装配式+VR+智慧工地!看深圳最大城市综合体南山科创中心如何应用建筑业新技术!

2021/09/07
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摘要

施工过程中积极推广建筑业十项新技术及其他四新技术、BIM设计技术、VR技术、智慧工地等,对深圳市的装配式建筑具有积极的示范效应。

源自 |  中建四局第五建筑工程有限公司、深圳市建筑产业化协会

导读

中建四局第五建筑工程有限公司负责施工的南山科技创新中心二标项目是深圳建设国际科技产业创新中心项目。

该项目采用的装配式建筑涵盖了装配式钢结构、装配式钢-混凝土组合结构、装配式混凝土结构等多种装配式建筑结构类型。施工过程中积极推广建筑业十项新技术及其他四新技术、BIM设计技术、VR技术、智慧工地等,对深圳市的装配式建筑具有积极的示范效应。

让我们一起去看看这些技术细节吧!

装配式+VR+智慧工地!看深圳最大城市综合体南山科创中心如何应用建筑业新技术!

项目体量大:总建筑面积63.5万㎡,地下建筑面积13.5万m²,地上建筑面积50.0万m²,合同额22.6亿元。超高层、装配式:4栋超高层塔楼和1栋大板结构组成,均为装配式建筑,其中,2栋为部分框支剪力墙结构,采用的装配式构件有预制凸窗、叠合楼板、钢筋桁架楼承板及预制内隔墙条板,1栋、5栋、6栋结构形式为混凝土核心筒+钢框架结构,钢结构含量7.2万吨,由中建科工集团有限公司专业分包。

装配式+VR+智慧工地!看深圳最大城市综合体南山科创中心如何应用建筑业新技术!

该项目采用的装配式建筑涵盖了装配式钢结构、装配式钢-混凝土组合结构、装配式混凝土结构等多种装配式建筑结构类型。项目施工过程中积极推广建筑业十项新技术及其他四新技术、BIM设计技术、VR技术、智慧工地等,对深圳市的装配式建筑具有积极的示范效应。

超高层技术

核心筒+外钢管柱施工体系

 

本工程为核心筒+外钢管柱施工体系,采用铝模+铝合金爬架+剪力墙免抹灰的全穿插施工技术,N层核心筒施工、N-6层外框钢柱安装、N-7层外框钢梁安装、N-10层压型钢板及混凝土组合楼板施工、N-14层砌体或预制轻质隔墙施工、N-18层机电安装、N-22幕墙施工、N-32层室内装修施工,实现了项目管理水平的全面提升,全工序穿插以安全、绿色和可持续发展为目标,旨在提高行业施工效率,提升工程质量。

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内爬塔吊

 

本项目采用两台M600F内爬塔吊助力5、6#塔楼核心筒施工,内爬塔吊无需铺设轨道,无需专门制作钢筋混凝土基础,施工准备简单(只需预留洞口,局部提高强度);内爬塔设置在建筑物中间,覆盖建筑物,能够使伸出建筑物的幅度小,有效避开周围障碍物和人行道等;由于起重臂可以较短,起重性能得到充分的发挥;只需少量的标准节,塔身风载荷小。极大提高功效,降低能耗,保证安全。

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临边洞口安防措施

 

本工程在施工楼层内洞口200mm≤L≤1500mm或满足人体坠落条件的,必须预留钢筋形成防坠网片(采用直径C8mm间距150mm钢筋网片,同时上层采用模板硬封闭防护) ;在施工楼层内大于1500mm的洞口,洞口采用10@150的钢筋网片,洞口四周应搭设定型化成品防护栏杆(每片高度不小于1200mm,下口设置200mm高踢脚板;同时钢筋面层采用模板硬封闭作为水平硬防护,格栅立杆间距≤125mm,防护栏杆距离洞口边不得小于200mm),临边洞口安防措施为项目的施工安全提供保障。

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4 铝模大管体系

 

本工程研发用房标准层层高为4.2m、4.5m,针对3.3米以上的铝模支撑体系采用89大管体系,支撑采用Φ89×3mm钢管+Φ60×3.0mm钢管+Φ48×3.0mm钢管作为支撑体系,减少一道水平拉杆,保证架体稳定性的前提下实现铝模的实用价值。大管体系拆装灵活、刚度高、使用寿命长、浇筑的混凝土平整光洁,周转率高、施工效率高、响应了“四节一环保”的号召。 

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5 钢结构安防措施

 

