一、任务来源
自选。
二、应用领域
本技术适用于医疗类项目的综合施工。
三、技术原理
1.深基坑综合施工技术
(1)基坑外围采用五轴水泥土搅拌桩做止水帷幕。五轴搅拌桩由于钻杆数量增加,对单根桩施工而言,五轴施工时间较三轴施工时间增加约50%,但是1幅五轴相当于2幅桩(大、小幅)三轴,一次完成5根搅拌桩施工,大幅度减少了搅拌桩的套桩个数,既缩短了工期又减少水泥用量及损耗,总体上施工效率有所提高。对单个桩孔而言,由于施工时间延长使得孔内土体搅拌次数增加,提高了搅拌墙体的均匀性和整体性。
(2)考虑到现场内部施工空间较为富余,出于成本因素考虑,在大基坑外围施工支护桩前提下,现场内部各单体之间的支护采用放坡开挖+装配式面层(GRF01)形式。
(3)支护桩在五轴水泥土搅拌桩内套打,支护桩采用钻孔后注浆灌注桩,后注浆采用硬囊式后注浆阀,硬囊式注浆阀结构简单、可采用注塑成形在工厂大规模生产,其单个阀的造价低于传统金属阀,造价低、降低成本。以塑代钢也符合国家节能减排大政策。绿色施工,保护环境。
2.旋挖扩底后注浆灌注桩施工技术
(1)后压浆扩底钻孔灌注桩是近年来随着桩基施工工艺改进而产生得一种新桩型,与传统得机械旋挖成孔灌注桩或人工挖孔桩相比,其具有单桩承载力极高,沉降小,抗震性好等优点,应用后压浆扩底钻孔灌注桩能够有效节约桩长、缩小桩径、有效节约工程总造价。项目研究团队在原有工程钻孔扩底桩施工工艺的经验积累上,继续对旋挖扩底后注浆灌注桩施工技术深入研究总结。
(2)旋挖或其它工艺完成直孔后,利用旋挖钻机换装扩径钻头,这种由研究团队创新研发的L型扩臂扩径钻头由四块对称的L型扩臂组成,扩径可由钻杆下行距离来直接监控扩径尺寸、效果可靠、扩径形状规则。将扩径钻头下入桩孔内扩径位置后,驱动钻杆下压和旋转,使钻头的四连杆L型扩壁对称张开,将孔壁的土层切削下来,可以降低扩径阻力、提高扩径效率。
3.高装配率建筑成套施工技术
(1)充分利用钢肋混凝土预应力叠合板抗剪能力高、抗压强度高的优势,支撑体系仅在梁底、梁侧和板底跨度大于4.2m处设置,相对于一般施工中支撑体系满堂搭设,可以大大减少模板、脚手架等周转材料的投入。支撑体系采用独立钢支撑,施工前需借助revit、bimmake等软件提前绘制支撑立柱排布模型,并放线定位,保证独立钢支撑设置的精确性。
(2)在叠合板使用前的堆放阶段,创新研制了一种叠合板专用堆放架体,运输、吊装效率高,可减少叠合板周转次数,降低叠合板在堆放、运输、吊装期间损坏的可能性。此外,通过在专用堆放架上设置横撑,能够控制叠合板的反拱,同时作为堆放点,能够有效避免叠合板反拱值增加造成的施工质量问题。
(3)研发团队根据现场实际线缆布置情况,创新研发了一种专用打孔器对叠合板的钢腹板进行现场开孔,操作简单,打孔速度快,不受管线角度限制,不会对叠合板本身性能造成扰动。
4.大型项目智能化钢筋集中加工技术
(1)翻样人员上传料单(E筋),系统自动识别料单信息(名称、规格、数量、长度、边角结构等),项目管理人员线上审核,数据自动推送至加工厂进行排产,系统自动监督订单加工状态。
(2)系统引入双模型智能优化断料算法(DMIOA),可自动生产优化断料方案并自动匹配至相关的加工设备上,且可通过手动进行微调任务。切割方案准确率高、运行成本低。
(3)该系统可由PC端或手机App端发起订单配送,收货人在手机端完成扫码确认收货。从现场人员下发生产订单开始,对于订单情况就可以通过系统进行追踪,加工完成后,配送出厂时,可通过手机移动端查看订单进度,最终现场验收,订单收货确认,完成整个订单的闭合。
