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第一届获奖工程展示…
国贸中心1号商业、办公楼
发布者:admin   发布于:2021/2/24   浏览次数:661

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1、工程概况:


东莞市国贸中心1号商业、办公楼项目位于广东省东莞市南城区东莞大道与鸿福路交界,东城与南城两大人口密集区交汇处,西临东莞大道,南面鸿福东路,北接簪花路,东面为规划路。1号商业、办公楼工程从2015年11月30日开工,2018年12月28日完工。


总用地面积2183.958(m2),总建筑面积88697.666(m2),工程地面以上43层,4层地下室,规划高度196.6米。一层层高5.5米,二层层高6.0米,二十五~二十七层层高4.5米,二十八层层高4.4米,四十三层层高4.5米,其它楼层层高均为4.3米。结构形式为钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,上部楼面体系为现浇钢筋混凝土梁板体系。抗震等级为二级,标准设防(丙类),抗震设防烈度均为6度。建筑耐火等级为一级,结构安全等级为二级,结构耐久性年限为50年。


2、获奖情况


东莞市房屋市政工程安全生产文明施工示范工地

广东省建设工程优质结构奖

BIM三星认证

中国建设工程BIM大赛卓越工程项目奖二等奖


3、主要科技创新内容


一、建筑工程施工管理信息化关键技术研究


随着国民经济的快速发展,国内各大一线、二线城市涌现出一批多功能群体性建筑,此类建筑具备“定位高、规模大、业态多”等鲜明的特征,为了更好地对此类建筑进行总承包管理,我们提出了建筑工程施工阶段管理信息化关键技术。这项技术利用互联网与信息化的便利性与高效性,将建筑工程施工阶段进行智慧化、科技化、高效化管理,充分发挥信息化技术在建筑工程施工中的作用,并将这些技术使用常态化、规范化。


建筑工程施工阶段管理信息化关键技术,将日常生活中经常使用的微信、二维码进行二次开发,然后结合建筑BIM模型与监测传感器、物联网,形成独具项目特色的智慧管理平台,利用这个智慧管理平台,对施工现场进行高效管理,对设备安全进行实时监测,对建筑工程施工中的进度、安全、质量等进行全方位管理。同时,引进多项信息化技术,如无人机巡航、3D扫描与3D打印、虚拟模拟,将复杂构件进行3D扫描与打印,对复杂节点进行虚拟模拟与3D交底,为建筑工程施工的安全与质量保驾护航、为项目的科技创效提供了方法途径,对项目的整体建设提供了很好的帮助。


通过建筑工程施工阶段管理信息化关键技术研究,在项目总承包管理方面,由于采用了二维码标签技术,使得项目管理过程更加方便、快捷,同时基于BIM的微信端智慧管理平台的应用,极大的提高了管理效率,防止后期数据整理困难及错误。通过基于BIM的大型城市综合体施工物流研究,有效提高了项目材料运输能力,提高了材料周转效率,减少了二次倒运费用。通过物联网智能监测系统,提高了施工质量,保障了施工安全。通过三维扫描及3D打印技术在建筑施工中的应用对装置研发等提供了较好的思路。


建筑工程施工阶段管理信息化关键技术,运用已有的人们熟练使用的信息化技术进行二次开发,实用性与推广性能良好,而且在建筑工程施工中加入这些高端技术与设备,一方面能提升建筑企业工程建设的科技创新能力,提高企业的核心竞争力,另一方面还能推动整个企业乃至全行业的发展和进步。


本项目基于具体的建筑工程项目,以东莞国贸中心施工项目为研究对象,进行示范、验证、研究和总结提炼,对相关技术方案、施工工艺等进行了优化,经过反复试验、提炼、归纳和总结,利用信息化技术改进了大型城市综合体项目的管理手段,创建了独具项目特色的“智慧工地”,并取得了多项专利与发明,研究过程中产生的基于BIM的微信端智慧管理平台,也被内部其他项目广泛使用与推广。


二、消防疏散与预警技术在超高层施工期的应用


现阶段随着各种技术的发展和完善,超高层建筑施工进度不断加快,随之而来的消防安全隐患也越来越多,工期的加快,可能会要求施工现场堆载大量材料,从而让现场人员无法快速找到安全疏散道路,不能保障人员安全疏散道路的畅通。传统的消防疏散演练成本高,耗时较长,组织管理难度大,组织不利还达不到演练的效果。现有消防疏散模拟软件建模难度高,需要根据现场情况不断重建模型,并且现场的环境、人员情况复杂,模拟结果的可靠性不高。为了解决此问题,本技术研究了一套能够满足超高层建筑施工疏散模拟的系统平台。


超高层消防疏散模拟的要点在3个方面:


1.尽可能还原现场的真实情况,其中包括现场的真实工程进度,现场人员的分布情况。


2.还原人员的参数数据,不同年龄段人员的移动速度不同。


3.还原工作面的速度系数,同一人员在在不同工作面上的步行速度也不同,在浇筑好的混凝土面上速度可能更快,而在钢筋作业面上行走速度也不同。


项目安全管理人员能够设置现场进度情况,并能够在系统内部署人员,部署设置人员的速度参数,并设置不同作业的速度系数,该系统能够根据工工况模拟疏散模拟状况,并进行模拟。


对超高层建筑进行疏散模拟,必须要基于该建筑最真实的模型来完成模拟,而施工现场每天都会有新的进度,所以模型也必须跟随进度进行变换,针对这种状况,我们将智慧工地模型接口与疏散模拟系统进行对接,由于智慧工地中的模型是与现场同步对接的,我们只需要将该模型链接进入消防疏散模拟就可以使得我们的疏散模拟是按照现场实际情况进行模拟。然后可以分五步来进行操作:


第一步:项目BIM模型导入,疏散模拟系统的模型基于Revit模型,模型导入包括模型轻量化处理及模型一键导入工具。


第二步:场景参数编辑,在已有模型基础上,对模型施工作业面增加参数编辑,让这块作业面具备楼层编辑功能,将模型定义为各类工作面。


第三步:角色参数编辑,楼层参数完善之后,需要在工作面上面增加人员,并在对人员属性进行描述,定义人员的分布,人员的工种、速度。


第四步:寻路算法,布置人员之后,要编写整套寻路算法,驱动人员往一个目标点进行移动。


第五步:数据图标导出,人员疏散模拟结束后,能够导出相应的图表,方便模拟者分析各类参数。


通过疏散模拟展示,消防疏散预警技术,消防隐患排查,消防预警系统,消防疏散人员定位系统,


4、新技术应用与效果


一、高耐久性混凝土技术


高耐久性混凝土是通过对原材料的质量控制、优选及施工工艺的优化控制,合理掺加优质矿物掺合料或复合掺合料,采用高性能减水剂制成的具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。


项目部通过对原材料控制严格把控混凝土质量:

(1)通过优化配合比,掺入粉煤灰,从而降低水泥用量,以尽可能地减小水泥的发热量;

(2)掺入高性能减水剂、BM纤维抗裂防水剂,减小混凝土的收缩应变;

(3)控制混凝土出机温度25°以下,入模温度不超过30°;

(4)优化混凝土配合减少大体积混凝土裂缝产生,控制水胶比﹤0.4,拌合水用量不大于175kg/ m3,宜采用非碱性活性粗骨料,连续级配粒径5~30mm,细度模数2.7左右Ⅱ区中砂,减少用水量,降低水泥用量,从而降低水化热。

(5)混凝土到浇筑工作面的坍落度160mm~180mm。

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本项目通过使用高耐久性混凝土技术,让项目的混凝土观感与质感都得到极大的提高,现场反应效果良好。


2、高强钢筋直螺纹连接技术


本工程所用钢筋均为HRB400MPa及以上,所有直径大于等于18mm的钢筋均采用滚轧直螺纹连接技术,现场扎丝及使用套筒连接。做好现场管理,及时对将使用的半成品进行各项力学检测,符合设计要求后方允许使用。


二、高强钢筋应用技术


高强钢筋是指国家标准《钢筋混凝土用钢第2 部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2 中规定的屈服强度为400MPa 和500MPa 级的普通热轧带肋钢筋(HRB) 以及细晶粒热轧带肋钢筋(HRBF)。通过加钒(V)、铌(Nb)等合金元素微合金化的其牌号为HRB;通过控轧和控冷工艺,使钢筋金相组织的晶粒细化的其牌号为HRBF;还有通过余热淬水处理的其牌号为RRB。这三种高强钢筋,在材料力学性能、施工适应性以及可焊性方面,以微合金化钢筋(HRB)为最可靠;细晶粒钢筋(HRBF)其强度指标与延性性能都能满足要求,可焊性一般;而余热处理钢筋其延性较差,可焊性差,加工适应性也较差。


经对各类结构应用高强钢筋的比对与测算,通过推广应用高强钢筋,在考虑构造等因素后,平均可减少钢筋用量约12%~18%,具有很好的节材作用。按房屋建筑中钢筋工程节约的钢筋用量考虑,土建工程每平方米可节约25~38 元。因此,推广与应用高强钢筋的经济效益也十分巨大。


高强钢筋的应用可以明显提高结构构件的配筋效率。在大型公共建筑中,普遍采用大柱网与大跨度框架梁,若对这些大跨度梁采用400MPa、500MPa 级高强钢筋,可有效减少配筋数量,有效提高配筋效率,并方便施工。


