工程建設中綠色施工新技術應用研究
時間:2022-06-21 08:39:58
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1工程概況
中國衛(wèi)星通信大廈工程是1棟高層辦公樓,位于北京市海淀區(qū)知春路63號,地下4層,地上23層,建筑面積為96000m2,結構形式為框架剪力墻結構,地下室為地下車庫,地上1~5層為裙房結構,6層及6層以上為標準層,標準層層高為4.05m。
2綠色施工中新技術的策劃
為推動綠色施工技術的發(fā)展,實現(xiàn)綠色施工管理目標,項目部在開工之初,結合工程特點對工程綠色施工管理進行了詳細策劃,并建立了以項目經(jīng)理為首的綠色施工管理體系,制定管理人員的崗位職責。針對綠色施工新技術的應用計劃,制訂了相應的管理體系和實施流程,對管理人員進行了詳細的任務分工,并制定各項新技術的實施進度計劃。
3工程建設中新技術的實施與應用效果
經(jīng)工程實踐驗證,自爬卸料平臺等新技術不僅能有效提高材料周轉(zhuǎn)率,而且大大降低了材料損耗,對工程綠色施工起到良好的促進作用。
3.1標準化
為降低施工成本,提高防護體系的周轉(zhuǎn)率,對傳統(tǒng)的鋼管腳手架防護體系進行改進,該技術對鋼管大小、連接節(jié)點進行可拆卸設計并形成標準防護體系,立桿、水平桿均采用直徑48mm的鋼管,立桿規(guī)格為1.2m,立桿兩側采用一體成型的水平連接短桿,短桿直徑為42mm,水平桿與連接短桿上預留直徑14mm的圓孔,連接時采用直徑12mm的螺栓將水平桿與連接短桿鎖緊牢靠。水平桿規(guī)格主要有0.5,1,1.5m,水平桿與水平桿之間可通過預留孔洞用12mm的螺栓進行接長使用。對于電梯井的防護,采用1.5m高、1.8m長的定型防護欄桿,定型防護欄桿頂部與底部采用40mm的水平桿作為骨架,頂部與底部之間用直徑30mm的立桿連接為整體,立桿間距120mm,兩側用配件將定型防護欄桿固定于墻上。優(yōu)勢:該標準化防護體系的應用,大幅提高了防護欄桿的周轉(zhuǎn)率,且適合各項目之間周轉(zhuǎn)使用,最大限度地提高了防護體系的使用率,從公司層面整體降低防護體系的施工成本。
3.2承插型鍵槽式管件合一腳手架技術
承插型鍵槽式管件合一腳手架是通過對腳手架連接節(jié)點進行新型設計,立桿與水平橫桿均采用48mm的鋼管,水平桿與立桿之間采用鍵式插槽的方式連接,鍵式凸起與立桿整體加工成型,基本取消扣件的使用,立桿與立桿之間的連接采用倒扣節(jié)點設計,連接節(jié)點剛度高,受力均勻。經(jīng)試驗驗證,該體系各節(jié)點的抗拉、抗壓、抗剪強度均高于扣件式腳手架。為最大限度提高腳手架體系的周轉(zhuǎn)率,在立桿頂部使用的支撐頭分為錐頭頂桿和早拆支撐頭,施圖2腳手架節(jié)點Fig.2Scaffoldjoint工前結合工程特點對腳手架進行排布,并繪制架體排布圖,現(xiàn)場嚴格依照排布圖進行施工及架體支設。在南北向主梁兩側布置早拆支撐頭,其余部位布置錐頭頂桿。早拆支撐頭之間通過最頂一步橫桿連接。該種模架體系可用最頂一步橫桿代替主龍骨,可節(jié)省非實體用量;并且頂部無自由端,整個支撐體系穩(wěn)定性有所提高。澆筑混凝土后,待混凝土達到設計強度的75%時,拆除樓板、次梁、橫向主梁下的錐頭頂桿及其支撐構件,保留縱向主梁兩側的早拆頭,并保證后拆體系間距≤8m?;炷翉姸冗_到100%后,拆除所有支撐體系。優(yōu)勢:該體系因其構造的優(yōu)越性,不僅確保了腳手架的搭設質(zhì)量,而且大幅提高了腳手架的搭設效率,節(jié)約了大量人工投入。配合早拆支撐頭的應用,腳手架的周轉(zhuǎn)率也得到提高。
