武汉世界贸易大厦工程建筑新技术应用情况

武汉世界贸易大厦工程建筑新技术应用情况一、工程概况武汉世界贸易大厦位于汉口解放大道与武胜路交汇处的东南侧。东西长71M，南北宽45M，标准层建筑面积1502M2,总建筑面积11万M2,总造价45亿元人民币。由主、附楼两部分组成。附楼为框架结构，主楼为筒中筒结构，其中内筒为一筒连接而成的钢筋砼筒束，外筒为高梁、密柱及四大角筒形成。内外筒之间的连接，非标准层为密梁楼盖，标准层为高强无粘结预应力挫折形板。武汉世贸大厦地下二层，地上58层，总高229M，建成以后，将是武汉市乃至整个湖北地区的标志性建筑。建设单位武汉世界贸易地有限公司；设计单位武汉市建筑设计院；施工单位中建三局总承包公司。本工程于1995年初动工，1996年1月25日开始底板大体积砼施工，1998年1月22日砼主体结构封顶。武汉世贸大厦工程具有以下几个显著特点1、地下室底板埋置深度在1425米，基坑开挖深至8米即进入粉细砂层，场区内地下水位高，水源补给丰富，且周围环境复杂，有地下电缆、煤气及供水管道。2、为降低层高，设计时在标准层采用了1860MPA的无粘结预应力大跨度无梁折形板，跨度达1105M。3、本工程C60级砼共14740M3，C50级砼15950M3。高强砼用量多。4、本工程层顶为钢结构，高27M，重210T，钢管最大直径为640MM，钢球最大直径为1500MM，安装在标高为20218MM的58层以上，安装要求高，难度大。5、轴线内人字型斜杆转换层施工。54层以上有42MM高的四层结构（不含电梯间、设备层），设计采用在5254层设置8榀穿越53层板的钢筋砼人字型斜杆作为转换层结构形式，并要求施工过程中只能留设二道竖向施工缝，人字型斜杆必须跨层施工。6、工期紧，质量要求高，施工难度大。工程合同工期18个月，为定额工期的一半。钢铰线与密集的非预应力钢筋结合使用，预留预埋难度大。二、应用新技术情况1、商品砼和散装水泥应用技术世贸工程砼量大，砼强度等级从C20到C60共7种级别，砼总量约7万M3，且C50、C55、C60高强砼占44。根据武汉市现有搅拌站的科技能力，均生产不了C60砼，故我公司决定利用我局科技优势组织攻关，并投资二千多万元，在距世贸工地约5KM的王家墩机场兴建了一座砼搅拌站（2台50M3H的搅拌机组），年产商品砼约1012万M3，除了满足世贸工地的施工需要外，还可满足汉口地区其他工程的需要。其中用于武汉世贸大厦的散装水泥达3837875T。按每吨水泥节约8元计，共取得经济效益3070万元。2、粗钢筋连接技术我们在地下室和地上17层水平、竖向直径大于22的钢筋全部采用锥螺纹连接。为了切实使这一操作简便、连接可靠的工艺发挥它的作用，我们针对锥螺纹连接工艺作业特点，制定了严格的施工过程及自检程序作业指导书。本工程已施工完锥螺纹接头86899个。本项目主楼七层、附楼六层以上的部分竖向钢筋共有1606万个接头改用电渣压力焊连接技术，节约钢材699T，取得经济效益1615万元。3、新型模板与脚手架应用技术本工程在电梯井采用筒模技术，既保证了电梯井内壁几何尺寸，又大大简化了支模程序，且经济效益显著，在96年9月98年1月施工期间就节约木枋722M3，节约模板投入31037M2，取得经济效益715万元。武汉世贸大厦高229M，如果采用普通钢管脚手架，既消耗大量的人力、物力和占用场地，又无足够的安全保证，还会影响工程进度。经分析比较，选择电动整体外爬架体系，取得了显著的效果。本工程应用该技术已取得经济效益44万元。该架每降一层仅需4小时，大大加快了施工进度。4、高强砼技术根据设计，主楼从地下负二层至10层采用C60级砼，共14740M3，附楼柱采用C55级砼，共521M3，1128层采用C50级砼，共15950M3。如此大批量的应用高强砼，特别是C60级高强砼，在武汉地区尚不多见，我们自合同签订之日起即开始作如下技术准备工作（1）委托中建三局建研院在国贸研制高强砼的基础上进行C60、C55、C50砼的试配。（2）针对武汉地区石材强度不高，加工粒径不规格等特点，重点对石材进行实地考查，经过对武汉市形成规模的石场进行全面考查。最后选用乌龙泉石场的石灰岩机制碎石，要求粒径为15250CM。（3）强化计量管理，对搅拌站所有计量器具除按常规要求定期送检外，还加大计量核验密度，以确保计量准确。（4）对砼坍落度作跟踪测试，即装车时测一次，到浇筑地点进泵时测一次，出泵管再测一次，确保砼泵送要求。在现场采取减水剂二次添加技术，即在进泵时砼坍落度损失过大的。由现场试验员指导添加减水剂。由于措施得力，确保了世贸大厦高强砼施工的质量和进度，并有效控制了标准差的波动范围，使一层以上各层砼的标准差均达到优良工程的评定要求。（5）为了很好地解决高强砼质量和泵送，项目成立了以项目经理为组长的QC小组，在施工现场组织攻关，确保了砼质量。5、高强钢筋和预应力砼技术武汉世贸大厦标准层原设计采用后张无粘结预应力密肋梁板结构，因密肋梁板结构施工质量不易控制，且施工周期长。在95年8月，三局工程总承包公司专程聘请华西公司总工程师黎万策和中国建研院预应力专家杜拱辰来汉指导，并向甲方及设计单位提出变截面预应力无梁楼板方案，同时采用砼楼面一次抹光技术，减轻楼面自重。