科技文化艺术中心工程综合施工技术管理

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苏州科技文化艺术中心工程坐落于金鸡湖畔、邻水而筑，主要由珍珠岩型商业中心、新月型艺术中心、电影中心和科技中心四大功能区组成。是一座集休闲、娱乐、美食、参观、购物、科普为一体的大型多功能智能化服务性综合设施。该工程目前主体结构基本封顶，6月9日全省质量安全标准化现场会和全省建筑施工文明工地现场会在此成功召开，是今年全省20个重点项目之一，已列为省免检文明工地,并评为苏州市优质结构工程，已申报江苏省科技应用示范工程，为实现鲁班奖质量目标奠定了基础。
    一、工程概况
    该工程呈星月型，又象镂空的马蹄型，由法国国际著名建筑大师安德鲁概念设计，华东建筑设计院进行结构设计，上海建科监理、新工管理公司按照国际FIDIC条款进行管理，江苏江中集团总包承建。
    二、工程特点及难点
    1）单体建筑体量大。建筑面积15.12万平方米，地下室4.8万平方米，共有楼梯66个，电梯29部，总投资18.9亿元。有地铁直通上海，为08年世博会分会场，是目前苏州重点项目、最大单体公建项目。2）工程专业系统多，工程量大。3）水文、地质情况复杂，降水难度大。4）建筑造型及结构复杂。本工程造型奇特，占地面积大，且由无数不规则曲线组成，立面层次不一，轴线交汇复杂，施工难度大。深基坑部分为升降舞台，总高度达55m，有24m×32m的共享大空间，环保节能要求高，机电专业设施、设备种类多，管道纵横交错、功能齐全，智能化程度高。本工程采用了现代计算机技术、通讯技术、中控技术和大规模集成电路技术，构建了高标准、高性能智能化系统。5）预应力大梁截面高跨度大、标高多而高。6）高层排架、不规则脚手架搭设困难，悬挑复杂。7)钢结构拼接安装复杂，钢梁截面高跨度大、吊装困难。8）工期紧、标准高，工程结构的复杂性和FIDIC合同条款的特殊性给投标报价带来估计不足的风险，这就要求不断学习，优化资源组合，才能合理规避和减小风险。详见每期《建设承包商》中田威专家关于FIDIC的讲座，笔者在2005年第10期《江苏建筑业》有过“国际工程咨询与监理（FIDIC）浅述”。
    三、新技术推广和应用。
    新技术的推广和应用解决了施工中的技术难题，提高了工程质量，加快了施工进度，节约了大量人财物。具体新技术包括：深基坑钢筋砼内支撑支护；高层排架、不规则脚手架搭设；粗钢筋滚轧直螺纹连接、电渣压力焊、闪光对焊；新型模板应用：定型组合钢圆柱模板，竹胶模板；高效Ш级钢筋与预应力砼技术；32.8m高空重型钢结构拼接安装；管井降水及轻型井点降水；外墙石材干挂技术；建筑节能和环保技术；加拿大赛柏斯刚性防水技术等。总之，综合应用了建筑业十项新技术中的9项，子分项达30多项，广泛应用于基础、主体结构、安装、装饰等分项工程中，并不断优化管理流程，取得了显著的技经效益和社会效益。
    四、主要施工技术简介
    1、深基坑支护、降水技术
    本工程以抽为主、自渗为辅，抽渗结合的大井点降水，渗井与大管井交替间隔布置，中、深基坑处布置抽水井38个、自渗井36个、观测井8个，基坑内网格状布渗井20个，有效地保护了地下水源和基坑的稳定。深基坑处开挖深度达20M，地下水位高，邻湖边，基坑易产生变形，采用钢筋砼内支撑支护保证了深基坑的顺利施工，详见笔者在《江苏建设监理》2005年第5期所著的《深基坑钢筋砼内支撑施工工法》。
    2、高强高性能砼施工技术
    本工程商品砼达18万M3，其中C40以上达5万M3，共选择两家供货商，我们与供应商密切配合，反复试配，优选最佳配合比，包括优选外加剂、掺和料的品种和掺量，同时制定最佳配合比和多项技术措施及原材料的质量要求、搅拌运输措施及不同季节的浇捣、保温、测温、最佳拆模时间及养护措施；编制了大体积高强砼的施工方案和关键、特殊过程的作业指导书，在施工中层层设专人对每道工序进行控制，严格按指导书施工，确保了砼的施工质量，有效地控制了裂缝的产生。
    3、大型不规则建筑测量放线施工技术
    本工程造型奇特复杂，均由不规则曲线组成，采用全站仪进行坐标定位，布控轴线方格网，细部采用经纬仪极坐标定位，角度交汇法和距离交汇法交替使用，达到了设计要求，取得了很好的效果，详见笔者在《江苏建设监理》2006年第3期发表的《大型不规则建筑测量放线施工工法》。
    4、预应力砼施工技术
    积极与东大预应力公司配合，做好过程控制，把握好张拉时机，保证了127根预应力大梁的施工质量和安全。
    5、计算机应用和管理技术
    全面应用计算机管理技术，生产计划统计、材料机具进出、施工组织设计、施工方案、技术交底、质量检查验收、物资控制、经营预算、财务成本管理、专业工程管理及计算机联网，达到了规范化、系统化、程序化，使管理处于受控状态；并与总部联网，及时沟通传递信息，提高了办公效率和总承包管理水平。
    6、高空大截面预应力梁支模及排架搭设和砼浇注施工技术
    本工程预应力大梁共计127根，基本尺寸为截面宽0.8m：截面高2.65m，长21.2m；截面高2.9m，长23.2m；截面高3m长27.239m、29.85m、30m；截面高3.25m，长25.583m。大梁底标高从-3.6m到27.4m、38.2m不等。
