廣西文化藝術(shù)館工程綜合施工技術(shù)匯報附圖

文化藝術(shù)院館綜合施工技術(shù)

研究與運用中國施工企業(yè)管理協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎科技創(chuàng)新成果二O一四年四月目錄1立項背景2工程概況及特點、難點3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容4關(guān)鍵技術(shù)5與當(dāng)前國內(nèi)外同類技術(shù)的綜合比較6應(yīng)用情況7技術(shù)成果8經(jīng)濟(jì)效益和社會效益1立項背景

近年來，大型公共建筑采用新型環(huán)保建筑材料、新型節(jié)能環(huán)保能源的案例逐漸增多，這類工程呈現(xiàn)出了材料、工藝復(fù)雜多樣、可塑性強等特點，隨之而來的施工難題也不斷出現(xiàn)，特別本課題在大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝、高大全鋼結(jié)構(gòu)安裝出現(xiàn)的難題非常個性化，而全面掌握此類建筑的設(shè)計和施工的單位不多。另外，現(xiàn)在大部分暖通系統(tǒng)造成了大量有害氣體的排放，不斷消耗不可再生能源，因此，國家大力發(fā)展可再生能源，而地源熱泵系統(tǒng)能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。

1.1課題背景1立項背景1.2

我單位進(jìn)行研發(fā)的條件，依托“一院兩館”工程為載體，我單位在原有的技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，可以有效開展研發(fā)工作，破解施工難題，取得成果。2工程概況及特點、難點2.1工程概況

大劇院圖書館鼓樓博物館2工程概況及特點、難點2.1工程概況：一院兩館工程地處，包含圖書館、博物館、大劇院及配套附屬設(shè)施文化廣場，總建筑面積為10.6萬㎡，是市重點工程，是市文化立市的核心。2工程概況及特點、難點（1）博物館建筑面積為3.4萬，地上4層，結(jié)構(gòu)高度30m，采用鋼框架支撐結(jié)構(gòu)。中國第一高鋼結(jié)構(gòu)鼓樓（2）大劇院舞建筑面積為2萬㎡，建筑地下二層，地上五層，局部六層，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混泥土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，大跨度采用鋼梁，部分采用鋼骨混凝土空腹桁架，舞臺頂采用鋼桁架結(jié)構(gòu)。（3）圖書館采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積2.6萬㎡。（4）文化廣場及配套附屬設(shè)施建筑面積2.3萬㎡，含文化廣場、鼓樓、風(fēng)雨橋、門廊、南北闕等2工程概況及特點、難點2.2工程特點、難點2.2.1特點分析

1）本工程為大型公共建筑，總投資15.5億元，具有工程體量大、專業(yè)分包多、地質(zhì)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工期緊、質(zhì)量要求高等特點；2）本工程大量采用大跨度鋼框架支撐結(jié)構(gòu)，為展廳及重點空間提供了大層高、大荷載、大跨度的空間需求；3）本工程依據(jù)特有的民族風(fēng)格，因此建筑翼邊較多，造型復(fù)雜，鼓樓為中國第一高鋼結(jié)構(gòu)仿古塔樓，結(jié)構(gòu)高度72米；4）大劇院主舞臺頂采用鋼骨混凝土空腹桁架，距離底倉51米；5）采用地源熱泵系統(tǒng)作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源供應(yīng)。

2工程概況及特點、難點2.2.2技術(shù)難點

1）復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)吊裝難題

本工程鋼結(jié)構(gòu)使用總量達(dá)到11700t，吊裝難度主要有以下兩點：第一：主要體現(xiàn)在大跨度----主舞臺頂鋼桁架高度最高約50m；屋頂管桁架結(jié)構(gòu)跨度約76m，吊裝半徑約51m。單個構(gòu)件最重約35t；第二：鼓樓為全鋼結(jié)構(gòu)景觀建筑，結(jié)構(gòu)高度72m，建筑總高度81m，共15層裝飾懸挑構(gòu)件。鋼柱牛腿角度不一，形狀多變不規(guī)則，懸挑翼邊數(shù)量眾多，中間段存在變截面斜柱；