3.3鋼木梁技術
鋼木梁技術是采用4mm厚鐵皮包裹木方形成一體的技術,木方的大小為50mm×70mm,經(jīng)大量試驗檢驗,鋼木梁的剛度和強度均大于100mm×100mm的傳統(tǒng)木方,用于荷載驗算時,可直接采用100mm×100mm傳統(tǒng)木方的參數(shù)。鋼木梁主要用于水平構件的主次龍骨,代替?zhèn)鹘y(tǒng)木方龍骨。優(yōu)勢:該技術杜絕了現(xiàn)場傳統(tǒng)木方的切割浪費,大大增加了木方的周轉(zhuǎn)使用頻次,且確保了模板支架主次梁的剛度,節(jié)省了施工成本并提高了木方使用效能。
3.4滑動自翻式電梯井操作平臺技術
滑動自翻式電梯井操作平臺根據(jù)工程電梯井凈空尺寸自行設計,根據(jù)施工實際受荷情況,包含施工人員、少量貨物及腳手架自重,操作平臺自重及施工操作時的局部施工荷載,經(jīng)過受力計算,確定鋼平臺制作材料和規(guī)格型號。
3.5帶荷載報警爬升料臺技術
帶荷載報警爬升料臺是一種工具式爬升物料平臺,它采取模塊化拼裝,全部實現(xiàn)工廠化預制生產(chǎn),實現(xiàn)工具式組裝,安拆迅速,質(zhì)量可靠。爬升動力依靠自身的升降設備和裝置,可隨工程結構逐層爬升或下降,不占用塔式起重機時間。且自身具有防傾覆、防墜落機械裝置設計,結合提升和下降時自帶超重和欠載報警系統(tǒng),提高升降安全。在料臺底部安裝稱重系統(tǒng),實現(xiàn)實時監(jiān)控平臺荷載,超重時自動聲光報警,同時可連接至遠處終端,實現(xiàn)遠程監(jiān)控,使用安全可靠。優(yōu)勢:該技術實現(xiàn)荷載實時監(jiān)控,有效防止因超重造成的安全隱患,爬升依靠自身動力系統(tǒng),不占用塔式起重機時間,提高了塔式起重機的使用率。工程結束后,該料臺直接拆卸并全部回收再利用,無建筑廢料產(chǎn)生,綠色施工效應明顯。
3.6成品鋼筋支架技術
成品鋼筋支架是一種工廠化預制鋼筋馬凳,采用直徑3.6mm的鐵絲進行焊接制作,馬凳長1.2m,強度高,每個馬凳可承載60kg的質(zhì)量。結構施工時,根據(jù)方案馬凳直接進行放置安裝,操作簡便。優(yōu)勢:通過成品馬凳技術的應用有效避免現(xiàn)場廢舊鋼筋焊制馬凳所帶來的火災隱患,減少電氣焊的使用,并有效減少鋼材消耗,提高馬凳鋼筋施工效率,減少人工投入,加快施工進度。
3.7直螺紋套絲專用鋼筋切斷機技術
技術是引入直螺紋套絲專用鋼筋切割機的新設備,該設備切斷鋼筋后,鋼筋端頭為圓頭,且斷面平整,無需再采用傳統(tǒng)工藝切除20~30mm,切斷后的鋼筋直接用于套絲。優(yōu)勢:能充分利用鋼材并有效減少鋼筋廢料的產(chǎn)生,通過減少加工工序,節(jié)省鋼材及人工成本。
3.8附著式升降腳手架技術
附著式升降腳手架是一種工具式外腳手架,架體搭設一定高度并附著于工程結構上,依靠自身的升降設備和裝置,隨結構施工逐層爬升,隨裝修施工逐層下降。解決了落地式腳手架成本高、懸挑腳手架不能自動升降、吊籃不能用于結構工程施工的問題,既具有懸挑腳手架的優(yōu)點,又克服了其需要反復搭拆的缺點,縮短了工期,安全便捷。優(yōu)勢:該技術提高了外腳手架的使用安全性,爬升方便快捷,減少工人投入,并降低架體搭拆的損耗率,節(jié)約材料成本,外形美觀,社會效益良好。
