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我國首例全逆作法300米超高層施工告捷
作者:管理員 發(fā)布時間:2013/06/25 閱讀次數(shù):1969

    
    □本報記者 張華 通訊員 王占奎 薛先楚 毛治軍
    
     逆作法施工技術(shù)的優(yōu)越性備受工程界青睞。而今,在南京市建鄴區(qū)河西CBD中央商務(wù)區(qū),正在建設(shè)的2014年第二屆世界青奧會配套工程——南京青奧中心300米超高層雙塔樓,采用塔樓、裙房上下同步均衡全逆作法施工技術(shù),近日,順利完成地下室大底板封底及地上17層施工標志著——
    
    
     逆作法是相對于建筑物施工的常規(guī)順序而言的。利用地下室的樓蓋結(jié)構(gòu)、梁、板、柱和外墻結(jié)構(gòu)作為基坑圍護結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)施工的支撐結(jié)構(gòu),在坑內(nèi)的水平支撐體系和圍護體系由上而下進行地下室結(jié)構(gòu)的施工,與此同時可進行上部結(jié)構(gòu)的施工,所以其施工順序是自上而下進行。實踐證明,逆作法適用于基坑較深,建筑場地狹小,周邊環(huán)境對基坑支護結(jié)構(gòu)的水平變形有嚴格限制的情況,具有縮短工程施工的總工期;基坑變形小,相鄰建筑物的沉降少;可節(jié)省支護結(jié)構(gòu)的支撐等有明顯的經(jīng)濟效益。
     南京青奧中心雙塔樓均為鋼框架勁性核心筒結(jié)構(gòu),總用鋼量約6.5萬噸。該項目是全國首例全逆作法超高層施工工程,施工精度要求極高,尤其是地下鋼柱下插校正、地下環(huán)板的焊接要求非常嚴格。自2012年6月10日地下室首根鋼立柱開吊后,整個施工項目拉開了工程逆做法施工的大幕。地下室鋼柱218根,第一根鋼柱下插校正由于首次接觸,整整用了36個小時最后一根鋼柱校正36分鐘完成,并且垂直度偏差控制在1/500之內(nèi)。南京青奧中心雙塔工程總承包是中建三局建設(shè)工程股份有限公司、鋼結(jié)構(gòu)施工單位中建鋼構(gòu)有限公司均召集項目的骨干精英組成攻堅團隊,并多次整編施工計劃,及時調(diào)整施工方案,為今后逆作法施工積累了寶貴的經(jīng)驗。
    倒插鋼柱難定位 垂直控制是關(guān)鍵
     近日,記者在工地上采訪了中建鋼構(gòu)南京青奧中心雙塔及群房項目技術(shù)總工羅哲,他說,逆作法以前已經(jīng)有不少成功的例子,但是本工程的逆作法施工太特殊,這么一個超高層全逆作施工是史無前例的。
     一般常規(guī)是主樓順作裙房逆作,而南京青奧中心雙塔主樓、裙房全逆作,按照常規(guī)象這樣的超高層施工要3~4年,而我們采用的逆作法施工將縮短三分之一的工期,充分發(fā)揮逆作法施工的優(yōu)越性。逆作法是通過鋼管打樁的辦法先把豎向結(jié)構(gòu)插入地層。由于樓高有300多米,鋼柱的口徑較粗,對鋼柱的吊裝、起重設(shè)備定位,以及樁基施工場地泥濘等不利因素使現(xiàn)場的施工難度加大。樁基有80多米要入巖十米放鋼筋籠,對鋼柱的定位垂直度都無法控制。鋼柱插下去很容易碰到鋼筋籠的固筋,加上鋼柱的栓釘很容易把固筋鉤掛掉,使鋼筋籠變形鋼柱就插不下去,也就是豎向支撐結(jié)構(gòu)不成功,逆作法也就失敗。所以要保證每一根鋼管樁安裝成功要100%,安裝成功還有一個重要的技術(shù)指標就是垂直度。樓有300多米,所有的力都是通過鋼柱傳遞下來,這樣對鋼柱的垂直度要求非常高,設(shè)計要求1/500。而且下懸臂比較多,地下室有三層有20多米都是隱蔽的地層,露在地面就那么一點,我們就用一種專業(yè)儀器把測向頭放在鋼柱的側(cè)面兩個同心位來測量垂直度,用測向管反映的數(shù)據(jù)來校正然后打混凝土。倒插鋼柱做到四心合一:鋼柱的中心、鋼筋籠的中心、樁的中心、套架的中心,施工精度達到很高的標準。
     對此,中建三局華東公司南京青奧中心項目經(jīng)理高級工程師朱惠清也深有感觸,他說:南京青奧中心雙塔地下基礎(chǔ)工程采用的是一柱一樁,對鋼柱的精度要求很高,同時方柱的方向性很強。鋼柱的最大截面1.6米,板厚50毫米、圓管柱0.9米,板厚35毫米,方管柱有1.6米、1.4米、1.3米三種,最重的鋼柱有65噸,用260噸的帶吊吊裝。60多噸的鋼柱要從頂上插下去到柱子里面,像穿針一樣,如果樁打得不好,那么鋼筋籠就下不去了??偣灿?18根不同尺寸的方柱和圓柱,深度淺的在22米,深的在26、27米,從地面下去,對鋼結(jié)構(gòu)加工的精度,現(xiàn)場施工以及同土建交叉作業(yè)提出很高的要求。底板到正負零之間有20多米是靠鋼柱來支撐,要控制它的垂直度,靠一個點倒垂還要受到鋼筋籠的影響可想其難度之高。