超高层钢结构施工安全防护措施体系,主要由钢柱操作平台、立杆双道安全绳、梁下安全网、水平通道、垂直楼梯、标化焊机房等组成。

钢柱操作平台可根据柱截面大小进行调节,是脚手管操作平台的升级版,减少平台安拆工序,提高了平台周转效率和安全性;垂直楼梯用于作业面的垂直通行,水平通道、立杆双道安全绳、梁下安全网共同组成水平防护,保障作业面水平通行的安全性,即在作业过程始终安全带钩挂位置,同时有不少于两道安全保护的体系;焊机房等其他标化措施标准统一,有利于保障现场安全文明施工。该防护体系经大量工程实践证明,具有可周转、可调节、标准化程度高等优点,有效提高了安全防护能力,切实保障施工作业安全。

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6 大体积混凝土无线测温系统

 

本工程筏板厚度主要在1500-2500mm,为掌握基础内部实际温度变化情况,防止内外温差超限值,对基础底板内外部位的温度实时实测,项目对本工程大体积混凝土进行测温。该系统是针对大体积混凝土测温而设计的,密切监视温差波动,以指导混凝土的养护工作。

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7 预铺反粘防水卷材技术

 

本项目卷材厚度实测1.34mm>设计1.2mm,即先在基础垫层上铺设防水卷材,卷材的自粘面朝上,然后在卷材的自粘面上浇筑混凝土,卷材与混凝土形成反应自粘效果的施工技术。浇筑混凝土时的水泥浆与卷材粘结层特殊的高分子聚合物湿固化反应粘结。粘结强度随混凝土抗压强度增加而增加,混凝土达到初凝期时,卷材的粘结层已与混凝土面层完全湿固化反应并溶合成一个新的防水层,中间无窜水隐患;即使卷材局部遭遇破坏,也会将水限定在很小范围内,极大提高了防水层的可靠性。

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8 应用精密裁板锯技术

 

精密裁板锯可切削加工各种实木板、人造板、ABS板、PVC板、有机玻璃板及其他与木材结构、硬度相似的板材。机床由床身,移动工作台,移动工作台副支架,固定工作台,主锯、划线锯、传动升降机构,横向及纵向导板等组成。机床导轨是用纯硬铬元棒滚动相对移动机构的设计,保证了机床能长期精确工作,主锯片及划线锯片的倾角由精密角度仪直观显示,操作简便,本工程模板采用精密裁板锯加工,达到更好的拼装效果。

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9 钢筋冷切锯批量切割技术

 

冷切锯设置有冷切箱,箱子里注入有足够的高性能冷却液。

可以根据岗级的强度调整带锯条的切削线速度,一般情况下带锯条的线速度不宜高于46m/min。

批量切割钢筋时,应根据批量的跨度调整左导向臂和液压钳口夹紧位置的距离,只要保证比钢筋宽度稍大一些即可。

该设备使用方便,成型质量较好,安全可靠,减少人工。

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10 止水钢板超前焊接技术

 

止水钢板现场拼装就位后,焊接难度较大,此时应安排熟练焊工进行操作,并应加强跟踪检查,在地下室后浇带、施工缝部位,通常会采用埋设止水钢板的工艺做法,而传统止水钢板施工均为现场焊接安装。

由于现场施工环境比较复杂,尤其是非直线段止水钢板的搭接部位,涉及到阴角、阳角、“T”型搭接部位等,因施工操作不便,常出现焊接不饱满、漏焊的情况,造成止水钢板止水效果达不到要求。

进行现场加工成型,现场只对直线段搭接部位进行焊接,降低了材料的损耗,缩短了止水钢板施工工期,大大提高了非直线段部位止水钢板的焊接质量。

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11 地下室外墙后浇带超前封闭单面加固技术

 

地下室外墙后浇带后期浇筑施工不便,且质量难以保证,本工程根据施工图纸进行预制块施工图设计,预制块模板安装及钢筋绑扎,在钢筋网上连接螺栓定位焊接,验收后进行预制块浇筑、养护,再将预制块依次吊装安装,上下预制块通过企口及砂浆连接,待外墙防水、回填土等施工完成,后浇带满足设计要求后进行后浇带内侧单面模板、木枋、钢管的安装,并通过三段式止水螺杆与预制块上预埋的螺母连接加固,最后完成浇带浇筑。减少施工成本,减少周转材料的消耗,进而降低施工消耗,节能环保。施工工艺制作简单、操作灵活、效率高、可周转使用,绿色节能,降本增效,进而解决此类后浇带提前封闭后加固浇筑费时、费力的技术难题。

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工业化建造体系

本项目均为装配式建筑,主要有混凝土预制构件(预制凸窗、叠合板、预制隔墙板)、钢结构构件、铝合金-钢爬架、铝模支撑体系,实现设计、生产、装配一体的工业化建造体系。

 

1 装配式技术

 

其中2号楼为混凝土装配式项目,主要为宿舍用房,主要设计参数如下:

  • 户型标准化:宿舍楼3种户型,共计1753套,标准化户型比例99.2%>80%

  • 构件标准化:2栋构件共计1888个,标准化预制构件1548个,比例81.99%>80%

厂里一体化设计生产,运输至现场直接安装使用,实现清水效果,施工效率高,成型质量好,减少建筑垃圾,绿色环保,促进了建筑工业化的发展。

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新型铝合金-钢爬架体系

 

本项目全部采取国内领先的新型铝合金-钢爬架体系,整体大观、美方,整体重量是钢爬架的三分之一,较轻的自重有效减少了附着的承载力,安全可靠。

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3 PC+铝模一体化设计

 

叠合楼板、钢筋桁架楼承板均采用铝模支撑系统。当铝模顶板支撑调平到位,叠合楼板底部平整,可无需贴胶条。

铝模+PC设计体系,叠合楼板与铝模一体化支撑设计,摈弃传统的三脚架+铝梁的支撑方式,大大减少了人工和材料成本。

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BIM全生命周期应用

bim问题描述:

(1)地下室净空紧张,专业多,管线错综复杂,综合排布难度大;

(2)设计阶段的模型不能直接用于施工现场,存在未预留检修空间、支吊架安装空间、成排水管堵住风口的情况,二次深化的工作量大;

(3)项目体量大,各专业模型集成后,软件难以实现一次性加载;

(4)装配式土建、机电点位精准度要求高;

(5)装配式机房深化工作量极大,精度要求高;

(6)垂直敷设管线长而重(暖通系统管井DN450),吊运困难、安装难度大、支架要求高、安全责任重。

bim解决办法:

(1)成立BIM小组,提前对净空紧张的区域进行复核及深化,在满足净空的前提下,做到排布整齐、美观最大化,确保满足现场施工需求;

 

(2)建立BIM管理平台,二次深化过程中,有问题的部分通过平台与设计方、咨询方、建设方及时沟通—复核-确认,形成一套完整的闭合资料;

 

(3)按照防火分区分层分区拆分模型,减轻硬件、软件一次运行加载模型的负荷,深化完成后再整合成一套完整的竣工交付模型;

 

(4)对深化模型中的预留预埋点位和开洞定位进行复核,出具指导施工的留洞图,确保施工过程中的图模一致性;

 

(5)出具工业级的装配图纸指导厂家生产和现场拼装,做模拟预拼装动画指导拼装;

 

(6)严格根据产品参数精确计算管线的重量与外径,选择合适的施工机具。提前做好竖井管线排布图;确定管线安装顺序;孔洞防护到位,安全操作机具。 

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5S精细化管理

目前国内施工管理现状:

(1)材料加工管理缺失或非按规操作,造成加工材料与要求不符,需废弃处理或返工造成浪费;

 

(2)缺乏“下一道工序就是我的客户”的意识,对已损坏成品的整改或返工造成人员及成本的损失;

 

(3)现场材料管理没有遵从5S管理思想,材料堆放无分区、分类、无悬挂标识标牌,堆放杂乱无章,造成材料损坏,不能持续提供稳定合格的材料;

 

(4)现场设备管理粗放,安全及质量意识低下,许多设备放置在存在安全隐患,无保护措施下进行作业,在安全和质量方面毫无稳定性可言;

 

(5)制定的施工工期计划不合理,需要短时间投入大量人力物力,加班加点进行赶工,存在安全质量隐患;

 

(6)现场制定的施工方案存在许多不合理的地方,缺乏统一协调,造成各项工作相互影响。

针对以上不经济、不稳定、不合理的现象,通过精细化管理,全员执行5S活动,以5S为思想去执行,利用PDCA这个管理方法去管理QCDSME六个管理要素,通过前期策划,达到可预控,实现提效,通过过程跟踪管理,实现可追溯,依规行事;通过素质教育培养,实现可标化,按章操作;通过日式管理动作,实现可借鉴,提升管理能力,定期举行精细化管理培训会,由外籍专家进行授课、讲解、讨论。进行计划管理培训,过程管理培训及素养教育培训等全方位培训,最终通过3大体系+1个管理动作的创新管理模式,系统化的帮助项目人员实现可预控、可追溯、可标化的管理目标,从而达到项目工程实现提效、过程操作依规行事、施工人员按章操作的目的。

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智慧工地建造

(1)全自动实测量机器人

优势:a、可靠的测量精度;b、自动生成数据统计报表;c、全墙面爆点显示,方便整改;d、高效率的实测实量。

(2)塔吊检到位系统

(3)项目“天眼”监控系统

(4)吊钩可视化

(5)智能安全帽

(6)电箱安全监测

(7)wifi安全教育答题

(8)全息投影等

 

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