2）高空桁架支模難題大劇院主舞臺頂板距基坑高達(dá)51m，跨度最大達(dá)33.6m（尺寸33.6x25.2m），屬高大支模，施工難度大、危險性高。

3）地質(zhì)條件復(fù)雜

喀斯特地貌地形，工程地下水文地質(zhì)情況復(fù)雜，地下水豐富，流量大，流速快并帶有較多充填物流失，地下暗河或較大溶洞連通，給樁基工程和地源熱泵系統(tǒng)施工帶來較大困難。3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容

本研究包含了以下方面的內(nèi)容：1、復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)2、高空桁架自承重模板支撐施工技術(shù)3、節(jié)能環(huán)保地源熱泵施工技術(shù)4、抗浮錨桿施工技術(shù)5、復(fù)雜地質(zhì)條件樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)

采用基于CAD數(shù)據(jù)的快速三維建模，三維實時動態(tài)仿真關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)虛擬顯示工程鋼結(jié)構(gòu)安裝現(xiàn)場環(huán)境，使工程場景更能利用工程軟件真實反映施工中的各種狀態(tài),系統(tǒng)展現(xiàn)了安裝工藝流程，便于施工過程中能分析、優(yōu)化各種構(gòu)件的裝配、吊裝方案、大型吊車布置走向，指導(dǎo)施工安裝，確保施工安裝順利進(jìn)行。大劇院鋼結(jié)構(gòu)博物館鋼結(jié)構(gòu)3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)本工程鋼結(jié)構(gòu)施工以仿古塔樓——鼓樓施工最為復(fù)雜：第一，鼓樓結(jié)構(gòu)高度達(dá)72米；第二，鼓樓存在變截面斜柱，精確定位要求高；第三，鼓樓懸挑翼邊造型多大15層，散件鋪裝每一層都不相同，散裝量大鼓樓鋼結(jié)構(gòu)模型圖3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)1）吊裝思路：為了解決鼓樓高度太高而導(dǎo)致的吊裝難題，研究采用“構(gòu)件工廠制作，合理分段進(jìn)場，現(xiàn)場單元組裝，然后整體吊裝”的總體思路。2）吊裝現(xiàn)場平面布置：為了滿足高空吊裝的要求，吊裝現(xiàn)場要整體規(guī)劃，提供足夠的吊車走線和堆料場、拼裝場地現(xiàn)場平面布置圖3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)3）懸挑散件拼裝：懸挑部分的鋼梁，采用地面實體放樣拼裝，分片整體吊裝，間隔補梁。3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)4）變截面斜柱吊裝校正方法。

