武汉中南商业广场工程建筑新技术应用情况.doc

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1、武汉中南商业广场工程建筑新技术应用情况一、工程概况中南商业广场由中南建筑设计院设计，中商集团中江房地产开发有限公司投资兴建，武建集团总承包公司施工总承包，武建三公司主承建。中南商业广场工程位于武汉市武昌中南路，施工场地狭窄，行人、车辆流量大。该工程地下三层，主楼地上四十七层，裙楼地上九层，为全现浇钢筋混凝土框筒结构，是一幢集办公、商贸、餐饮、住宿、娱乐等于一体的超高层、多功能、智能型综合大厦。建筑面积为112114平方米，楼高180米，为武昌之最，是武汉地区的标志性建筑。1995年5月开工，目前正处于工程收尾。地下室、裙楼及主体结构施工工期提前108天，且均被武汉市质量监督站评为优良。中南商业

2、广场现场连续四年被评为“市文明样板工地”。中南商业广场工程主要有以下几个特点：1、工程场地复杂，基坑开挖深。该工程是武汉市首座三层地下室，基坑开挖深度达174米，周边场地复杂。2、工程量多，施工难度大，技术含量高。如大承台钢筋用量达2400吨，钢筋最粗直径为2。大承台厚4米，混凝土方量近万立方米，且设计要求一次性浇筑，温控难度大。根据设计，要求采用高强混凝土。二、应用新技术情况在中南商业广场工程施工过程中，我们推广应用了建设部10项新技术中的9项和其他5项，共14项建筑新技术，有力地提高了工程质量和生产效率，取得了良好的社会效益与经济效益。现简要介绍如下：1、预拌混凝土应用技术中南商业广场工程

3、共浇筑混凝土91300立方米，全部采用了商品混凝土泵送，商品混凝土应用率100，基础大承台近万方C55级整体混凝土的浇捣中，重点控制了原材料的质量和配合比，以及混凝土的入模温度、现场混凝土的质量检测和混凝土的温差控制，使得万方大体积混凝土一次浇捣成功。2、粗直径钢筋连接技术 根据设计要求，地下室底板部分钢筋用量，约2400吨，直径以32为主。底部为三层32100mm的网筋，中间为三层20200mm的网筋，上部为二层25100mm的网筋，上、下网筋在侧边焊接，形式封闭，承台内还设有13条暗梁。技术人员经过技术经济比较，选择锥螺纹钢筋连接方案，16以上竖向钢筋采用电渣压力焊接技术。在本工程施工之前

4、，28, 32钢筋较少采用电渣压力焊连接，其焊接质量也难以保证，针对这种情况，我们经过多次试焊，确定采用BX1000型交流电焊机，电渣压力焊的保温时间确保达到2分钟以上。中南商业广场工程锥螺纹接头共用27055个，电渣压力焊接头249872个，现场取样953组，试样合格率100。经测算，节约钢材100518吨，直接经济效益1178561万元。3、新型模板及脚手架应用技术在中南商业广场施工中，楼板底模全部采用竹胶合板组合的早拆模板体系。 根据本工程结构特点，以及便于楼板模板组合，支撑格构选用L B1850mm1850mm形式（L为顺主梁方向立柱中中的间距；B为顺次梁方向立柱中中的间距）。使用快拆

5、模体系，混凝土浇捣34天后，即可拆除楼板底模和部分支撑及水平横杆，而部分支撑立杯保持支撑状态，使楼板处于短跨（18米）受力状态，待混凝土的强度达到设计强度，即可拆除全部的支撑，模板仅需配二套，即可周转使用。本工程应用快拆模体系面积总计为82057平方米，占建筑面积的73。与传统模板支撑工艺相比，减少模板支撑投入量一套，并缩短工期。梁、柱采用18mm厚九合夹板模板、电梯井筒采用了折合筒模，局部特殊部位采用了定型大模板，角筒墙体系用H型穿墙对拉螺杆。地下室、裙房、主楼结构工程分三次验收，均被市质监站评定为结构优良，获得了良好的社会效益。主楼外脚手架采用升降式分片提升脚手架。脚手架高1415米，总长

6、度为210米。推广应用新型模板及脚手架技术，产生经济效益1703181万元。4、高强度、高性能混凝土技术本工程设计序0000下及OOOO5520米混凝土强度等级为 C55，5520 9845米混凝土强度等级为C50。新技术研制开发小组成员经过8个多月的研制开发，做了60多组试验，成功地配制了C50、C55大流态高强度混凝土。（1）原材料的选用。水泥选用质量比较稳定的华新525 矿渣水泥，水泥强度R2858MPa；粗骨料选用汉阳奓山碎石，粒径5315mm，压碎指标93，针片状含量105，密度 2675kg/m3，空隙率 41，含泥量 1；细骨料选用巴河中粗砂，细度模数268，密度 2629kgm

