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1、某住宅小区项目创新施工技术应用 卫芷 山西四建集团有限公司 摘 要： 某改造工程施工场地狭小, 周边环境复杂, 地下水位高, 施工难度大, 通过信息化技术和多项自主创新成套技术的应用, 综合考虑质量、安全、进度等因素, 提前策划, 精心组织, 最终优质地完成了工程施工。关键词： 改造工程; 信息化; 建筑信息模型; 施工技术; 作者简介：卫芷, 高级工程师, E-mail:收稿日期：2017-08-21基金：住房和城乡建设部科技项目 (绿色施工科技示范工程) Application of Innovative Construction Technology in a Residential D
2、istrict ProjectWEI Zhi Shanxi Sijian Group Co., Ltd.; Abstract： In a reconstruction project, the surrounding environment is complex, ground water level is high. According to the information construction and application of innovative construction technology, considering the factors of quality, safety
3、 and schedule, the project was completed well.Keyword： reconstruction; information; building information modeling (BIM) ; construction; Received： 2017-08-211 工程概况劲松路 2 号棚户区改造工程位于太原市迎泽区劲松路以东, 桃园南路西巷以南, 包括 4 栋高层住宅楼及附属配套工程, 地上 33 层, 地下 3 层, 总建筑面积为197 576m, 最大建筑高度为 99.6m, 总户数 867 户。工程 14 号楼基础为钢筋混凝土灌注桩+桩
4、基承台基础, 主体结构为剪力墙结构;地下车库及裙房基础为钢筋混凝土独立基础, 主体结构为框架结构。工程灌注桩采用后注浆技术, 桩长 38m, 桩径 700mm。基础埋深 10.35m, 开挖深度为 9m, 地下水位位于1.62.4m, 基坑支护采用混凝土灌注桩, 止水帷幕采用三轴搅拌桩。2 工程重点与难点重点与难点如下: (1) 工程体量大, 总建筑面积约 19.76 万 m, 施工现场场地非常狭小, 周边环境复杂, 且有多条光缆及市政排洪渠; (2) 场地临近汾河, 地下水位高, 周边建筑近, 同时基坑较深, 降水、止水及支护难度大; (3) 基础后浇带多, 纵横交错, 增加了施工难度; (
5、4) 设备层管线纵横交错, 综合布置难度大; (5) 工程采用多项新技术、新工艺、新材料, 施工可借鉴经验少; (6) 屋顶结构、外墙造型复杂; (7) 项目质量要求高, 最终质量目标“鲁班奖”, 要求精工细作。3 工程创新技术应用3.1 BIM 技术应用针对工程体量大, 施工现场场地狭小, 材料可储备量小;设备层管线纵横交错, 综合布置难度大;项目质量安全管理、成本控制要求高等问题, 采取 BIM 技术在钢筋优化下料、深化设计、场地动态管理等方面集成应用技术。1) 钢筋下料特点是工作量大、内容繁杂, 需要技术人员作大量细致、重复的设计和计算工作。项目部建立建筑信息模型 (BIM) , 在三维
6、立体可视化的环境中实现整个建模和计算过程, 通过系统提供的可视化修改查询工具, 对模型的所有细节信息进行控制, 以构件作为操作对象, 钢筋通过构件几何尺寸直接读取, 并进行优化设计下料, 对搭接或焊接部位进行自动调整, 通过整件钢筋的弯折达到节约钢材的效果。同时对 BIM 内参数进行调整, 将前期施工总结出的最佳优化方案应用于该部位。通过对主材用量进行计划用量与实际用量的对比分析, 找到可能出现偏差不合理的原因, 并分析盈亏关系, 做出相应的改正措施, 并对以后的工作进行提醒, 从而达到材料用多少进多少, 节约存储空间, 同时对成本进行合理控制的目的。2) 建设单位组织图纸会审前, 已经完成了
7、 BIM 模型的建立, 整理在建模过程中发现的图纸问题, 为图纸会审提供依据, 同时, 在建立好的模型上, 土建及安装各专业导入鲁班 BIM Works 进行检查, 发现图纸中存在的碰撞问题, 以 3 号楼为例, 模型建立过程中, 累计发现土建、钢筋、安装 3 个专业 33 大类共计108 个问题, 为项目图纸深化提供依据。3) BIM 技术在场地动态管理具有明显的优势, 其模拟施工更加直观地反映出动态管理的情况, 尤其是加入时间、空间后, 形成的 5D 模拟, 准确、实用, 可完全预知场地动态管理的详细情况。4) 将深化 BIM 模型导入到 PDS 系统, 实现项目部共享与应用, 解决了过去
8、项目部基层人员与管理人员之间、项目部与公司总部之间信息不对称的难题。通过鲁班管理驾驶舱 MC (PDS 系统客户端之一) 对创建的 BIM 模型按施工进度计划定义好时间节点以及对应造价信息进行 BIM 模型施工进度模拟演示, 并且细化到每个构件节点。5) 通过 i Ban 移动端应用, 施工现场的安全员、施工员只需要在手机上安装相应的应用程序, 可在施工现场随时随地拍摄现场安全防护、施工节点, 并将现场施工做法或有疑问的照片通过手机连网上传 PDS 系统中, 并与 BIM 模型相应位置进行对应, 这样在安全、质量会议或者每周例会上只需要登陆 BIM 浏览器BE (PDS 系统客户端之一) 就能