在梁柱构件设计中,有时由于受配置钢筋数量的影响,为保证钢筋间的合适间距,不得不加大构件的截面宽度,导致梁柱截面混凝土用量增加。若采用高强钢筋,可显著减少配筋根数,使梁柱截面尺寸得到合理优化。


400MPa和500MPa级高强钢筋的技术指标应符合国家标准GB1499.2 的规定, 钢筋设计强度及施工应用指标应符合《混凝土结构设计规范》GB50010、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《混凝土结构工程施工规范》GB50666 及其他相关标准。


按《混凝土结构设计规范》GB50010 规定,400MPa 和500MPa 级高强钢筋的直径为6~50mm;400MPa 级钢筋的屈服强度标准值为400 N/mm2,抗拉强度标准值为540 N/mm2,抗拉与抗压强度设计值为360 N/mm2;500MPa 级钢筋的屈服强度标准值为500 N/mm2,抗拉强度标准值为630N/mm2;抗拉与抗压强度设计值为435N/mm2。


对有抗震设防要求结构,并用于按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件,其纵向受力普通钢筋对强屈比、屈服强度超强比与钢筋的延性有更进一步的要求,规范规定应满足下列要求:


钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;


钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;


钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。


为保证钢筋材料符合抗震性能指标,建议采用带后缀“E”的热轧带肋钢筋。


三、集成附着式升降脚手架技术


1、应用背景


附着式升降脚手架设备是本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术,对我国施工技术进步具有重要影响。它将高处作业变为低处作业,将悬空作业变为架体内部作业,具有显著的低碳性,高科技含量和更经济、更安全、更便捷等特点。附着升降脚手架是指搭设一定高度并附着于工程结构上,依靠自身的升降设备和装置,可随工程结构逐层爬升或下降,具有防倾覆、防坠落装置的外脚手架;附着升降脚手架主要由附着升降脚手架架体结构、附着支座、防倾装置、防坠落装置、升降机构及控制装置等构成。


2、TL-06型全钢附着式脚手架简介

 

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TL-06 型全钢附着式脚手架由水平桁架、内外立杆、导轨、之字撑、防滑走道板、导向座、防坠器和喷塑网框等组成。见 TL-06 型全钢附着式脚手架整体效果图。 

 

(1)主要参数


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(2)产品功能

提升过程 在高层建筑主体施工时,可满足扎筋、立模、外墙混凝土浇注、预应力张拉等操作防护要求。


下降过程在高层建筑外装饰施工时,可适应喷涂、贴瓷砖、石材干挂和玻璃幕墙等安装要求,能保证建筑外围四层作业面的操作。因本工程外墙装修无需本爬架,架体无需下降。


3、全钢附着式升降脚手架架体组装


架体的组装按全钢附着式升降脚手架平面布置方案的布设图和分段吊装图的顺序逐段进行,组装具体要求为:从架体转角处端部开始,依次安装。


安装步骤为:搭设平台架并做水平调整→地面分组单元组装→吊装分组单元架体→铺设电源线→安装提升设备(进入运行阶段)。


(1)找平架的搭设


搭设要求


爬架找平架搭设在 4 层的板下 0.1-0.2m 位置即标高 37.7m处(如图)。架体找平层搭设要求:内排立杆离墙距离 250~300mm,平台宽度≥1.5m,外侧搭设单排防护,单排防护高度1.5m。在防护架宽度不足的情况下,外侧搭设挑架,挑架搭设应符合规范要求。每根找平用的小横杆应布置在立杆上,在每个小横杆下面的两根立杆上增加一个防滑扣。找平架搭设在地面上,爬架组装时直接安装在找平架上加固后往上组装。爬架可作为当层主体外防护,待施工 2 个楼面后安装导向座方可完成自卸荷支顶。因此找平架的独立高度加上爬架下节高度(可完成自卸荷支顶高度)应满足建筑施工脚手架安全技术规范。


对找平架(原防护架)加固处理措施


1)在原防护架的最上部楼面进行钢性拉结,水平拉结距离不大于 4.5m。


2)爬架在搭设三步架子后,需要安装卸荷装置(定位器)后才能继续搭设。


3)本工程平均分配在平台架体的重量为:268.11kg/ m2,操作平台承受强度要求为 3kN/㎡,满足本工程施工要求。


4)根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)对风荷载的规定,风荷载对高层建筑施工用外脚手架影响,可将脚手架作为以连墙杆为支座的连续梁,经计算可知只要连墙杆能起到支座作用,则风荷载引起的弯矩是很小的,根据《高层建筑施工手册》提供的数据,在标准风载作用下,脚手架杆件内产生的应力,尚未达到杆允许应力的 1/100,一般可忽略不计;为减轻风载对爬架的安全影响,在施工现场要求凡 5 级及以上大风应停止爬架升降操作。