19.8M~53.3M區(qū)段變截面斜柱多，施工難度大。由于中心的鋼柱為垂直方向，中間的鋼柱先安裝完成，作為四周變形斜柱的參照物，因此中間的鋼柱必須將安裝精度控制好。四周16根斜柱在地面拼裝好與內(nèi)側(cè)鋼柱聯(lián)系鋼梁，以便更好更快的安裝定位。外圍的斜柱每次安裝前均需測量整體圓周半徑，以便將圓周誤差均布于16根鋼柱，防止誤差累計。斜柱吊裝就位示意圖斜柱節(jié)點示意圖3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)5）安裝流程一節(jié)柱安裝示意圖二節(jié)柱安裝示意圖一層懸挑安裝圖中間區(qū)段安裝圖塔上段安裝示意圖塔尖安裝示意圖3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)6）安裝實體照片散件拼裝懸挑構(gòu)件吊裝3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.1復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)6）安裝實體照片結(jié)構(gòu)吊裝完成3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.2高空桁架自承重模板支撐施工技術(shù)本工程大劇院高大支模主要為主舞臺頂板的支模體系，主舞臺頂板高37.62m，距離基坑底部51米，主舞臺頂鋼桁架采用高空桁架自承重模板支撐施工技術(shù)，極大減少施工周期，提高安全系數(shù)。主舞臺頂桁架示意圖3詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容3.2高空桁架自承重模板支撐施工技術(shù)對桁架下弦進(jìn)行受力分析確認(rèn)其承重范圍，是該技術(shù)能否實施的關(guān)鍵，關(guān)系到工字鋼的布置數(shù)量。HJ1、HJ2結(jié)構(gòu)圖桁架下弦3詳細(xì)科亭學(xué)技術(shù)嫌內(nèi)容3.2高空桁架櫻自承重模嘆板支撐施雪工技術(shù)將28B牽號普通工裕字鋼鋪設(shè)物在桁架下鋼弦，工字胖鋼梁分三竭個單跨擺銳放，單跨駱度8.4性m，鋼梁賴的排距1批.40m分。工字鋼林平面布妥置圖工字鋼租平面布霞置施工3詳細(xì)科學(xué)陸技術(shù)內(nèi)容3.2高空桁閱架自承慌重模板漂支撐施隙工技術(shù)角鋼連接乞工字鋼工字鋼跪與腳板黑連接工字鋼焊該接在墻體振兩端與埋世板上工字便鋼的側(cè)向比穩(wěn)定性，同并且使用座角鋼通長選焊接連接摩工字鋼保鑒證其整體年性和穩(wěn)定芽性；3詳細(xì)科學(xué)至技術(shù)內(nèi)容3.2高空桁架尤自承重模診板支撐施扁工技術(shù)工字鋼上棚焊接25逝mm鋼接求頭工字型鋼床固定后，鍋在其上面鄰滿鋪竹跳網(wǎng)板，以保掙證施工安茅全。將Φ包48×蠟3.5寇鋼管安插挽在工字型蠅鋼上的Φ診25鋼筋央頭上，防附止鋼管滑什動，保證者鋼管側(cè)向紅穩(wěn)定。鋼管架搭稻設(shè)完成示燙意圖3詳細(xì)科學(xué)拳技術(shù)內(nèi)容3.2高空桁架陶自承重模你板支撐施盼工技術(shù)工字鋼拆旱除：主舞臺樂頂混凝血土板達(dá)受到設(shè)計索強度后扔，支撐暗體系拆鎖除中工勸字型鋼俗的拆除丘是一個鏡難題。揀本工程可采用在呆混凝土范板上預(yù)剛留直徑掉為10拿0mm舒的洞口跑，在拆舊除過程爪中，塔挺吊的吊迎繩穿過示預(yù)留洞伏口將工窄字型鋼向固定，昏這樣工污字型鋼卡就可以個安全的灶拆除。3詳細(xì)科屢學(xué)技術(shù)賴內(nèi)容3.3節(jié)能環(huán)案保地源靈熱泵施玩工技術(shù)本工程閃空調(diào)系細(xì)統(tǒng)采用掩地源熱份泵系統(tǒng)者為空調(diào)喘系統(tǒng)的激制冷制騰熱和全胡年的生布活熱水派供應(yīng)：采用U型后地埋換熱合系統(tǒng)，豎輛井852壞口，每口心深100亦米，間距苦為5×5攔m，地埋親管材質(zhì)采腳用PE1壤00；室內(nèi)空調(diào)采主機房，查配備38衛(wèi)臺280稈kW地源瘦熱泵機組3詳細(xì)科宋學(xué)技術(shù)螞內(nèi)容3.4抗急浮錨桿唇施工技哭術(shù)大劇院魯舞臺倉趣基坑設(shè)潔計標(biāo)高鑒-14丟.4m甜，設(shè)計貫主舞臺嚼倉底板警和側(cè)舞伶臺倉底桶板，共浮144隔5根抗作浮錨桿飄，有效輸?shù)叵櫟叵滤龑ㄖ鄣母×ψ??？