• 大型公建项目绿色施工综合技术应用研究 返回首页
  • 成果详情
  • 成果名称
    大型公建项目绿色施工综合技术应用研究
  • 成果类型
    应用研究
  • 评价机构
    山东省建设科技与教育协会
  • 完成单位
    中国建筑一局(集团)有限公司
  • 合作单位
    青岛市即墨区住房和城乡建设局、中建一局集团第二建筑有限公司
  • 完成人
    吕 权、周军逸、刘学英、王晓磊、陈黄健、于文情、李金元、陈昌远、于雁南、于德强、宋国福、张 磊、刘 伟、张 童、王潇依、房维娟
  • 知识产权
    中国建筑一局(集团)有限公司、青岛市即墨区住房和城乡建设局、中建一局集团第二建筑有限公司
  • 项目所在地
    青岛市
  • 成果水平
    国内先进
  • 评价日期
    2023年9月15日
  • 推荐单位地市
    青岛市
  • 专家委员会名单
    许洪建、宋 强、曹兆军、李翠翠、许卫晓
  • 成果简要说明
  • 一、任务来源
    中国建筑一局(集团)有限公司内部科技立项项目
    二、应用领域和技术原理
    1.应用领域
    本项目可主要应用于大型公建项目及其他房屋建筑和市政基础设施工程中。
    2.技术原理
    (1)工程基坑为超深超大基坑,且地下水类型为第四系孔隙潜水、承压水及基岩裂隙水,各含水层间大部分相互连通。为保证基坑土石方开挖及整个施工过程中的降水要求,基坑开挖阶段采用基坑内明排水方法,基坑底部明排水与基坑外侧降水共同汇集到坑顶排水系统,基坑内设置后浇带下窝沟槽作为临时排水沟和主体结构坑槽(电梯井,集水坑等部位的坑槽)收集基底表面流水,在基坑顶部及底部根据现场情况设置环形排水系统,经处理达到标准后二次使用或排放。
    “大白鲨”洗车机完全满足工程初期的对于车辆清洗的巨大需求。不仅体型大,它还有一颗智能的“芯”,通过感应器的全自动感应与手动感应相结合,可极大的提升工作效率。洗车废水接入就近沉砂井及积水井,进行循环利用。成不仅具有高效的除尘功能,还配备了先进的水循环系统,可最大程度保证了水资源的循环利用。
    (2)为避免后浇带留设给施工带来的诸多不便,减少施工过程中因后浇带造成的材料浪费,充分利用天然地基基础的承载力,项目经过专家论证取消工程设计的后浇带,通过实践取消后浇带可大量减少施工过程中的材料用量,经济效益明显,且未影响结构安全及不利的裂缝产生。
    (3)针对外用电梯基础的行业现状,结合本工程的特点,项目部通过自行研究开发的外用施工电梯钢梁基础体系,利用钢梁组装成外用施工电梯基础,避免电梯基础底部钢管脚手架的回顶,不仅大幅减少外用施工电梯基础的施工工程量,无需搭设脚手架进行安全性支撑,节约了大量脚手架等材料,而且实现大幅 减少人工投入的目的。工程施工完成后,钢梁基础体系直接拆卸回收并循环利用, 实现外用施工电梯基础的绿色环保施工。
    (4)为解决卸料平台的安全隐患,提倡绿色环保施工,项目通过研发装配式卸料平台,通过加工定制成品卸料平台,现场到货后吊装至使用位置,利用预埋结构与主体结构可靠连接,循环使用,操作简单快捷,使用安全高效 。不仅减少了场地干扰,提高了资源和材料的利用效率,增加了材料的回收利用率,降低项目运行成本,通过过载报警系统,减少了施工过程中因堆载不规范造成的安全隐患。
    (5)由于本工程定位是住建部绿色施工科技示范工程 ,所以在施工的过程中 严格按“四节一环保”要求施工,处处体现绿色施工理念。项目部为了降低对环境的影响,以及考虑降低生活垃圾、建筑垃圾外运量及外运成本,实现节能减排,通过引进小型垃圾压缩机,将产生的生活垃圾、轻质建筑垃圾体积压缩,进行减 量化外运,不仅为项目的环境保护做出了巨大的贡献,还大大降低了项目垃圾外运费用,取得了良好的经济效益和社会效益,并为项目绿色施工起到科技示范推广作用。