5)爬架可采用散拼式组装或在地面分组单元式组装,本工程采用地面分组单元式组装。架体借助找平架作为爬架操作平台,找平架是由项目部搭设交接给爬架单位使用,搭设完毕后由爬架公司相关人员验收是否满足架体搭设要求,并由双方办理平台使用交接手续。


(2)地面架体分组单元组装


分组式单元组装是在施工场地允许的条件下根据设计图纸尺寸,单个机位或相邻几组机位的所有组件:导轨、下吊点、走道板、水平桁架、立杆、之字撑等在地面组装连接,减少高空操作作业、增加安全性、提高工作效率。单元组装原则上每组不超过 2 个机位或 3 组走道板。如图:

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(3)吊装分组单元架体


本工程吊装采用塔吊吊装t,所有爬架机位都在塔吊半径覆盖范围内。本架体每个机位自重约2.05 t,每组单元架体的重量是一个机位的 1/3 重量,(即一个机位 2.05t×1/3=0.68 t),且网框是架体安装好后同步单独安装的,故塔吊完全可以满足架体的吊装起重要求。吊装前在底部找平架上根据图纸尺寸将走道板内侧离墙边缘线用墨斗线弹出来。吊装时根据图纸选择合适的转角处端部开始,依次安装。根据机位平面布置图把组装好的架体用塔吊整组吊装到找平架上,如图所示,并调节好离墙距离,就位后在走道板的两边用扣件固定在找平层的横杆上防止移动,固定好后用钢丝绳与楼层预埋件拉结。 

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安装完一组后再依次按图纸连续组拼下组架体,根据现场情况依次用钢管与结构拉结好。组装到架体伸缩缝(分组处)时,先用水平桁架把伸缩缝两边的架体用螺栓连接固定。整栋楼第一步架体组装完后,拆除部分临时拉结,安全防护网框同步安装, 保证结构主体安全防护。待首层标准层打完砼后,安装第一道附墙支座并固定,再依次吊装安装上部架体,安装方法同第一步架安装。


(4)安全防护网框的组装

安全防护网框的组装是根据架体安装进度同时进行安装的。第一步安全网底部应放置在底部走道板连接螺栓头部上侧,安全网框与竖向立杆之间采用专用连接件固定。网框固定件和网框组件连接,用 M12 螺栓或Φ12 插销固定。

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(5)导轨的组装

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(6)连墙件组装


先检测预埋孔位置正确后,将附墙支座用 M30 精轧螺纹钢安装在结构物的预埋孔中,螺栓两端各加100x100x10 垫片1个,螺母2个;然后将左、右导向轮套入导轨,导向轮架通过M24六角头螺栓与六角螺母安装到附墙支座的导轮架连接板上。


细部连接节点示意图如下图所示:


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4、施工安全管理技术措施


(1)对施工人员的基本要求:施工人员必须经身体检查,符合高空作业条件;施工人员必须经过专门培训,做到应知应会;施工人员必须责任心强、工作严肃认真,方能上岗。

(2)脚手架外侧必须用安全网全封闭,脚手架底部和架体与主体空挡的地方使用竹胶板进行全封闭,靠墙侧剩余孔隙需设翻板,作业时翻板贴到墙面上,升降时离开墙面。

(3)严禁在架体上堆放模板、钢筋、钢管等施工物品,更不能堆积建筑垃圾,以免坠落伤人。
(4)架体载荷不得超过允许值,更不能有集中荷载。提升到位后,底架拉杆固定好,临时连墙点加设完毕后脚手架方可使用。

(5)升降过程中,除操作人员外,任何人不得站在脚手架上,亦不得从事影响脚手架升降操作的作业活动。

(6)升降过程中,脚手架下面 15m 范围内不得站人。

(7)任何人不得随意拆卸脚手架及与其相关的杆件和连接件。

(8)非专业操作人员,任何人不得触动电控和遥控系统。

(9)雨天或六级以上风天气,光线不好,环境过分吵杂或者有影响升降操作的其它作业活动,不得升降脚手架。


四、基于BIM的管线综合技术


1、主要技术内容


BIM小组的成立。为了推进BIM技术的运用,并立志于研究如何利用BIM模型的信息化来完善、提高机电深化设计及现场施工的质量,公司成立了有多年深化设计经验的工程师和精通BIM软件操作的BIM团队。