垢″^桿桃施工主要砌是鉆孔，而鉆孔如果群采用液壓刊臺鉆的常捎規(guī)方法,困無法滿足牌倉底施工巴面積有限哄，工期緊貝張的要求態(tài)，經(jīng)過多爆方考慮研洽究，決定內(nèi)采用空壓吧機沖擊鉆諷，但因錨?？字睆诫y沒以滿足要哈求，經(jīng)過駱多次試驗悲，對市場戲上常規(guī)鉆牢頭進(jìn)行改宏進(jìn)加大，融實施效果凝良好，加貧快了施工管進(jìn)度。3詳細(xì)科接學(xué)技術(shù)層內(nèi)容3.4抗浮杏錨桿施工少技術(shù)本工程抗檔浮錨桿一欄次性成樁都合格率1習(xí)00%抗浮錨桿納施工圖片3詳細(xì)科職學(xué)技術(shù)咱內(nèi)容3.5復(fù)雜雞地質(zhì)條件束樁基礎(chǔ)施繳工技術(shù)工程地處彈特有的喀很斯特地貌隸地形，工斃程地下水努文地質(zhì)情祖況復(fù)雜，示地下水豐我富，流量派大，流速貓快并帶有拘較多充填島物流失，摟地下暗河睬或較大溶友洞連通，陳現(xiàn)場存在殺不良地質(zhì)招現(xiàn)象，抽棄芯檢測結(jié)蛛果表明，艱樁底樁端殿持力層存超在溶洞。淺層溶洞騙致地面塌庸陷深層溶朝洞致樁箏錘偏位3詳細(xì)科學(xué)衣技術(shù)內(nèi)容3.5復(fù)雜巡壽地質(zhì)條件膝樁基礎(chǔ)施陸工技術(shù)該技術(shù)通寒過抽芯檢唉測，優(yōu)化恨施工工序畫，采用普因通灌漿和樸高壓灌漿好相結(jié)合，堆大直徑片蚊石回填復(fù)溉沖成孔的累方法，解機決不良溶萍洞地質(zhì)區(qū)抽域的樁基削施工難題芽。溶洞一次脊注漿4關(guān)鍵技衡術(shù)4.1復(fù)雜鋼結(jié)該構(gòu)安裝技胡術(shù)本課題形佩成了上述掘5項技術(shù)勞，其中關(guān)銅鍵技術(shù)3德項，創(chuàng)新孝點如下：本課題享在利用望三維軟躁件模擬雅鋼結(jié)構(gòu)戲吊裝成誦功解決督了大跨陜度鋼結(jié)孕構(gòu)、全藥鋼結(jié)構(gòu)麗仿古塔芹樓安裝菌難題，瞇將模擬聲的過程雷和結(jié)果疫動態(tài)呈良現(xiàn)出來鉤輔助分容析預(yù)判姐施工過框程、優(yōu)少化各種冠構(gòu)件的航裝配、集吊裝方戒案、大陳型吊車季布置走蘭向，指鏡導(dǎo)施工驕安裝等4關(guān)鍵技術(shù)4.2高空桁架味自承重模鼓板支撐施幸工技術(shù)針對高父大支模碌的難度標(biāo)大，通禾過受力顧計算分孤析，充通分利用虧現(xiàn)有的防桁架下汪弦鋪設(shè)硬普通工壘字鋼，懸鋼管支諒撐落在辨工字鋼畜上，以好解決高貸大支模偉的難題躬；同時美通過設(shè)替置不同尿連接方處法，保屢證工字央鋼和鋼換管支撐哥架的整酷體穩(wěn)定效性，大斤大較少餡材料的怪使用量就，縮短蜂了工期非，其安漠全系數(shù)塔也有所猛保證。4關(guān)鍵技術(shù)4.3節(jié)能環(huán)保另地源熱泵亭施工技術(shù)本工程安地處特緞有的喀觀斯特地障貌，地冠熱資源蔽充足，青但由于艷地質(zhì)情敲況復(fù)雜竊，地下勝溶巖溶撫洞較多欠，地源捎熱泵技殊術(shù)在尚博未成功設(shè)開展應(yīng)訓(xùn)用，在索缺少本所地工程編經(jīng)驗的狐情況下獄，經(jīng)過要詳細(xì)的旱勘查設(shè)慌計和測藝試，優(yōu)譯化施工苦方法，葬成功地躍解決了筐施工中濃的遇到懷的地質(zhì)模問題，英使地源信熱泵技務(wù)術(shù)在地室區(qū)首次晌成功應(yīng)旱用該技術(shù)隨將促進(jìn)駐地源熱滑泵技術(shù)患在及周把邊地區(qū)掛的應(yīng)用老，為特腰殊地貌罪條件應(yīng)單用地源捉熱泵工騾程提供相了非常載寶貴的布技術(shù)資佩料和施所工經(jīng)驗著。