5.地下室超长结构综合施工技术
(1)采用先局部建模后整体建模的分析思路,根据分析位置的不同合理选用ABAQUS和SAP软件,对项目地下室模型进行合理的简化。同时,区分车库顶板、中间层板、基础底板和挡土墙对地下室结构进行全面的分析研究。研究超长混凝土结构在降板、塔楼抬板、设置新型温度诱导缝下的温度应力控制效果。对地下室底板进行不同约束程度的对比研究,得到不同地基条件下的温应力规律。根据有限元分析结果整理报告,根据报告结果分部位采取不同措施,并给出需要加强配筋的位置。
(2)使用活性随季节和结构特征可灵活调控的新型抗裂材料镁质高性能混凝土抗裂剂,制备补偿收缩混凝土进行浇筑,提高混凝土抗裂性和密实性。并通过计算竖向构件的侧移刚度、楼板收缩变形大小,确定单次最大浇筑长度,从而将超长结构划分为大小适宜的若干仓。通过计算各龄期设定工况下混凝土梁板内最大应力确定相邻仓合理浇筑时间间隔。
(3)项目在实体结构中预埋传感元件,实时监测混凝土应变和温度变化。混凝土养护采用智能养护系统,其由无线传感系统、温度监测系统、智能喷淋系统、计算机系统以及管道系统组成。计算机系统能够精准的将现场混凝土内部温度进行分析,并结合现场湿度、当日气候条件等自动计算养护用水量及养护喷淋速度,确保混凝土不因失水或温度过高产生裂缝,保证施工质量,达到无裂缝施工的要求。
6.直线加速器围护结构超厚防辐射墙板施工技术
(1)采用BIM技术辅助翻样软件的方式对该部位的钢筋进行深化,优化钢筋连接位置,调整复杂节点处的钢筋间距。生成钢筋排布图和BIM三维模型来指导现场施工。
(2)为了更好的保证防辐射功能,结合止水螺杆的特点,实行三段式设计。单侧支模体系中设计一种L螺杆,与已浇筑完成的混凝土墙内的预埋钢板进行焊接,在正常支模处采用偏心式三段螺杆进行连接。
(3)在混凝土内部和混凝土外部保温围护结构内预埋温度测温传感器,形成混凝土内部测温系统、外部环境温度检测系统、混凝土内部预埋水冷管、混凝土外部加热水管等部分通过智慧工地大数据平台采用无线局域网路进行联通。
一、目前的应用情况
EPC模式下医疗类建设项目施工技术依托济南国际医学科学中心医疗硅谷工程总承包(EPC)-山东大学国际医院项目和树兰(济南)国际医院项目工程总承包(EPC)两项目进行研究,研究成果在该项目上成功应用,并推广至山东施尔明国际眼科与眼视光临床中心项目、山东大学转化医学基地项目、济南国际标准地招商产业园G-1地块和F-1地块等项目,均取得了显著的经济效益和社会效益。
二、应用前景
我国医疗产业规模快速扩大,随着大型医院工程逐步兴起,医疗服务需求的增加和改造日益频繁。医院类项目的施工与技术成为了一个重要的研究领域。面对医院类项目复杂的结构形式和繁多的功能需求,如何针对不同工序中的关键技术进行创新,提升施工效率和质量,为医疗服务提供更好的支持,成为研究的一项重点。
本项综合施工技术对医院类项目全建设周期内的各项分部分项工程展开研究通过运用深基坑综合施工技术、钻孔灌注桩旋挖扩底后注浆施工技术、预应力钢肋叠合板成套施工技术、钢筋加工系统、地下室超长结构综合施工技术和直线加速器围护结构墙板施工技术等手段和措施,在保证医院项目施工安全稳定和施工品质的基础上,可显著加快施工进度,实现快速建造,对济南市以及国内外类似复杂情况下医院类项目的设计、施工具有良好的借鉴作用。该技术适用面广,不受环境影响,具有良好的社会经济效益和很高的推广应用价值。
综上所述,研究形成的“EPC模式下医疗类建设项目施工技术”具有良好的推广应用前景。