BIM软件的选择。BIM应用软件中,Revit软件市场占有率较高,故服务及功能相对较为完善,有更强的经济效益,采用Revit软件进行深化设计。


设备的配置。BIM软件对所使用的硬件设备要求较高,根据相应的要求配置专用的电脑等设备。


建立族库。根据常用的设备材料,建立材料设备的三维族库,并根据不同项目的需要,不断充实和完善族库。


结合工程进行建筑结构和设备建模。运用BIM软件,根据二维建筑结构和机电施工图纸,建立三维的建筑结构和管线模型。


现场结构复测。组织人员根据结构图纸进行现场实际复测,根据复测结果修改建筑结构模型。


三维碰撞检查。通过BIM软件中的碰撞检测功能进行模型的碰撞检测,并出具碰撞检测报告,根据报告逐一检查及排除碰撞点位。


指导施工和工厂化预制。根据调整后的模型,进行部分材料的工厂化预制,在施工前进行技术交底。

绘制竣工图纸。根据最终的施工现场,局部调整BIM模型,完成竣工BIM模型。

     

       碰撞检测与调整                    净高分析与调整

    

      综合支吊架优化                     综管施工出图


  2、技术指标


通过BIM综合图绘制工作提前发现设计缺陷、施工难点、管道碰撞等,并及时解决,高效的指导了现场施工,可以大大减少返工,降低材料、人工成本,预计各个塔楼通过BIM综合可减少人工成本及材料成本5%~10%。


五、建筑垃圾减量化与资源化利用技术


东莞国贸中心项目工程体量大,施工工期紧,材料投入量大,产生的建筑垃圾比较多,为了提高材料利用率,减少资源浪费,项目部采用建筑垃圾减量化与资源化利用技术,将建筑垃圾回收利用。


施工现场垃圾回收后,根据垃圾类别进行分类,针对不同类别的建筑余料与建筑垃圾,采取不同的回收利用方式,具体操作流程如下图:


 1、主要操作流程


  施工现场垃圾回收后,根据垃圾类别进行分类,针对不同类别的建筑余料与建筑垃圾,采取不同的回收利用方式,具体操作流程如下图:

                

2、现场实施记录


对于现场废旧模板,项目部采用回收二次利用与回收送往堆填区两种处理方式,一般废弃模板,可以用来进行模板挡脚板的使用,模板压脚条使用、模板垫块使用或者模板线槽使用。

  

模板挡脚板                       模板压脚条

 

模板楼梯踏板                       模板垫块

多余的砂浆混凝土一般用来作为路面硬化或者砂浆余料垫块

 

路面硬化                        砂浆余料垫块


3、效益分析

通过对建筑余料与垃圾的回收利用,本工程建筑垃圾再利用率和回收率达到30%以上,再利用率和回收率达到38%,具体效益如下。

 

六、施工扬尘控制技术


1、主要技术内容


(1)环境保护标牌


本工程在项目施工阶段,在容易产生扬尘区域设置环境保护标牌,设立责任管理人,坚决杜绝暴力施工与不按照环境保护的施工行为出现。

      

设置相关管理规定                    设置扬尘监督牌

 

设置放扬尘条幅


(2)施工便道硬化处理


生活区、办公区为现有混凝土路面,施工现场按要求做好工程进出口、主要道路,材料堆场的硬化处理,以达到扬尘控制要求。

 

施工进出口路面硬化


(3)裸露地面、土方遮盖


在土方开挖、回填、路面硬化,坡道硬化施工中,对场地内裸露的泥土,主要采用淋水保湿、覆盖塑料布,覆盖密目网降尘。

 

裸露地面铺设密目网降尘


(4)洒水降尘

施工现场主要采用洒水降尘方式,在扬尘超过规定范围时安排保洁人员对施工现场进行洒水降尘,并及时清除尘土。

 

保洁人员洒水降尘


(5)施工现场设置洗车槽


施工现场主要采用洒水降尘方式,在扬尘超过规定范围时安排保洁人员对施工现场进行洒水降尘,并及时清除尘土。

 

施工现场自动洗车槽


(6)洒水降尘


施工现场面积大,采用雾炮机对施工尘土集中区域进行喷雾降尘;大面积采用塔吊喷淋降尘;塔楼周围采用喷淋头喷淋降尘;场内主要道路采用洒水罐洒水降尘。

 

除尘雾炮机                      塔吊喷淋降尘


(7)易飞扬材料遮盖措施


施工现场易飞扬材料在运输过程中要采取遮盖防尘措施,对于罐装粉尘材料,运输罐要密闭严实。

 

袋装水泥临时封闭库房存放


2、技术实施情况


本工程通过使用施工扬尘控制技术,将扬尘控制在环保部门规定,其中结构施工扬尘高度≤0.5.m,基础施工扬尘高度≤1.3.m。


七、工具定型化临时设施技术


本工程处于东莞市核心地带,场地条件有限,材料堆场与运输不方便,由于工程体量大、业态多、专业工程多,形成多工种交叉作业,临边、洞口多,高处作业多,临时设施投入量大,且一次性需求多,针对上述情况,现场临时设施主要采用工具式标准化制作来进行加工制作,便于周转、整体美观、经济环保。