5與當(dāng)前國功內(nèi)外同類飛技術(shù)的綜唇合比較1）文歡閱藝術(shù)院寧館綜合摟施工技叉術(shù)研究菊與運用涌，共包攝含5項商關(guān)鍵及希創(chuàng)新技霞術(shù)，經(jīng)表1項查腔新，查丈新結(jié)果陪顯示：國內(nèi)公開共發(fā)表的文深獻(xiàn)中，均箭未見與本呆項目相同鹽的報道。5與當(dāng)前國羞內(nèi)外同類薯技術(shù)的綜冷合比較2）壯族自煮治區(qū)科學(xué)涌技術(shù)廳委充托南寧市愧科學(xué)技術(shù)磁局組織召榴開了該成滑果的鑒定姑會，鑒定搭結(jié)論為：成果總濱體達(dá)到梢國內(nèi)領(lǐng)扭先水平醫(yī)。3）發(fā)明專珍利一項：高空桁架躁自承重模密板支撐結(jié)編構(gòu)。6應(yīng)用情況6.1生產(chǎn)、應(yīng)總用及推廣章情況文化藝賺術(shù)院館辭綜合施纖工技術(shù)裁在“一販院兩館籌”工程晴應(yīng)用成銷功，本疼課題在溜大跨度府鋼結(jié)構(gòu)笨、全鋼諷結(jié)構(gòu)仿診古塔樓盤、充分綁利用鋼矛結(jié)構(gòu)桁難架作為扔自承重愚的支撐液系統(tǒng)、若地源熱刑泵系統(tǒng)灰的領(lǐng)域全具有創(chuàng)軍新性、賄獨特性吊、代表而性，技腹術(shù)含量裕高，每鼻一道施座工技術(shù)成總結(jié)都索是實際潑施工中琴錘煉出出來，經(jīng)自過反復(fù)編試驗和送論證，館最后形貪成具有殲一定實稼踐指導(dǎo)五意義的遲成熟技突術(shù)，對伙同類型款工程具嗓有很高睛的示范磨作用。6應(yīng)用情況6.2應(yīng)用前廟景一、近年仔來，大型邀公共建筑曲采用鋼結(jié)雅構(gòu)逐漸增孕多，這種關(guān)新型環(huán)保盟建筑材料偵大量運用渡呈現(xiàn)出了幼復(fù)雜多樣覺的特點，珠隨之而來喪的施工難江題也不斷壩出現(xiàn)，特免別是高大脊空間施工戴過程中鋼濁筋混凝土纏結(jié)構(gòu)與鋼慮結(jié)構(gòu)結(jié)合界解決而導(dǎo)苦致的施工洲難題的案例例也不少憑，而全面嫁掌握此類評建筑的設(shè)磚計和施工筋的單位不沉多，因此但本課題對羽解決此類沿難題有很鈴大的應(yīng)用虛價值。二、地源板熱泵技術(shù)野的使用充菠分利用了液地下自然蔑資源，有恥效地保護(hù)典了生態(tài)環(huán)頭境，極大攀降低場館憶運行的綜挎合能耗，貫隨著國家貨大力發(fā)展弱可再生能演源的潮流魂，地源熱窯泵系統(tǒng)應(yīng)呈用將會在拴全國越來年越廣泛，布因此本課蹲題對解決卡此類難題祖和為同類汪工程提供律數(shù)據(jù)和經(jīng)冊驗有很大藥的應(yīng)用價削值7成果構(gòu)成通過文化池藝術(shù)院館上綜合施工缸技術(shù)應(yīng)用躺的開發(fā)，季在形成創(chuàng)參新技術(shù)的勤基礎(chǔ)上，平我們陸續(xù)監(jiān)獲得一些里成果：1、專利成扯果1項：1）“高殘空桁架賀自承重片模板支驕撐結(jié)構(gòu)植”，于跌201鵲3年6永月8日急授權(quán)，籍專利號夫：2、壯族自治蘿區(qū)級工法廚1項：1）“仿古業(yè)塔施工工嫁法”，工青法編號：7成果構(gòu)旨成3、論文2起篇：1）《建筑使基坑支護(hù)朋工程施工油工藝探討孩》2）《淺男談建筑井工程的聚總承包石管理》4、QC成果2項蓋：1）《提高勾抗浮錨篩桿一次盆成樁合停格率》2）《有效提駛高石材幕憤墻施工質(zhì)裝量》8經(jīng)濟(jì)效添益和社索會效益8.1經(jīng)濟(jì)效舞益1）通過雞應(yīng)用復(fù)雜艱鋼結(jié)構(gòu)安裙裝技術(shù)，善加快了施靠工速度，廉比計劃工礎(chǔ)期縮短了乳15天，碑直接經(jīng)濟(jì)離效益達(dá)9竊8萬元；2）通過宵高空桁架旦自承重模面版支撐技區(qū)術(shù)，大劇咸院主舞臺鳴頂板僅需基38.2估萬元，而愿采用常規(guī)杯滿堂架搭具設(shè)的措施拋費94.遙5萬元，老降