7、3，空隙率33 ，含泥量10，级配中区；外加剂用高效减水剂。低热微膨胀剂。根据试验结果，性能较好。（2）混凝土配合比选择。混凝土拌合物的原材料初步选定后，根据不同材料用量的组合，进行了试配，试验结果如下：水泥用量：高性能混凝土不同于普通混凝土，宜采用掺用外加剂和掺和料的方法提高混凝土的性能。水泥用量范围为 300550kgm。水灰比：配制高性能混凝土，必须采用高效减水剂，降低水灰比，掺用高效减水剂可以将水灰比减少到 032037范围，最佳用水量取172192kgm3。砂率:砂率过大或过小都会降低混凝土的强度和流动性，最佳砂率在030037之间。 研制小组经过60多组试配，最后从中选出最佳配合比

8、，其数据如下： C55配合比: 水:水泥:粗骨料:细骨料=0.14:1:2.41:1.35C50对配合比：水:水泥:粗骨料:细骨料=042:1:271:152（3）性能试验：密度：由于混凝土内部结构密实，C55大流态混凝土拌合物密度测定为2450吨kg/m3，C50大流态混凝土拌合物密度测定为2441kg/m3。含气量：根据实测结果，C55、C50混凝土拌合物含气量为 1530。可泵性：为了改善爆接土的和易性和可泵性，采用高效减水剂和缓凝剂后，C55、C50混凝土初始坍落度为测221mm，90分钟后为180mm，混凝土终凝时间推迟12小时。力学性能：C55混凝土（28d）立方体抗压强度为650

9、Mpa，抗折强度73Mpa；C50（28d）立方体抗压强度为605Mpa，抗折强度6.8Mpa，均达到或超过同强度等级混凝土的水平。整个工程共使用 C55 高性能混凝土 23582立方米、C50高性能混凝土 37880立方米，共计61426立方米，经市检验中心抽样检验，各项指标均达到设要求，降低成本537579万元。5、建筑节能技术 即内隔墙使用加气混凝土块及GM条板、GRC板。与红砖相比，增加房间使用面积675平方米，且节约资金109652万元。6、聚氯乙烯塑料管应用技术本工程在上0000以上采用聚氯乙烯（PVC管）作电管使用，排水管共使用 95050米，塑料管与传统的金属管相比，节约资金3

10、13665万元。7、粉煤灰综合利用技术在混凝土中掺粉煤灰，在砌筑砂浆和粉刷砂浆中掺用粉煤灰。8、新型防水工程应用技术 地下室底板、屋面、卫生间中分别采用了合成高分子卷材聚氯乙烯橡胶共混卷材防水、聚胺酯涂料和“确保时”无机防水涂料。9、现代管理及计算机应用技术应用计算机辅助施工组织设计的编制、辅助进行钢筋翻样、工程预（决）算以及辅助文件与合同的管理。利用计算机辅助钢筋翻样，降低钢筋损耗，节约钢材51吨，创造效益145350万元。10其他推广项目（1）深基坑支护技术。中南商业广场基坑四周均有建、构筑物或地下管线，且有的地方与围护结构的距离几乎为零。东面沿线有通讯电缆沟，西、南两边有一条3025米的

11、排水箱型沟（已废弃，但遇雨天仍能排水），北面是七层框架结构的中南商业大楼，该楼为天然独立柱基，底标高为7578米。由于周边环境十分复杂，使该工程围护结构的设计与施工更赋挑战性。工程地质条件工程所在地从地貌上看属长江右岸级阶地，这种高阶地地貌构成场地除上部厚度小于10米的第四系全新统冲积层外，其下为7080米厚的性能良好的地基上。地区地下水有潜水和承压水两种类型，潜水以人工填土层和第四系全新统冲层Q4粉质粘土为主要含水层，以大气降水和生活区排水为主要补给源，稳定水位为20米，混合渗透系数为08Md。承压水较深，由于有厚的弱透水层，可不考虑其对基坑施工的影响。围护结构设计本工程原设计采用人工挖孔桩

12、加两道钢管内支撑，根据计算，用9001300mm，L=230m的人工挖孔桩作为排桩挡土墙，北边靠中南商业大楼侧为8001200mm，L160m排桩挡土墙。围护桩采用非均匀对称配筋1820825，即 18根20钢筋为均匀分部且是通长，再在桩的两个受力边分别加 4根25钢筋作局部加强。原设计两道钢管内支撑；第一道在40米处，即桩顶处，采用52910螺旋钢管；第二道支撑在110米处，用 252910螺旋钢管。实际施工过程中，因钻灌注桩普遍超高较多，土方挖至90米时，已有许多工程桩暴露出来，影响下一步挖土和第二道支撑的安装，同时为了加快挖土进度，将第二道钢管支撑取消，用两排锚杆代替。围护桩采用劈裂静力

13、压浆止水，注浆孔直径54，间距为250mm，深13米，呈两排排列，排距200mm，经劈裂后与挖孔桩相接，帷幕体度约为400mm500mm。为使劈裂注浆定向排列，形成连续防渗墙体，在相邻注浆孔之间布置120的导向孔，使它与注浆孔之间形成薄弱孔壁，此孔劈在洋浆压力作用下，首先被劈开，也使相邻边缘的注浆厚度增加，提高防渗效果。注浆压力：初始压力051OMpa，终止压力35Mpa。施工顺序：基坑围护结构及止水帷幕施工挖土至-90米安装-4.0钢管支撑。施工-80米处锚杆g挖土至-135米施工-125米处锚杆、挖土至-174米结构施工至地下室二层面安装托换支撑拆除-40米处钢管支撑完成地下室施工。从9月