1、主要技术内容


国贸中心项目工具化临时设施主要有:工具化的防护栏杆、工具化施工过道、工具化的钢管柱操作平台、装配式场地围墙、工具化的安全防护工具等。


国贸项目部还根据项目特色,用BIM软件建模并编制了国贸专属的标准工具化图集手册,针对项目用得较多的工具进行详细介绍与图文解释。

 

 

东莞国贸中心项目标准工具图集

 

具体工具制作说明

项目部根据标准工具图集对现场临时设施进行提前识别与定制,并批量生产相关工具,保证现场需要使用时,能及时提供需求,同时,工具式标准化加工制作的构件规格统一,安装方便,便于周转,整体形象好。既保障了安全防护的规范性与统一性,也便于材料周转与调配。

 

防护栏杆装配化                       配电箱装配化

  

标准化临边防护                       工具式防护栏杆


2、技术指标


工具式定型化临时设施应工具化、定型化、标准化,具有装拆方便,可重复利用和安全可靠的性能;防护栏杆体系、防护棚经检测防护有效,符合设计安全要求。预制混凝土道路板适用于建设工程临时道路地基弹性模量≥40MPa,承受载重≤40t施工运输车辆或单个轮压≤7t的施工运输车辆路基上铺设使用;其他材质的装配式临时道路的承载力应符合设计要求。


八、基于BIM的现场施工管理技术


东莞国贸中心具备多功能建筑的“规模大、业态多”等特点,又有超高层建筑的“定位高、周期长”等鲜明特征。本工程建筑设计新颖、业态丰富、交叉作业繁多、周边环境复杂。这种工程体量大、分包单位多、结构形式复杂的超大超高层城市综合体项目,对于项目团队来说将是一个极大的挑战,如何建立项目组织体系,组建项目BIM团队,运用BIM技术高效地解决总承包施工过程中遇到的管理、技术、绿色施工和现场管控等难题,是该项目的一大难点。


表1工程难点及应用点策划

序号
 
特点及难点
 
BIM应用需求分析
 
BIM应用点策划
 

1
 
工程体量大、业态丰富,建模工作量巨大
 
通过建立三维模型,形成可用于深化与展示的整体模型
 
深化设计与综合管线深化
 

2
 
分包单位多,交叉作业多,总承包管理困难
 
运用BIM技术进行虚拟模拟与虚拟施工,做到进度计划联动现场实践,提前策划,提前布置
 
运用大型设备吊装模拟、光照模拟、疏散模拟、场地布置模拟等进行提前布置,完成虚拟施工
 

3
 
超高层受力结构复杂,受力构件形式多样
 
运用BIM技术配合有限元分析,对重要结构进行实时计算与分析,确保结构受力安全
 
内支撑有限元分析、钢管桩有限元分析、智能顶升钢平台有限元分析
 

4
 
工程社会关注较大,需要打造项目的特色建造
 
运用BIM技术结合物联网和互联网,形成独具项目特色的管理系统
 
形成智慧管理系统,推行“智慧”工地系统,打造智能化建造
 

1、主要技术内容


(1)大型设备吊装模拟


为满足大型室内设备吊装、转运需求,对大型设备如冷冻机组、大型电箱、发电机等,其在结构施工完成后进行安装,其进入场地内会存在很多碰撞,所以我们利用BIM 建模,将现场进行实体还原,这样将我们大型设备尺寸相等的模型放入BIM模型之中,采用Navisworks中,沿着规划道路进行转运,看是否能够按照既定要求到达指定位置,通过该方式,实现大型设备转运的可视化管理,满足现场施工需求,为项目施工策划做好准备。


通过该项转运技术的模拟,综合考虑各项物流的交叉左右,对场地进行合理规划,让施工现场设备顺利的安装运输。解决施工区遇到碰撞问题是无法解决的难题,为项目做到未雨绸缪,从而实现项目各项工作的可控化。


另利用二维码标签,对进场设备进行二维码制管理,及时调配各项资源,满足设备转运的可控。

 

冷冻机组吊装

     

 设备层大型设备吊装模拟                  综合支吊架虚拟模拟


(2)光照模拟


在施工过程中,如何保证施工照明达到规范要求的安全照度,同时通过优化灯具排布、科学选型,从而减低能耗,使施工过程中一项重点关注内容,特别是对于大型城市综合体,比如东莞国贸项目,地下室近40万平米需要长年照明作业,能耗量惊人。


研究人员通过专项分析与模拟,在虚拟空间中反复排布灯具及更换选型,找到临时照明的最优布设方案,即保障了照明亮度,又降低了能耗,节约了电费。


项目目前完成了地下室施工阶段全局场地建模图,模拟了目前项目塔吊、板房的光线色谱图以及夜间对附近住宅小区的影响情况。

 