    上下同步均衡施工 大底板撐起上結(jié)構(gòu)
     針對南京青奧中心雙塔高難度逆作法施工工程,上海建科工程咨詢有限公司高級工程師劉春佳這位有著30多年施工監(jiān)理經(jīng)驗的專家對記者說:南京青奧中心塔樓、裙房全逆作施工而且在超高層應(yīng)用更是首例,世人矚目的上海中心塔樓是順作裙樓采用逆作施工。逆作法是涉及到底板還沒有完成,上部結(jié)構(gòu)要上去,靠什么來支撐上部結(jié)構(gòu)的荷載,就是靠樁和底板。南京青奧中心雙塔地上、地下同時進行施工,大大地增加施工難度,在地下開挖的狹小空間之中,鋼結(jié)構(gòu)施工首先需要處理好特大鋼構(gòu)件進入施工場地的問題,然后就是避開土建施工過程中大作業(yè)面的鋼筋綁扎和混凝土澆筑,快速準確地安放鋼構(gòu)件,焊接環(huán)板,校正鋼柱的垂直度等,最后就是需要規(guī)劃合理鋼筋埋件和蓋板的施工排布。
     據(jù)介紹,好多鋼結(jié)構(gòu)件的節(jié)點都是到現(xiàn)場做的,鋼梁的環(huán)板都是現(xiàn)場焊接,一個環(huán)板有2~3噸,逆作法的成功與否要看在地下20多米的大底板,大底板做不好豎向結(jié)構(gòu)的能量就傳遞不到底板,那么主樓就做不到設(shè)計的標高。314米高的樓大底板的厚度在4.1米,局部6.5米平面積在3000平方米,大約用2萬立方米的混凝土澆灌。逆作法的大底板是很關(guān)鍵的,它對正負零以上部分的施工至關(guān)重要,施工時要地上地下同步、受力均衡,地上部分樓層標高必需要適合地下部分對地上部分荷載的承受力。否則就會出現(xiàn)不均衡沉降,導致整個工程的失敗。南京青奧中心雙塔正負零以上鋼結(jié)構(gòu)雖然沒有伸臂桁架、帶狀桁架等,但核心筒與鋼立柱的沉降系數(shù)是不一樣的需要進行監(jiān)測。南京青奧中心雙塔鋼結(jié)構(gòu)工程對鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計要求很高,中建鋼構(gòu)在工程施工過程中,對進度、質(zhì)量、安全以及施工協(xié)調(diào)都有一整套的要求和規(guī)范。
     對于南京青奧中心雙塔這樣的高難度的工程,中建三局江蘇公司高級工程師總經(jīng)理敖峰對記者說:南京青奧中心超高層全逆作上下同步均衡施工是一個成功案例,中建鋼構(gòu)在工程施工中提前深化設(shè)計、制作加工、鋼構(gòu)件提前三天進場地。每道工序都是以小時來計算。這個工程因為工期問題,采用了超高層全逆作法,裙房和塔樓都是逆做上下同步均衡施工,正負零以上和以下同步均衡施工,這點很考驗人,這個工程在計劃和施工組織上很嚴密。中建鋼構(gòu)南京青奧中心雙塔及裙房項目部負責人對記者說:逆作法到目前為止是成功的,達到了預定的做到17層。從變形監(jiān)測角度來看數(shù)值還在范圍內(nèi)。這塊地域是沖積平原,臨著長江地形復雜,有很多不可控因素。地下工程整個用鋼量在1萬多噸,上面5萬噸,加在一起是6萬多噸。一年時間300多米要封頂,平均一個月是六七層,構(gòu)件運輸車一車在25噸,200多車,平均一天就要有8車構(gòu)件進來。整個用鋼量對我們工期難度是非常大的。從目前工程整體情況來看,地上施工沒有因為地下而放慢速度,逆作法優(yōu)越性得到充分體現(xiàn)。特別是在土建灌混凝土時,輸送導管一直下到80多米底下,在樁和柱子重疊部分是一個懸空的狀態(tài),就會出現(xiàn)混凝土從下面往上翻起來,柱子下面石頭下來很容易擠歪。這時候要檢測介入,達到要求再固定住采取人工填石子,粗活當細活做確保工程的施工質(zhì)量。
     南京青奧中心300米超高層雙塔樓采用塔樓、裙房上下同步均衡全逆作法施工技術(shù),順利完成地下室大底板封底及地上17層施工的成功,特別是地下鋼柱下插校正、地下環(huán)板的焊接達到很高的水平。正如中建三局江蘇公司總經(jīng)理敖峰所說:中建鋼構(gòu)都是承建高、大、尖項目,在本工程各個節(jié)點與總包無縫對接是一支優(yōu)秀的鋼結(jié)構(gòu)制作、施工企業(yè),通過南京青奧中心雙塔及裙房項目再一次證明中建鋼構(gòu)是一支很有實力的隊伍,希望他們今后走得更高,走得更遠,走向國際。