    (6)为了提高工作效率,提高工作质量,降低管理成本,实现快速动态平面布置以及自动识别安全危险源应用技术,项目通过对BIM技术的研究应用,通过BIM技术对施工现场平面布置,其主要有加工棚、加工场地、材料堆放场地、办公室、CI大门等布置,实现了充分利用狭小的施工场地,结合施工现场环境的实际情况,对每个场地的大小和位置的布置进行精确定位放线,实现了快速动态平面布置的使用要求。
    为了满足国家安全防护标准中有明确的规定,做好现场安全防护,预防工程 事故的发生,通过对BIM技术的研究,创造了智能族构件,通过虚拟建造,智能识别工程洞口大小并自动采取防护措施,同时计算出所需的工程量,提高了工 作效率,对于绿色施工意义重大。
    三、性能指标
    1.基坑明排排水系统中,主要包括基坑底部排水系统和顶部排水系统。基坑底部排水系统沿地下室基坑底四周设置宽*深=300mm*300mm的永久排水沟,并间隔50m左右设置800mm×800mm×1000mm的集水坑,集水坑内设置11KW或15KW清水泵(出水口径直径100),各泵采用DN50塑料软管或水带做为排水管,将水抽到周边排水沟内,地下室基坑底周边集水坑内的各泵支管采用DN100镀锌钢管(垂直地面部分),将水抽到坑顶,由基坑顶部设置的排水管道抽到市政污水管道。
    2.超大型工程车辆洗车机、洗车池做法9m长,宽达4m,高2m,是普通洗车机的三倍有余。底座和侧帮各由6片精钢材制成,喷嘴数量多达470个,内含3台55KW的高功率水泵,工作压力3-5kg,扬程28m,流量可达到40m³/小时,沉淀池深为1000mm,底部浇筑50mm厚C15砼垫层,池壁采用240mm实心砖砌筑,并 抹20mm厚1:2.5水泥砂浆。
    3.外用电梯钢梁基础施工技术:技术参数采用H型型钢 500×300×18×10 共16m,4.6的M20螺栓500mm长共16根,配套螺母及垫片各32个。
    (1)钢梁基础施工安装
    1)根据钢梁的定位线,由塔吊将 H 型型钢吊装就位;
    2)钢梁落于混凝土梁的支点处,采用钢板垫高 8cm;
    3)混凝土梁支点处两侧楼板均钻 22mm 的通孔至少两个,并与通孔相对应 钢梁下翼缘位置钻相应数量 22mm 的孔洞;
    4)采用 M20 高强螺栓将钢梁固定于混凝土梁两侧的楼板上,高强螺栓贯穿孔洞及楼板通孔,并用配套螺母拧紧固定牢靠。
    5)根据砌筑墙体定位线,砌筑240厚砖墙,墙体高度与H型型钢顶标高齐平。
    (2)外用施工电梯安装
    1)将导轨架安装于钢梁基础之上,并将导轨架底座与钢梁点焊连接。
    2)根据电梯厂家施工方案要求,进行外用施工电梯安装。
    4.小型垃圾压缩机的技术特性与适用范围
    基本规格参数:小型垃圾压缩机为双层密闭结构,内层为不锈钢储存桶体,抗腐蚀,坚固耐 用,工作电压为220V,工作电流8.3A,总功率0.75KW,料箱尺寸为长 620mm、宽500mm、高700mm,油缸行程500mm。体积小,占用空间小,无噪音。可将垃圾按4:1的比例有效的进行压缩。
    5.装配式卸料平台施工技术
    (1)平台主梁设计
    平台主梁采用2根长9.00m(整料,禁止接长)的16#工字钢(Q235B)为主要受力构件,悬挑长度4.7m,主梁间距2.0m,每根主梁末端预埋U形螺栓用于固定主梁。主梁腹板内焊接加劲连接板,并与次梁焊接连接,采用二氧化碳保护焊于主梁工字钢腹板双面焊,焊缝hf=8~10mm。
    (2)平台次梁设计
    平台料仓长度3.5m,平台次梁采用5根14#工字钢(材质Q235B)为主要受力构件,次梁间距0.875m,坐落在主梁槽内,并与主梁焊接为整体。
    (3)平台面板的设计
    平台面板铺设5mm花纹钢板,钢板满铺,必须保证钢板铺设严实,禁止任何东西从卸料平台坠落。花纹钢板与钢框架主梁、次梁开孔用M10*30螺栓连接固定。