 灯光模拟效果图

 

 国贸中心地下室施工阶段光线色谱图


(3)其他技术施工模拟


东莞国贸中心利用BIM建模,将部分施工工艺、关键节点。施工样板等施工过程以三维形式展现出来,在施工交底时,能直观、简洁地展示施工工艺,从源头把关施工质量。


在大面积混凝土施工中,运用BIM建模,将早拆模板体系进行施工模拟,通过Navisworks动画模拟与最新的VR技术应用,可以全方位各角度进行动态观查,生动形象看出早拆体系的工作原理和工作过程, 通过对Revit模型进行属性定义、模型映射、套用做法,模型参照国内工程量计算规则对模架立杆、水平杆、早拆头、木方、整板模板、散板模板,以及混凝土等材料进行计算、汇总。


2、经济社会效益

虚拟模拟内容
 
直接经济效益
 
间接经济效益
 

冷冻机组吊装模型与吊装优化方案
 
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吊装时间节约工期5天,节约成本约2.5万
 

设备层大型设备吊装模型与优化方案
 
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吊装时间节约工期8天,节约成本约3万
 

支吊架模型与平面布置图
 
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节约工期10天,节约成本约5万
 

灯光模拟效果图与分析报告
 
节能灯具布置,节约费用1.3万
 
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项目整体光照色谱图与分析报告
 
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东莞国贸中心通过BIM应用与虚拟模拟,提高了施工效率,提前规划与优化技术方案,形成了较多的工法、专利与技术方案,项目部将这些技术进行归类总结,并推送到社会中给更多施工行业使用,社会影响力巨大,项目部在2016年下半年举行了东莞市建筑新技术应用观摩,扩大了项目的社会影响力,在整个行业受到好评。


九、套扣式早拆模板技术


国贸中心项目基于施工现状,自主研发了套扣式早拆模板体系。早拆模板技术是基于现浇梁板体系的模板施工先进施工工艺。早拆模板技术就是利用早拆头、立杆、水平杆等组成的竖向支撑体系,通过合理设置立杆布置及模板铺设,使原设计的楼板处于跨度小于2m的受力状态,在正常养护状态下,楼板混凝土浇筑2~4d后,混凝土强度可达到设计强度的50%以上,此时可对部分立柱及模板进行拆除。其通过保留条形模板下的立杆不动,拆除大面上的模板、水平杆和立杆,从而实现模板的早拆。


相对于传统的混凝土模板体系,早拆模板体系施工工艺针对钢筋混凝土早期强度增长的特点,使用操作简单、安全可靠的建筑模板早拆及快拆的装置(此装置获国家专利,专利号ZL201420656661.5),做模板支撑体系,达到加快材料周转,减少材料一次性投入的效果。早拆模板体系由模板、早拆头、水平杆和高度调节装置等组成,如下图所示。

   

早拆模板体系节点示意图


模板可采用18mm厚覆膜木胶合板。支撑系统由承插型套扣式钢管架体(也可选用其他支架体系)、早拆头组成。如下图所示。

 

早拆头组成示意图

 

自主研发的早拆头示意图


其主要工艺流程如下:

按施工图纸进行楼板模板设计 → 备料 → 按模板图弹线,确定立杆位置 → 安装模板支撑架 → 安装早拆头 → 调整支架高度 → 安装主次梁 → 标高找平、起拱 → 安装底模、侧模 → 绑扎钢筋 → 浇筑混凝土 → 养护混凝土 → 混凝土达到第一次早拆模板时的强度要求 → 转动早拆头高度调节装置 → 拆除主次梁 → 拆除模板 ,保留条板部位立杆 → 混凝土养护 → 第二次拆除全部模板及支架 → 清理施工面。

  

将连接扣及“8”字活动卡环套入丝杆。
 
旋转高度调节装置,通过调其位置,调整连接套管的高度,达到该部分支模高度,并将’8’字活动卡环敲入锁紧。
 
将最上层水平杆扣紧,复测架体高度达到设计支模架体高度后,进行其上部木枋及模板的铺设。
 

早拆头安装示意

 

拆模板搭设

 

模板支设及拆除后效果


十、基于物联网的“互联网+”无线自动化监测技术


监测目的:通过埋设测温点,监测混凝土表里温度,密切控制降温差,及时采取针对性措施进行控制裂缝的产生;通过无线非接触测温仪,监测混凝土的入模温度,及时与混凝土搅拌站联动控制混凝土性能,采取针对性措施;通过测温点监测,及时获得现场混凝土龄期温度数据,修正前期预测计算,对混凝土质量的发展趋势进行预判,以便有效控制质量;进行关键位置应变监测,通过计算,获得应力数据,以进行对约束应力的验算,提前预判结构质量。


