝飾等分項工程中，并不斷優(yōu)化管理流程，取得了顯著的技經效益和社會效益。
    四、主要施工技術簡介
    1、深基坑支護、降水技術
    本工程以抽為主、自滲為輔，抽滲結合的大井點降水，滲井與大管井交替間隔布置，中、深基坑處布置抽水井38個、自滲井36個、觀測井8個，基坑內網格狀布滲井20個，有效地保護了地下水源和基坑的穩(wěn)定。深基坑處開挖深度達20M，地下水位高，鄰湖邊，基坑易產生變形，采用鋼筋砼內支撐支護保證了深基坑的順利施工，詳見筆者在《江蘇建設監(jiān)理》2005年第5期所著的《深基坑鋼筋砼內支撐施工工法》。
    2、高強高性能砼施工技術
    本工程商品砼達18萬M3，其中C40以上達5萬M3，共選擇兩家供貨商，我們與供應商密切配合，反復試配，優(yōu)選最佳配合比，包括優(yōu)選外加劑、摻和料的品種和摻量，同時制定最佳配合比和多項技術措施及原材料的質量要求、攪拌運輸措施及不同季節(jié)的澆搗、保溫、測溫、最佳拆模時間及養(yǎng)護措施；編制了大體積高強砼的施工方案和關鍵、特殊過程的作業(yè)指導書，在施工中層層設專人對每道工序進行控制，嚴格按指導書施工，確保了砼的施工質量，有效地控制了裂縫的產生。
    3、大型不規(guī)則建筑測量放線施工技術
    本工程造型奇特復雜，均由不規(guī)則曲線組成，采用全站儀進行坐標定位，布控軸線方格網，細部采用經緯儀極坐標定位，角度交匯法和距離交匯法交替使用，達到了設計要求，取得了很好的效果，詳見筆者在《江蘇建設監(jiān)理》2006年第3期發(fā)表的《大型不規(guī)則建筑測量放線施工工法》。
    4、預應力砼施工技術
    積極與東大預應力公司配合，做好過程控制，把握好張拉時機，保證了127根預應力大梁的施工質量和安全。
    5、計算機應用和管理技術
    全面應用計算機管理技術，生產計劃統(tǒng)計、材料機具進出、施工組織設計、施工方案、技術交底、質量檢查驗收、物資控制、經營預算、財務成本管理、專業(yè)工程管理及計算機聯(lián)網，達到了規(guī)范化、系統(tǒng)化、程序化，使管理處于受控狀態(tài)；并與總部聯(lián)網，及時溝通傳遞信息，提高了辦公效率和總承包管理水平。
    6、高空大截面預應力梁支模及排架搭設和砼澆注施工技術
    本工程預應力大梁共計127根，基本尺寸為截面寬0.8m：截面高2.65m，長21.2m；截面高2.9m，長23.2m；截面高3m長27.239m、29.85m、30m；截面高3.25m，長25.583m。大梁底標高從-3.6m到27.4m、38.2m不等。
    下面舉一例：取大梁基本尺寸為800×3250，支模高度38m，采用鋼管扣件排架支模，進行支模設計。
    1）荷載計算：
    恒載：
    砼   0.8×3.25×2.4＝6.24T/M
    鋼筋 0.8×3.25×0.25＝0.65T/M
    模板（0.8+3.1+3.1）×0.03＝0.21T/M
    ∑7.1T/M
    活載：（1+1+1）×0.25＝0.75T/M
    支撐設計荷載：7.1×1.2+0.75×1.4＝9.57T/M
    2）按雙扣件抗滑移設計
    梁下按每排5根鋼管，橫向間距@600，沿梁縱向鋼管排架間距@600。
    梁下每延長米鋼管排架的承載力（按抗滑移復核）：5×1.2/0.6＝10T/M>9.57T/M（可行）
    3）按規(guī)范給出的公式復核
    每根排架立桿的承載力：N=fwa=205×0.412×489=41301N=41.3KN=4.13T
    其中L0＝h+2a=1800+2×200=2200；長細比λ=L0/i=2200/15.8=139<210限值（可以）
    根據計算可知該支模設計方案可行，同時必須考慮相應構造措施，具體總結如下：
    （1）鋼管排架支撐設置必要的掃地桿及剪刀撐，有利于提高支架的整體穩(wěn)定性，防止在砼輸送管的抖動下造成支架的整體失穩(wěn)，以增加安全儲備。