9、查看到, 解决问题非常方便, 大大提高了工作效率。3.2 狭小场地综合施工技术本工程位于城市繁华区, 人流量大, 且施工场地极其狭小, 建设单位开工前计划另外征地用作临时用地。本着节约用地的原则, 采取了以下措施。1) 采用双排灌注桩进行支护, 节省土方开挖面积, 在建筑周边形成环形道路。2) 采用挪倒钢筋、模板加工场地的方式, 安排各区结构封顶时间而达到挪倒 1次加工场地解决用地难题。即将地下结构分为 13 个施工区, 先施工各主楼及D1, D2, D4, D10, D12, D13 区, 待 D4, D10 区完成地下部分结构时, 将 D5 区的钢筋加工场地移到 D4 区, D11 区移到
10、 D10 区, 再挖除 2 个施工坡道, 完成地下车库结构。4 幢主楼同时施工, 地库施工材料可周转使用, 也不会影响工程的整体进度。3) 利用周边既有建筑作为办公及部分工人生活用房。3.3 定型化模具针对构造柱、楼梯、卫生间下沉结构施工作业面小, 质量难以保证的特点, 研发了多种定型化模具。1) 项目采用填充墙构造柱模板支设及混凝土浇筑的施工方法, 即使用竹胶板、方木等材料配置成标准模板, 在砌筑墙体的同时, 预埋14PVC 管 (长度与砌体厚度相同) 。穿入12 对拉螺栓 (长度为砌体厚度加模板厚度、木楞及横带宽度) , 再安装模板, 构造柱浇筑拆模后, 拔出对拉螺栓及 PVC 管, 堵孔
11、。施工中, 选择长度与砌体厚度一致的14PVC 管, 预埋在距马牙槎两侧 300mm、纵向每隔 600mm 的水平灰缝中, 即每隔 3 层砌块设 1 道。此工序由专人严格检查。控制砌体水平灰缝为 15mm, 满足14 PVC 管有效预埋于灰缝中。拆模后, 将对拉螺栓及 PVC 管拔出, 重复利用, 再用 13 水泥砂浆或高一等级的砂浆堵孔。构造柱顶部采用漏斗灌混凝土配合铁皮闸封口保证混凝土浇筑质量。漏斗采用1.5mm 厚铁皮焊接制作, 呈 45角, 高出柱顶 80100mm, 在漏斗两边各焊 2 个连接耳, 并在连接耳上钻出钉孔, 操作中只需将漏斗放在灌混凝土口模板上, 两边用钉子与方木竖楞固
12、定即可, 浇灌混凝土时要高出柱顶 5cm 左右。用1.5mm 厚铁皮制作, 宽度为灌混凝土口方木间距离+2cm, 高度为 360mm, 待混凝土浇至柱顶 5cm 时, 经振捣后用铁皮闸沿方木上的闸门槽插下顶住模板将漏斗拆下, 收集漏斗内余料灌于下一构造柱。铁皮闸数量考虑周转视混凝土凝固时间确定。2) 楼梯施工采用12 定型化模具, 即采用根据楼层高度焊接三脚支架, 支架高度比楼层高度低 200mm, 三脚支架上部焊接 212 主梁, 上部点焊 3mm 厚钢板, 钢板宜比电梯井道尺寸小 50100mm, 主梁上用16 钢筋焊接吊环, 如图 1 所示。井筒墙模板拆除后, 周转材料可放置在平台上,
13、塔式起重机吊运至上层安装。但要注意电梯井操作平台的荷载要求1m 的, 四周搭设钢管防护, 中间采用白网固定;25cm 的洞口采用盖板固定牢固, 防止人员坠落;临边防护采用马蹄卡固定防护钢管。4.2 技术、质量管理本工程确定的质量目标为国家优质工程, 项目部对目标层层分解, 明确岗位责任。成立以项目经理为组长, 项目生产经理、项目总工为副组长的质量管理领导小组, 质量员、施工员、预算员、资料员等为组员, 共同控制项目的工程质量。同时吸取其他创优经验, 做到一次成优。严格执行项目经理带班检查制度、样板引路制度、实测实量制度, 坚持三检制, 做好自检、互检、交接检工作。同时采用多项四建特色及专利做法
14、, 如桩头防水处理方法、地下防水卷材封边处理方法、基础底板后浇带止水钢板支模结构、下沉式楼板混凝土浇筑专用模具、填充墙构造柱支设用模板浇筑混凝土专用漏斗、屋面细石混凝土圆弧收头及细部等做法, 确保了工程质量, 保证了工程进度。5 结语本工程在有效施工时间较短的情况下, 通过创新技术应用获得 6 项实用新型专利、2 项外观设计专利、3 项山西省省级施工工法, “高层建筑屋顶室外抗风铝板施工技术”等 4 项科技成果经鉴定达到国内领先水平。2016 年通过住房和城乡建设部绿色施工科技示范工程验收, 获得市建筑施工安全质量标准化工地称号、山西省新技术应用示范工程 (优) 、山西省建筑业“工人先锋号”称
15、号, 并于 2017 年申报了鲁班奖。参考文献1建设工程项目管理规范:GB/T503262006S.北京:中国建筑工业出版社, 2006. 2刘洪亮, 李桦, 段宗哲, 等.超高层塔楼项目施工管理信息化研究J.施工技术, 2017, 46 (6) :18-21. 3侯春明, 任志平, 杜福祥, 等.可视化技术在建筑施工企业中的应用J.施工技术, 2015, 44 (6) :64-66. 4何光培.BIM 总论M.北京:中国建筑工业出版社, 2011. 5徐奇升, 苏振民, 王先华.基于 BIM 的精益建造关键技术集成实现与优势分析J.科学管理研究, 2012, 32 (7) :104-108. 6刘占省, 马锦姝, 卫启星, 等.BIM 技术在徐州奥体中心体育场施工项目管理中的应用研究J.施工技术, 2015, 44 (6) :35-39.