经过甲方、设计院、施工单位通力合作，最后确定了标准层1251层采用变截面板的结构形式。从施工角度分析，由于无梁，模板用量减少，标准层模板节约木枋222M3，夹板30895M2，节约模板费用221万元，并且加快了施工进度，施工速度最快时达到5天半一层。97年元月，清华大学受甲方、设计院委托，到世贸大厦现场标准层做预应力张拉试验实测，并在十二层楼层施加均布荷载，实测在楼板均布荷载下的挠度及砼应力、应变，试验测量结果证明施工技术达到了设计要求。6、聚氯乙烯塑料管在本工程中，各种规格电气配管长度达11万米。采用PVC管节约钢材727T，取了782万元的经济效益。7、粉煤灰综合利用技术武汉世贸大厦所使用C50、C55、C60三个强度等级的砼总量约31万M3。粉煤灰应用于砼中可大大改善砼的和易性，便于砼的泵送和施工，节约水泥用量，降低砼水化热，减少砼温度裂缝，延长砼凝结时间。我们利用该特点，在华新525水泥中掺入适量的粉煤灰，配制出性能优良的砼。已使用粉煤灰3260T，节约水泥333T，取得经济效益1331万元。8、现代管理技术与计算机应用本工程在施工经营管理活动中，积极采用了现代化的管理方法。（1）以项目法施工带动施工生产经营活动的开展，通过动态管理和优化组合等方法，减少投入、节约开支。（2）计算机技术的运用。本工程底板8000M2大体积砼温度监测及砼应力测试中运用计算机技术，使我们能随时了解底板砼内温度及应力的变化，为我们对砼裂缝的控制而采取行之有效的举措提供了直接可靠的数据依据。另外，本工程项目财务、劳动工资、预算、技术资料等均已动用计算机管理。不仅减轻了管理人员繁琐重复的工作，而且提高了工作效率，既体现了现代化管理技术水平，也为计算机技术全面推广应用积累了经验。（3）采用微机技术网络，使各项工作在宏观调控下交叉而有序地动作，既保证了工期，又加快了施工进度。（4）高素质管理人员为现代化管理提供了条件。本工程管理人员80以上具备大中专以上学历，为本工程进行现代管理奠定了基础。9、建筑节能技术在158层施工中，外墙使用加气块22400M3，内隔墙使用GRC轻质多孔、隔墙条板116000M2。（二）激光经纬仪应用武汉世贸大厦现场狭窄、建筑物高，测量组配激光经纬仪一台，利用激光方向性强、亮度高等特点，对工程进行现代测控提高了测量精度，达到每层垂直度偏差控制在15MM以内。（1）楼面砼一次抹光技术在本工程标准层施工中，采用抹光机对楼面进行一次抹光既满足了设计要求，又加快了工期，节约了人工和原材料，取得了经济效益457万元。（2）高强砼无水养护技术水平、竖向结构砼浇筑完毕后进行有水养护，需要对水进行多次抽运，不利现场文明施工，且竖向结构养护水不易保存。而对高强砼进行涂刷养生液，既抑制了砼内水分的蒸发，保证了砼强度，又能节省人工和促进了现场的文明施工。（3）内爬塔吊的应用技术高层建筑施工中，垂直运输工具采用外爬塔吊居多。若本工程采用外爬塔吊，则主裙楼必各需一台，与狭窄的场地产生矛盾，而且难以覆盖整个施工层。针对这一难题，项目决定使用施工难度较大的内爬塔吊，既在主楼内筒电梯内安装一台内爬塔吊，再辅以裙楼高速井架，充分利用内爬塔吊的旋转角度，合理安排塔吊作用，既能很好地为主楼服务，又能兼顾裙楼施工，取得了经济效益681万元。三、经济效益与社会效益1、社会效益“科技兴业”依靠科技推行名牌战略，扩大公司社会知名度是总承包公司在世贸工地成功运用的典范。1996年10月29日、1996年11月18日、1997年4月12日，中建总公司党组书记张青林、中建总公司副总经理徐朋、建设部原副部长毛如柏分别莅临现场，在详尽地了解总承包公司在世贸大厦实施的科技战略、人才战略后，结合躬身考察，欣然为总承包公司题写了“改革先锋，管理典范”、“发展总承包公司，争创第一流”、“走总承包之路，建跨世纪伟业”。领导的褒扬使现场人员学科技、练管理蔚然成风，施工质量更上一层楼。深受社会各界好评。新技术在世贸大厦的推广和应用培养了一大批科技人才，据统计，到目前为止，从世贸共调出42名管理人员，他们在新的工地将继续积极推广科技，为总承包公司科技工作更上一个台阶贡献自己的力量。2、经济效益在武汉世贸大厦的建设中，通过合理化建议和新技术的采用，缩短了工期，提高了劳动生产率，节约了原材料，降低了工程成本，截止98年1月份共完成产值154亿元，取得经济效益471万元，技术进步经济效益率为306。四、体会与建议通过新技术在世贸大厦成功的应用，我们感触颇深，认识到1、作为第二批全国建筑业新技术应用示范工程，在施工中必须紧掌大科技观念，以科技术是第一生产力的思想为指导，用大科技的观念组织科技示范工程，把科学决策、科学经营和管理、科技技术成果推广应用、培养科技人才等目标融合在科技示范工程中，把科技示范工程与创优工程、安全文明施工结合在一起，推动科技示范工程向更高层次发展，并带动工程质量、管理和效益全面提高。努力做到干一个科技示范工程，出一批成果，树一块丰碑，培养一批人才，出一本书，为企业发展作出贡献。2、迅速地将潜在生产力转化为直接的生