    下面举一例：取大梁基本尺寸为800×3250，支模高度38m，采用钢管扣件排架支模，进行支模设计。
    1）荷载计算：
    恒载：
    砼   0.8×3.25×2.4＝6.24T/M
    钢筋 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
    活载：（1+1+1）×0.25＝0.75T/M
    支撑设计荷载：7.1×1.2+0.75×1.4＝9.57T/M
    2）按双扣件抗滑移设计
    梁下按每排5根钢管，横向间距@600，沿梁纵向钢管排架间距@600。
    梁下每延长米钢管排架的承载力（按抗滑移复核）：5×1.2/0.6＝10T/M>9.57T/M（可行）
    3）按规范给出的公式复核
    每根排架立杆的承载力：N=fwa=205×0.412×489=41301N=41.3KN=4.13T
    其中L0＝h+2a=1800+2×200=2200；长细比λ=L0/i=2200/15.8=139<210限值（可以）
    根据计算可知该支模设计方案可行，同时必须考虑相应构造措施，具体总结如下：
    （1）钢管排架支撑设置必要的扫地杆及剪刀撑，有利于提高支架的整体稳定性，防止在砼输送管的抖动下造成支架的整体失稳，以增加安全储备。
    （2）梁下立杆多于两排时，应采取措施保证荷载均匀传递至立杆，应将立杆相互拉接，形成整体，防止梁下立杆失稳引起支架坍塌，设置多排立杆时应特别注意。
    （3）对超常规砼结构支模系统的方案设计至关重要，必须建立在较为精确的计算基础上，决不能光凭经验解决。
    （4）在超高满堂排架支模时，在中心区域应加高承载力的临时支柱（如：Φ609钢柱，槽钢焊成的支柱，钢筋砼支柱等）是一种防止突发性的整体倒塌事故的较好方法。因为这种方法施工质量和安全容易得到保证，又比较经济。
    （5）支撑荷载较大时，要考虑尽可能通过已有强度构件（柱、剪力墙等）来卸载，柱与墙最好先浇筑，达到强度后与排架拉成整体，以减少支撑荷载；如支撑传到楼板的荷载超过其设计限值时，必须对楼板下部设排架支撑等加强措施。
    （6）超常规砼结构光靠计算不行，必须有足够的构造措施来保证，具体包括：利用建筑物本身构件的卸载措施，满堂排架中的剪刀撑，支撑四周与建筑物的可靠连接等。在有了较完善的施工方案后，搭设过程中必须加强中间检查。在浇注砼之前，技术交底人员和方案制定者必须会同项目部和监理彻底检查，并做好会签记录，做到心里踏实。
    （7）砼浇注时应考虑从两头向中间对称浇注，可采用斜面分层浇注法，并在砼初凝前一次性浇注完毕，在终凝后合理养护，把握好张拉时机，无拆模通知和交底严禁拆模。
    （8）对特殊结构的砼结构施工，尽量考虑信息化施工，必要时在浇注砼过程中监测支架荷载和动态，密切监查支架情况，应急措施要跟上，以确保施工质量和安全。
    该方案经东大郭教授等专家论证，切实可行，取得了很好效果。
    7、钢结构吊装技术
    钢结构由恒久制安，我方总包管理。钢结构桁架梁单根28m长×3.8m高，重达22T，H型钢组成，总跨距80m；钢结构箱形梁单根24m长×1.55m高，重达34.5T，总跨距54m，工期紧，且钢屋架均包围在钢筋砼主体结构内，吊机无立点，吊装难度大，不便施工。我们会同监理公司对分包单位的施组和方案认真进行审查：a) 施组是否具有针对性和可操作性；b) 技术质量管理体系和质量保证措施是否健全；c) 技术方案和措施是否先进和成熟；d) 安全、环保、消防、文明施工措施是否切实可行并符合有关规定，特别对上述几榀大梁的安装给予高度重视，如此大型构件整体吊装，至少需要500-600T的履带吊机（调用上海唯一的一台750T吊机），吊机只能站立在主体外围，现场安装成为各方关注焦点。我们组织召开了专家论证会，听取了各方专家意见并结合现场实际情况，采取高空组装、地面拼装、台灵架中间配合、整体滑移等方法相结合的灵活施工方法，以保证安装的质量和安全。
    8、土建技术质量管理方面
    （1）对施工组织设计和施工方案认真进行编制，力求在编制时就发现问题并制定合理方案，再反复进行审查论证，及时报送监理审批。（2）对关键、特殊过程进行识别和确认，按三标管理体系要求制定各个分项的操作程序文件，严格指导施工。（3）施工程序化管理，并在实施过程中对内部和各分包商管理程序进行优化，使程序内容不断完善，其中包括技质保证大纲程序、管理程序和工作程序；重大技术问题进行会诊或请专家论证，并合理创新。（4）采用二级质保监督和三级质量控制，严格工序的验收，创过程精品。（5）加强对人员资格和设备状态的管理，以及原材料的质量控制和成品保护。（6）坚持全面质量管理原则，提高全员质量意识，推行全员、全方位、全过程的质量控制。
    五、结束语
    总之，在实际施工中，施工技术和管理涉及的面较广，管理环节也很多，由于篇幅有限，有关内容留待以后总结。在科文中心施工中，总包的项目机构、技质管理体系在实际建设中发挥了积极的作用，为总承包积累了宝贵经验；但由于本项目和FIDIC合同条款的特殊性，某些方面还存在一些不足，尚需不断改进和完善，务求做到人尽其才、才尽其用、挖掘潜力，才能使项目和企业获取最大限度的效益。