    （2）梁下立桿多于兩排時，應采取措施保證荷載均勻傳遞至立桿，應將立桿相互拉接，形成整體，防止梁下立桿失穩(wěn)引起支架坍塌，設置多排立桿時應特別注意。
    （3）對超常規(guī)砼結構支模系統(tǒng)的方案設計至關重要，必須建立在較為精確的計算基礎上，決不能光憑經驗解決。
    （4）在超高滿堂排架支模時，在中心區(qū)域應加高承載力的臨時支柱（如：Φ609鋼柱，槽鋼焊成的支柱，鋼筋砼支柱等）是一種防止突發(fā)性的整體倒塌事故的較好方法。因為這種方法施工質量和安全容易得到保證，又比較經濟。
    （5）支撐荷載較大時，要考慮盡可能通過已有強度構件（柱、剪力墻等）來卸載，柱與墻最好先澆筑，達到強度后與排架拉成整體，以減少支撐荷載；如支撐傳到樓板的荷載超過其設計限值時，必須對樓板下部設排架支撐等加強措施。
    （6）超常規(guī)砼結構光靠計算不行，必須有足夠的構造措施來保證，具體包括：利用建筑物本身構件的卸載措施，滿堂排架中的剪刀撐，支撐四周與建筑物的可靠連接等。在有了較完善的施工方案后，搭設過程中必須加強中間檢查。在澆注砼之前，技術交底人員和方案制定者必須會同項目部和監(jiān)理徹底檢查，并做好會簽記錄，做到心里踏實。
    （7）砼澆注時應考慮從兩頭向中間對稱澆注，可采用斜面分層澆注法，并在砼初凝前一次性澆注完畢，在終凝后合理養(yǎng)護，把握好張拉時機，無拆模通知和交底嚴禁拆模。
    （8）對特殊結構的砼結構施工，盡量考慮信息化施工，必要時在澆注砼過程中監(jiān)測支架荷載和動態(tài)，密切監(jiān)查支架情況，應急措施要跟上，以確保施工質量和安全。
    該方案經東大郭教授等專家論證，切實可行，取得了很好效果。
    7、鋼結構吊裝技術
    鋼結構由恒久制安，我方總包管理。鋼結構桁架梁單根28m長×3.8m高，重達22T，H型鋼組成，總跨距80m；鋼結構箱形梁單根24m長×1.55m高，重達34.5T，總跨距54m，工期緊，且鋼屋架均包圍在鋼筋砼主體結構內，吊機無立點，吊裝難度大，不便施工。我們會同監(jiān)理公司對分包單位的施組和方案認真進行審查：a) 施組是否具有針對性和可操作性；b) 技術質量管理體系和質量保證措施是否健全；c) 技術方案和措施是否先進和成熟；d) 安全、環(huán)保、消防、文明施工措施是否切實可行并符合有關規(guī)定，特別對上述幾榀大梁的安裝給予高度重視，如此大型構件整體吊裝，至少需要500-600T的履帶吊機（調用上海唯一的一臺750T吊機），吊機只能站立在主體外圍，現(xiàn)場安裝成為各方關注焦點。我們組織召開了專家論證會，聽取了各方專家意見并結合現(xiàn)場實際情況，采取高空組裝、地面拼裝、臺靈架中間配合、整體滑移等方法相結合的靈活施工方法，以保證安裝的質量和安全。
    8、土建技術質量管理方面
    （1）對施工組織設計和施工方案認真進行編制，力求在編制時就發(fā)現(xiàn)問題并制定合理方案，再反復進行審查論證，及時報送監(jiān)理審批。（2）對關鍵、特殊過程進行識別和確認，按三標管理體系要求制定各個分項的操作程序文件，嚴格指導施工。（3）施工程序化管理，并在實施過程中對內部和各分包商管理程序進行優(yōu)化，使程序內容不斷完善，其中包括技質保證大綱程序、管理程序和工作程序；重大技術問題進行會診或請專家論證，并合理創(chuàng)新。（4）采用二級質保監(jiān)督和三級質量控制，嚴格工序的驗收，創(chuàng)過程精品。（5）加強對人員資格和設備狀態(tài)的管理，以及原材料的質量控制和成品保護。（6）堅持全面質量管理原則，提高全員質量意識，推行全員、全方位、全過程的質量控制。
    五、結束語
    總之，在實際施工中，施工技術和管理涉及的面較廣，管理環(huán)節(jié)也很多，由于篇幅有限，有關內容留待以后總結。在科文中心施工中，總包的項目機構、技質管理體系在實際建設中發(fā)揮了積極的作用，為總承包積累了寶貴經驗；但由于本項目和FIDIC合同條款的特殊性，某些方面還存在一些不足，尚需不斷改進和完善，務求做到人盡其才、才盡其用、挖掘潛力，才能使項目和企業(yè)獲取最大限度的效益。