地下25米深基坑鋼結(jié)構(gòu)建筑的誕生

吉富大樓由4層地下室、5層裙房及地上14層塔樓組成。總建筑面積59559.3平方米,地上建筑面積30625.49平方米,地下建筑面積28933.81平方米。主樓及裙房為鋼結(jié)構(gòu)框架,地下室為混凝土框架結(jié)構(gòu)。本項目預(yù)計2019年6月竣工。
全鋼結(jié)構(gòu)建筑
和其他工地相比,吉富大樓項目結(jié)構(gòu)施工階段未搭設(shè)外腳手架,項目負(fù)責(zé)人介紹道:“外腳手架主要起操作平臺和外圍護(hù)的作用,常規(guī)的高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時,各個工種在作業(yè)時需要一定的操作空間并確保安全防護(hù)到位,所以必須設(shè)置外腳手架。而吉富大樓工程的上部結(jié)構(gòu)為全鋼結(jié)構(gòu),鋼框架可以快速吊裝成型,吊裝作業(yè)過程中按規(guī)范要求設(shè)置生命繩、水平隔離,并及時設(shè)置圍護(hù)欄桿,安全措施到位就無需搭設(shè)外腳手架了。”

鋼結(jié)構(gòu)建筑與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑相比,具有自重輕、結(jié)構(gòu)可靠性高、制造安裝機(jī)械化程度高、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。并且由于構(gòu)件可以工廠化制作,現(xiàn)場安裝,因而可以減少工期。由于鋼材的可重復(fù)利用,同時也可以大大減少建筑垃圾,更加綠色環(huán)保節(jié)能,因而正在被廣泛采用,已成為主流的建筑工藝。
本項目的鋼結(jié)構(gòu)吊裝體量大,總計采用了6500噸的鋼結(jié)構(gòu),塔樓和裙房區(qū)域分別設(shè)置一臺鋼結(jié)構(gòu)塔吊,在場地作業(yè)條件十分局促的情況下,項目部在不到3個月的時間內(nèi),順利完成全部吊裝任務(wù)。與此同時,樓層壓型鋼板鋪設(shè)和混凝土澆筑在7月10日前全部完成,標(biāo)志著吉富大樓主體結(jié)構(gòu)順利封頂,意味著項目即將全面進(jìn)入到后續(xù)二次結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝及幕墻工程施工階段。


▲地下連續(xù)墻施工

▲基坑施工階段的首道支撐和棧橋板

▲8500方大底板混凝土澆筑,四道鋼筋混凝土支撐
初見吉富大樓,總覺得它和其他建筑不太一樣,沒有那么規(guī)整,世博會地區(qū)的其他建筑大多方方正正,而吉富大樓卻不同,它的建筑外邊線從下而上逐漸向外擴(kuò)展,建筑外輪廓還是圓弧形的。了解過后才知道,該項目的設(shè)計靈感來源于兩粒果凍降落并彈起的過程,建筑師捕捉了果凍彈起瞬間上升和飛揚(yáng)的動勢,并將此抽象為塔樓及裙房的建筑形體,體現(xiàn)了建筑的靈動性,同時也表現(xiàn)出該企業(yè)的獨(dú)特性及蓬勃向上的氣勢。


樓層凈高要求高
由于是境外投資,業(yè)主對建筑本身有著獨(dú)特的見解。為了使樓層內(nèi)的視野更加開闊,業(yè)主希望樓層內(nèi)的凈高盡可能抬高,這樣就意味著機(jī)電管線要重新合理排布并優(yōu)化,甚至結(jié)構(gòu)部件也需要進(jìn)行優(yōu)化。

針對業(yè)主的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求,總承包項目部采用BIM技術(shù)實現(xiàn)對項目的整體把控,通過BIM三維技術(shù)審查出二維圖紙問題,使復(fù)雜節(jié)點(diǎn)可視化,指導(dǎo)現(xiàn)場施工。同時通過BIM模型碰撞,優(yōu)化管線綜合排布,并在滿足設(shè)計的條件下優(yōu)化了部分鋼結(jié)構(gòu)的梁板布置,既滿足了業(yè)主對樓層凈高的要求,也達(dá)到資源節(jié)約的目的。
深基坑施工難度大、
地下室結(jié)構(gòu)防水要求高
作為一個地下四層、最大挖深達(dá)25米的深基坑工程,基坑工程施工也是吉富大樓施工的重大難點(diǎn)之一。面對復(fù)雜的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境,項目部除了按照經(jīng)專家論證通過的基坑工程專項施工方案的要求嚴(yán)格組織施工外,還通過采用信息化自動監(jiān)測技術(shù),監(jiān)控周邊環(huán)境、建筑物、管線、博成路共同管溝、西藏南路隧道、承壓水以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況,確保基坑工程施工始終安全受控。
同時,業(yè)主對地下室的防水效果要求特別高。為提高項目地下室整體防水效果,在1000mm厚地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè),還專門設(shè)計了700mm厚鋼筋混凝土地下室外墻。此外,為了進(jìn)一步提高防水性能,對該700mm厚結(jié)構(gòu)墻的施工工藝進(jìn)行了合理調(diào)整,通過各方協(xié)商,決定不采用常規(guī)的對拉螺桿支設(shè)模板,改為民用房屋建筑較少采用的桁架式單側(cè)支模體系。




▲單側(cè)模板支撐體系施工
因地下室層高均在4m以上,最高處達(dá)到7.5m,故此結(jié)構(gòu)外墻側(cè)向壓力巨大,項目部編制了專項方案并通過了專家論證,在確保安全的情況下,進(jìn)一步提升了項目地下室的整體防水效果。
場地狹小,交通組織困難,
多專業(yè)交叉作業(yè)難度大
吉富大樓項目的占地面積僅有7587.9平方米,而基坑面積達(dá)到了6500平方米,基坑外邊線與建筑紅線高度重合,施工作業(yè)場地捉襟見肘。這是一個伴隨項目開工到目前結(jié)構(gòu)封頂,直至最后竣工一直存在的難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。

基坑施工階段,項目團(tuán)隊通過提前介入項目進(jìn)行前期策劃,合理優(yōu)化支撐棧橋板布置,充分考慮挖土和混凝土澆筑作業(yè)的場地布置,提高場地作業(yè)效率。同時,加強(qiáng)與周邊單位的溝通協(xié)調(diào),在不影響相鄰國電投地塊施工作業(yè)的情況下,借用了其部分場地作為加工場地和材料堆場,并增設(shè)了一個施工出入口,加快了材料、構(gòu)件和設(shè)備的進(jìn)出場效率。
此外,面對如此狹小的場地內(nèi)多專業(yè)工種存在交叉作業(yè)的情況,項目部提前策劃,將總進(jìn)度計劃分解為月計劃、周計劃、日計劃甚至半日計劃,將作業(yè)流水段細(xì)分,合理設(shè)置流水搭接,細(xì)致劃分和布置各專業(yè)工種加工作業(yè)場地,協(xié)調(diào)各專業(yè)垂直運(yùn)輸機(jī)械使用時間,用精細(xì)化管理的思維解決場地狹小和多工種交叉作業(yè)的矛盾。
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