14、初开始大规模挖土至10月上旬土方开挖基本完成；12月15日万方混凝土承台浇筑完毕，96年元月19日拆除-40米处钢管支撑。基坑监测是深基坑施工的一个重要环节，是确保信息法施工得以落实的基本手段。在施工过程中制定了严密的监测方案。主要监测内容有：基坑侧移；钢管支撑内力；地面及建筑物沉降；基坑周边情况观察。沿基坑周边共计设置了45个侧移观测点，54个沉降观测点，以及10个钢支撑应变观测点，并建立了对基坑及周边建、构筑物的观察制度。从土方开挖至40米处钢管支撑拆除后变形完全稳定为止，共计出监测报告50期，并将各项监测数据相互印证，提高了监测结果的准确性，达到信息法化施工的目的。本地下室为武汉市第一个

15、三层地库工程，其基底标高为174米，也是近年来超高层建筑大量涌现后出现的最深的基坑。基坑围护后中结合实际情况采用人工挖孔桩、钢管内支撑、钻杆、压浆止水等多项技术，达到了基坑围护的预期目的，为地下室施工提供了安全保障，保证了周边建、构筑物的安全，未对周边环境产生太大的影响。该围护工程的成功为武汉市深基坑支护提供了成功的工程实例。在理论和实践上都起到了较好的示范作用。（2）高强大体积混凝土施工技术。中南商业广场基础主楼底板呈L型，最长边611米，宽为 274米，厚4m，体积达 9300m3，混凝土强度等级为C55，设计要求一次浇捣成型，其突出难度如下：降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温

16、度差在规定限值（25）以内，存在三个极不利因素：一是底板混凝土超厚；二是必须一次浇筑成型，混凝土内部温度不易散发；三是混凝土强度等级高，一般需用625 或525 水泥，水化热高。在这些因素的综合作用下，混凝土内部必然形成较高的温度，存在着产生裂缝的危险。计算混凝土内最高温度。计算混凝土的绝对温升T，经多种计算，取最大值 T1543混凝土出机温度和浇筑温度根据历年武汉市的气候情况，浇筑温度在10 2。 计算混凝土表面温度，确定养护方法：按照计算结果，由于混凝土内外温差超过25，如仅靠保温来进行养护，很难保证混凝土的内外温差在25以内，故采用外蓄、内散的办法对大体积砼进行养护。外覆盖两层塑料薄膜和

17、三层草袋进行保温。进行热动计算，并在承台内设置了22个回路的冷凝管，用水进行内部降温。并根据预埋的温度传感器配合计算机对混凝土内部温度进行监控。经过以上措施，浇捣出的主楼大体积混凝土，经多方组织验收、评价表明是成功的，C55混凝土强度完全符合要求，未出现任何温度裂缝，质量优良。（3）转换层框肢大梁施工技术。中南商业广场第十层为结构转换层，该层框肢梁高达3米，最宽为145米。混凝土强度等级为C55，属高强大体积混凝土，施工正处夏季，施工中采用了降低混凝土入模温度，控制混凝土的内外温差，确保了框肢梁阳土的施工。（4）激光测量技术。主要用于施工放线定位工作。（5）大直径人工挖孔桩的应用。中南商业广场

18、裙楼基础采用桩柱承台的独立基础，桩最大直径为3米，桩底扩大头直径为44米。通过组织实施，使大直径人工挖孔桩顺利完成，为上部施工打下良好的基础。三、经济效益与社会效益建筑业新技术在中南商业广场的推广与应用，通过计划和实施，取得了显著的经济效益与社会效益。中南商业广场地下室、裙楼、主体结构的工程质量，经市质监站、中南建筑设计院及业主、监理的共同检查验收，都达到“优良”工程的等级标准、从地下室开工至塔楼封顶，工程实际工期比合同工期提前108天，共产生经济效益8826199万元。中南商业广场工地两度被评为“文明施工样板贴”，为公司赢得了荣誉，推动了公司施工技术的进步。四、体会与建议通过新技术在中南商业广场工程中的应用，我们有以下几点体会：1、各级管理人员，特别是各级领导必须对新技术的开发与推广应用有一个高度的认识，新技术的开发与推广应用是依靠科技进步推动建筑业发展，从而实现振兴建筑业的宏伟目标。2、开发与推广应用新技术必须结合工程特点，制定切实可行的实施计划。3、必须提高全体施工人员的科技意识。新技术的开发与推广应用，关键在于计划的实施，只有提高施工人员的科技意识，才能充分调动施工人员的积极性，才能使新技术的开发与推广应用成为施工人员的自觉行为。4、在新技术的开发与推广应用实施过程中必须不断的进行总结与提高。5、新技术的开发与推广应用需要各有关方面的配合与支持。