在施工以前进行必要的砼热工计算, 对砼的内部最高温度、表面温度、温度收缩应力等进行计算,实际是否与其符合,且砼实际温度变化情况究竟如何、养护的效果如何等,只有经过现场测温,才能掌握。通过测温,将砼深度方向的温度梯度控制在规范允许范围以内,同时,通过测温,由于对砼内部温度,各关键部位温差等精确掌握,还可以根据实际情况,尽可能地缩短养护周期,使后续工序尽早开始,加快施工进度,提高施工效率。


监测范围:对典型分仓部位进行温度和应变监测,每个分仓沿对角线设置3个监测位置,每个位置沿竖直方向布置上中下三个测温点,分仓中部设置一个应变检测点,共计54个温度测温点,6个应变检测点。

温度检测工作流程图


2)监测内容和预警指标:

◎砼浇筑及固化过程中,监测内容应包括监测时间、砼水化热即时温度、内表温差、温降速率和大气温度。

◎当砼浇筑完成后砼表面点温度与中心点温度温差(内表温差)达到25℃时或测温点温降速率达到-2.0℃/小时,以书面报告形式并重点标注提出警示。

◎混凝土入模温度≤30℃(指混凝土入模振捣后,在50毫米--100毫米深处的温度)。

◎混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于35℃。

◎混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25℃。

◎混凝土浇筑体的降温速率不宜大于1.5~2℃/d。

◎混凝土体表面与大气温差不宜大于20℃。


监测布点:本项目拟监测部位为裙楼所有分仓底板。混凝土的温度监测点应沿混凝土浇筑体厚度方向进行设置,必须在混凝土的外表、底面和中心位置布置温度测点,测点宜在浇筑体外表下100~200mm、浇筑体底面上100~200mm、浇筑体的中心位置进行布置。

 

传感器埋设示意图


3)本工程采用无线测温遥控系统进行温度监测,平面测点布置规则是:在每个区域中心,和半对角线的中心点上, 一般找长的那条对角线或半对角线, 小的区域半对角线的中心点上可以减半。每个测点都要编号,测温孔布置在温度变化大,易散热的位置。读数时必须及时准确。测温计与视线相平。(详下图中黑色点标识)。

 

平面测点布置图


4)应变监测设备

应变监测设备采用JMZX-215型埋入式混凝土应变计。该设备适用于各种混凝土结构内部的应变测量,可以长期监测和自动化测量。广泛应用于桥梁、隧道、大坝、地下建筑、试桩、试验室模型等混凝土结构内部的应变测量。应变计安装采用绑扎方式,即用细匝丝或尼龙扣将应变计绑扎在钢筋(或制作的支架)一侧,一起绕筑。

 

埋入式混凝土应变计

 

JMZX-215型埋入式应变计安装示意图

该应变计主要功能特点:

◎采用振弦理论设计制造,具有高灵敏度、高精度、高稳定性的优点,适于长期观测。

◎弦式传感器内置高性能激振器,采用脉冲激振方式,具有测试速度快、钢弦振动稳定可靠、频率信号长距离传输不失真,抗干扰能力强等特点。

◎测量保存时传感器能同时备份最近400-600次的测量值。

◎编码温度应变计(BT型)内置编码温度计,具有唯一电子编码,可通过仪器读取编号,简化工程现场的编号工作,防止编号丢失、混淆等问题。

◎配备一至六弦综合测试仪即可直接显示物理量值,也可显示振弦频率(Hz),测量直观、简便、快捷。

◎主要技术参数:


 

5)数据传输与收集

数据传输与采集示意图

监测频次:大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度的测试,在混凝土浇筑后,每昼夜不应少于4次。温度达到最高点并且稳定时每8h测一次;温度开始下降后,每12h测一次至测试结束,特殊情况可以随时检测;入模温度、大气相对湿度的测量,每台班不应少于2次;第1~7天内,1次/2小时;第7天~养护期结束,1次/4小时;监测结束时间:底板表面无保温覆盖时表面温度与中心点温度自然温差降至25℃或中心点温度降至50℃以下时停止监测。

 

数据监测采集示意图


十一、无人机技术


项目在无人机开发利用方面,利用无人机高、宽、广的视角与其远程实时监控,操作便捷的特点,形成项目形象进度周期记录、重大危险源检查控制、施工作业面巡查、重大项目节点实时记录等,实现项目管理智能化管控。目前无人机在项目管理过程中主要为航拍项目实时进度照片并利用后期软件处理,形成360全景图,上传云端实现网络在线浏览,同时可利用VR眼镜实现虚拟现实浏览项目最新进度情况。同时实现重要项目活动记录,如东莞国贸中心东莞市建筑业新技术观摩会、中建五局广东公司集体婚礼、民盈山国贸中心营销中心开放、智能顶升模架安装过程拍摄等任务。