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国内结构最复杂的清水混凝土工程!且看高难度工程如何质量创优?

时间:2023/7/6 15:05:02 来源: 点击次数:291

日前,中国建筑第八工程局有限公司承建的张家港保税区(金港镇)文化中心项目,荣获2022年苏州市“姑苏杯”优质工程奖并且入选精品“姑苏杯”系列展播活动。本工程总用地面积达8.8万平米,总建筑面积32199平方米。地下一层,地上三层,总高度17.3m,框架剪力墙结构,工程大量采用双曲异形清水混凝土构件,清水混凝土总面积达5.8万平方米,是国内结构最复杂的清水混凝土项目之一。

张家港保税区(金港镇)文化中心是集文化馆、少年宫、图书馆、健身馆、美术馆、档案馆、广场壳体及休息亭等多功能为一体的综合文化建筑群。项目最大的特点是工程大量采用双曲异形清水混凝土构件,清水混凝土总面积达5.8万平方米。工程实体质量情况优良,建筑结构可靠,清水混凝土品质精美;装饰整洁简约,幕墙线条顺畅;设备排布整齐,管道平直牢固;智能系统完善;亮化效果显著。结构、装修、机电设备、室外工程之间高度协调一致,模数完全统一,形状、尺寸、位置精准,交接收口部位精密吻合,充分实现了“宛若漂浮荷塘的睡莲”的设计构想。


科技引领,创新驱动


施工中,工程全面推广应用了“建筑业10项新技术”(2010)9大项23小项,另采用了江苏省10项新技术(2011)4大项5小项,开展了综合施工技术攻关,形成了系统性的创新成果。


关键技术创新1:

异形曲面清水混凝土复杂结构深化设计技术


项目研发了复杂结构分割设计技术,形成了清水混凝土蝉缝分割设计标准;发明了基于Pro-E的弧面清水模板面板的制作方法,解决了异形模板深化效率和精度难题;研发了清水混凝土配合比优化技术,形成了满足复杂异形结构使用要求的清水混凝土配合比。

该技术提高了清水模板体系周转率约18%,形成专利3项,发表论文2篇。‍


关键技术创新2:

多曲率异形清水蘑菇体结构施工技术


项目研发了清水混凝土曲面弧墙及展开段异形模板体系及相关技术、形成严格的过程工艺质量控制标准、误差控制方法,解决了复杂蘑菇体高品质成型难题;采用ANSYS有限元分析模拟,研发了分段施工技术,利用先期浇筑混凝土承担后期部分施工荷载,从而简化受力,优化模架体系和施工流程。

该技术降低模板体系含钢量和支撑架用量约20%,形成专利6项、省级工法2篇、论文2篇。‍


关键技术创新3:

环形多曲棱台型清水空心挑檐施工技术


项目研发了清水空心挑檐模板支架及相关技术,通过“点→线→面”控制投影平面定位,解决超长累计误差控制等难题;发明了滴水体系及其施工方法,实现了滴水构造高品质成型;研发形成了挑檐芯模抗浮施工方法和多向密布小间距预应力梁施工技术,解决了复杂挑檐抗浮、预应力张拉过程中的卸荷效应和协调变形难题。

该技术实现了空心挑檐的自身抗浮,成型曲线顺弧度偏差2mm(设计要求≤5mm)。形成专利4项、省级工法1篇、论文1篇。‍


关键技术创新4:

流线型超大跨清水落地拱壳结构施工技术


项目研发了钢筋深化设计技术,优化了钢筋连接节点设计,提升了异形钢筋翻样精度;研发了超大跨落地拱壳模板体系及质量控制方法,形成了模板安装“跳仓施工”方法,并实现了异形模板的高精度就位;研发了挠度变形控制技术,形成了整体式分三批次张拉施工方法和基于有限元计算的起拱控制方法。

该技术实现了落地拱壳结构与设计模型偏差3mm(设计要求≤10mm)。形成专利2项、省级工法1篇、论文1篇。‍


关键技术创新5:

多向异形清水混凝土结构预留预埋施工技术

项目研发了“衬板预埋”“钢套管+圆形衬板”“三段式(衬板+预埋盒+衬板)”等预埋施工技术,解决了多类型末端边缘高品质成型难题。

通过应用该技术,洞口位置偏差不超过2mm(设计要求≤8mm),末端预埋位置偏差不超过1mm(满足要求) ,洞口与末端边缘棱角分明。形成专利1项,发表论文1篇。‍


匠心营造,铸就精品


1. 设计理念实现度高,异形结构成型精度高,整体造型宛若漂浮荷塘的睡莲。

2. 清水混凝土蘑菇体成型精美,造型曲线边界清晰,密肋梁板结构错落有致,混凝土结构表面平整、内实外光,清水分割有序、交圈,螺杆孔成型良好。

3. 清水混凝土空心挑檐弧度圆顺,棱角分明,成型精致;落地拱桥结构稳定,观感良好,各清水混凝土结构色泽匀称,相互辉映。

4. 玻璃幕墙连接牢固,横平竖直,弧度圆顺,压条安装牢固,表面平整洁净。

5. 室内装饰造型多变,层次有序,错落有致,弧线优美,曲线造型,舒展流畅;吊顶大面平整拼接顺直,排布合理线条顺直;末端设备布置合理,整齐美观。

6. 冷冻机房管线标识清晰,设备排列整齐美观,充分考虑设备检修空间,仪器仪表成排成线;消防水泵房主泵立式安装橡胶减震,水泵出入口橡胶软接,法兰螺栓方向合理、统一,短管阀门部件单独支撑。

该项目荣获全国工程建设优秀成果奖,承办了江苏省建筑业优质示范工程质量观摩会,共接待行业观摩百余次;获省部级工法4项、专利16项,发表论文7篇;项目关键技术获华夏建设科学技术奖、中建集团科学技术奖、中国建筑重大科技成果等科技奖项及其他19项省部级以上荣誉。目前,该工程已成为当地地标性公共景观公园。

机电创优,安装之星


1. 总体布局:机电管线、末端与清水混凝土建筑结构浑然一体、镶嵌成型,既诠释了清水混凝土建筑的恢弘大气,又体现了机电安装的精巧布局,实现了外观与功能的完美协调。

弧形风口

弧形管道

密肋梁下管道

清水墙面空调风口


2. 冷冻机房:管线标识清晰,设备排列整齐美观,充分考虑设备检修空间,仪器仪表成排成线,设备基础采用黄黑色漆警示带,标识清晰,安全色正确,设备设施满足功能要求。

3. 消防水泵房:主泵立式安装,橡胶减震,安装可靠,水泵出入口橡胶软接法兰螺栓方向合理、统一,短管、阀门部件单独支撑,受力合理,真空压力表设置合理,旋塞阀位置正确。

4. 美术馆大厅:机电管线与密肋梁走向统一,机电末端布置合理,埋设点位准确,功能符合要求。

5. 末端点位:清水结构机电预埋点位391处,针对曲面异形混凝土预埋,研发了“衬板预埋”、“钢套管+圆形衬板”、“三段式(衬板+预埋盒+衬板)”等预埋施工技术,解决了多类型末端边缘高品质成型难题,达到末端点位与清水混凝土镶嵌成型的效果。

6. 强电间:设备排布整齐,接地安装规范,防火封堵平滑严密,双电源切换箱进线挂牌规范,堵满足防火要求,柜门、箱体接地线并接到PE排,线路图张贴规范。

来源:苏州市住房和城乡建设局、中建八局

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