3.9外用電梯鋼梁基礎技術
外用施工電梯鋼梁基礎技術是依托工程自身鋼筋混凝土框架梁承載能力,根據(jù)選定的外用電梯荷載及性能參數(shù),計算選定H型鋼,通過型鋼媒介將外用電梯荷載轉(zhuǎn)移至結構混凝土梁上,再將荷載轉(zhuǎn)移至混凝土柱,最終通過混凝土柱將荷載傳至基礎。
3.10LED燈技術
LED燈是一種先進的節(jié)能燈具,施工現(xiàn)場均采用LED燈照明,并為每個LED燈配備燈罩,確保現(xiàn)場照明條件的同時,防止弧光外泄造成光污染。優(yōu)勢:該技術在確?,F(xiàn)場照明的同時,最大限度減少施工用電。
3.11手機充電室技術
手機充電室是通過各充電箱進行充電插座集中優(yōu)化,以工人宿舍為單位,每個配一個充電箱,充電箱配備鑰匙,每個宿舍的工人通過本宿舍的鑰匙使用指定的充電箱給手機等電子設備充電。優(yōu)勢:該技術有效解決了工人因手機等電子設備充電需要,住宿區(qū)電線私拉亂扯的弊端,消除了私拉亂扯電線造成的安全隱患。
3.12太陽能熱水器的應用
在工人宿舍區(qū)裝設多臺太陽能熱水器,為工人生活區(qū)早晚洗漱及淋浴提供熱水,保證工人生活需求的同時,最大限度地節(jié)約能源。優(yōu)勢:充分利用太陽能,減少生活用電,節(jié)約了施工成本。
4經(jīng)濟效益分析
經(jīng)工程驗證,各項新技術的經(jīng)濟效益明顯,以本工程應用情況對標準化應用技術、鋼木梁技術及帶荷載報警系統(tǒng)爬升料臺技術進行經(jīng)濟效益分析。
4.1標準化的應用
標準化應用技術考慮材料成本和人工成本,從材料需用量、周轉(zhuǎn)頻率,收集積累的相關數(shù)據(jù),通過核算分析出新技術與傳統(tǒng)技術相比可節(jié)約281348元。
4.2鋼木梁技術的應用
本工程從地下4層開始使用該鋼木結合梁,從材料成本方面入手,考慮材料周轉(zhuǎn)次數(shù)及需用量,收集積累相關數(shù)據(jù),通過核算分析出新技術可取得的經(jīng)濟效益,與傳統(tǒng)木方相比,新技術共節(jié)約成本15.7萬元,節(jié)約木材672m3。C型梁為公司內(nèi)部租賃,大大降低公司非實體成本。4.3帶荷載報警系統(tǒng)爬升料臺技術的應用本工程從地上6層標準層開始使用該卸料平臺,代替?zhèn)鹘y(tǒng)卸料平臺。著重從人工成本和機械使用成本兩方面入手,考慮安裝拆除人工消耗,考慮每次爬升費用及機械使用費用,收集積累相關數(shù)據(jù),通過核算分析出新技術可取得的經(jīng)濟效益,與傳統(tǒng)型鋼懸挑卸料平臺相比,節(jié)約成本7600元。
5成果與總結
本工程通過對21項新技術的詳細策劃,從公司到項目的精細化管理,施工過程控制,不僅有效提高了施工效益,而且經(jīng)濟效益明顯,且得到社會各界的關注,社會效益明顯。通過12項新技術,節(jié)約綜合成本共計322.3萬元。木方、腳手架等周轉(zhuǎn)材料的周轉(zhuǎn)次數(shù)較傳統(tǒng)工藝提高1.8倍。而且新技術建立于綠色施工理念,提倡施工材料的工廠化、預制化,且竣工后無建筑垃圾的產(chǎn)生,綠色環(huán)保,并確保項目通過了住房和城鄉(xiāng)建設部綠色施工科技示范工程的中期驗收,為行業(yè)向綠色施工的轉(zhuǎn)型起到良好的示范作用。
作者:霍永君 劉 鵬 方天文 馮慧玲 齊鳳亭 李海兵 單位:中建一局集團第二建筑有限公司 中國建筑一局( 集團) 有限公司