    (4)平台栏杆设计
    防护栏杆40*40*3mm方管立杆高1.2m间距1m,上、下布置两道40*40*3mm方管横杆,第一道横杆位于立杆中部,第二道横杆位于立杆顶部,卸料平台立杆四周增设3mm厚花纹钢板硬质防护。
    四、与国内同类技术比较
    2023年9月12日,经威海市科学技术情报研究所对项目《大型公建项目绿色施工综合技术应用研究》进行检索查新,得出结论:目前国内外检索范围内,同时具有本查新项目特点的大型公建项目绿色施工综合技术应用研究,除本查新项目委托单位及和合作单位相关人员发表的文献外,未见其他文献报道。
    五、成果创新性、先进性
    本项目与国内外最先进技术相比其总体技术水平、主要技术、经济等方面均能领先与国内外同类技术先进水平。
    技术是竞争的核心,绿色建造技术是推行绿色施工的基础。必须对只有工期、质量、安全和企业自身的成本控制不包含环境保护的目标的传统施工工艺进行创新改革。依据绿色建造施工理念、信息化工业化的技术要求建立符合绿色建造施工的施工工艺和技术标准。积极开展绿色施工技术的创新研究,加快施工工业化和信息化步伐,有效推进绿色施工。
    项目坚持以人为本,建造智能健康绿色建筑。不断革新传统工艺,提高绿色建造过程施工的各项指标。通过不断的学习与创新,形成具有自主知识产权的创新技术、新施工工艺、工法,并由此替代传统工艺,提高各项量化指标。在实施过程中项目共发表专业论文11篇,技术总结3篇,完成发明专利1项,实用新型专利9项,市级工法6篇,省级工法2篇,科技创新成果2项,并获得2022年中施企协绿色建造水平评价二星级,2023年山东省绿色施工科技示范工程。
    六、作用意义
    建筑企业要配合碳达峰的目标,就要从绿色建筑做起,做好施工的环节,随着国内经济的转型升级和人们生活水平的提升,对环境污染越来越重视,对资源的合理应用和有效利用要求越来越高。
    1.基坑明排降水管网与超大型工程车辆洗车机结合循环用水技术通过回收利用非传统水,减少排水量,使得地下水得以回补,水环境得以改善,生态环境得以修复,进一步对城市水资源可持续利用产生深远意义。
    2.大体积混凝土取消后浇带裂缝控制技术取消工程设计的后浇带,通过实践取消后浇带可大量减少施工过程中的材料用量,经济效益明显,且未影响结构安全及不利的裂缝产生。
    3.外用电梯钢梁基础施工技术工程施工完成后,钢梁基础体系直接拆卸回收并循环利用,实现外用施工电梯基础的绿色环保施工。
    4.装配式卸料平台施工技术不仅减少了场地干扰,提高了资源和材料的利用效率,增加了材料的回收利用率,降低项目运行成本,通过过载报警系统,减少了施工过程中因堆载不规范造成的安全隐患。
    5.小型垃圾压缩机应用技术,通过引进小型垃圾压缩机,将产生的生活垃圾、轻质建筑垃圾体积压缩,进行减量化外运,不仅为项目的环境保护做出了巨大的贡献,还大大降低了项目垃圾外运费用,取得了良好的经济效益和社会效益,并为项目绿色施工起到科技示范推广作用。
    6.BIM在快速动态平面布置以及自动识别安全危险源应用技术对每个场地的大小和位置的布置进行精确定位放线,实现了快速动态平面布置的使用要求,同时计算出所需的工程量,提高了工作效率。
  • 推广应用前景与措施
  • 一、推广应用的范围、条件和前提
    对于建筑企业而言,以碳中和作为企业发展进步的契机,加强人才培养,创建绿色建造管理新体系,研发绿色建造新技术。
    本项目可主要应用于大型公建项目及其它房屋建筑和市政基础设施工程中的全过程绿色施工综合管理,有较为广阔的应用前景。
    二、存在的问题和改进意见
    《大型公建项目绿色施工综合技术应用研究》其研究成果仍需进一步加强应用推广,拓宽成果应用市场,打造绿色施工科技示范推广项目,对于绿色施工意义重大。
  • 评价意见