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【革新獎(jiǎng)2019】一等獎(jiǎng)：超高層泵送+自密實(shí)鋼筒混凝土+內(nèi)支外爬全鋁模系統(tǒng)=超高層經(jīng)濟(jì)型建造關(guān)鍵技術(shù)
主要完成單位：中建西部建設(shè)湖南有限公司、中建五局第三建設(shè)有限公司
主要完成人：李曦、冷政、何昌杰、向佳瑜、吳掌平、曾維、田青、何彥琪、鄧怡帆
近年來(lái)，隨著超高層建筑高度的攀升，導(dǎo)致超高層布置泵管長(zhǎng)，連接彎頭多，泵送壓力大，混凝土流變性能難以控制。因而混凝土在長(zhǎng)距離的高壓泵送過(guò)程中容易離析、堵管，用于超高層建筑的鋼管混凝土在澆筑完成后鋼管封閉難以養(yǎng)護(hù)使其內(nèi)部膨脹劑難以生效。同時(shí)超高層施工過(guò)程中仍存在開發(fā)周期長(zhǎng)、人力物力投入大、垂直運(yùn)輸量大、安全防護(hù)措施費(fèi)用高等一系列問(wèn)題，這些因素將導(dǎo)致超高層建造成本的上升。本項(xiàng)目完成單位依托長(zhǎng)沙世茂廣場(chǎng)超高層工程，針對(duì)上述問(wèn)題，展開了系統(tǒng)研究，創(chuàng)新性地研發(fā)出了一系列降本增效新技術(shù)。
一、針對(duì)超高層混凝土工作性難以控制的問(wèn)題，課題組創(chuàng)新性的開發(fā)了混凝土流變性能評(píng)價(jià)及控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)混凝土在泵送過(guò)程中能保持高勻質(zhì)性、穩(wěn)定性，使普通混凝土通過(guò)電泵也能順利泵送至超高層。
超高層泵送混凝土拌合物流變性能控制研究試驗(yàn)二、針對(duì)超高層外框架自密實(shí)高標(biāo)號(hào)鋼管混凝土在澆筑完成后因被鋼管封閉，影響?zhàn)B護(hù)效果，造成其內(nèi)部普通膨脹劑不能有效發(fā)生作用這一問(wèn)題，課題組首創(chuàng)性地提出了自養(yǎng)護(hù)型自密實(shí)鋼管混凝土配制技術(shù)，通過(guò)研發(fā)混凝土自養(yǎng)護(hù)型微膨脹劑，實(shí)現(xiàn)了自密實(shí)混凝土在沒有外界水分補(bǔ)充的養(yǎng)護(hù)環(huán)境下能充分微膨脹的目的。
混凝土自養(yǎng)護(hù)型微膨脹劑配制試驗(yàn)三、提出了超高層核心筒內(nèi)支外爬全鋁模系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)建造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超高層核心筒內(nèi)豎向與水平結(jié)構(gòu)同步施工，可避免通過(guò)植筋后再施工水平結(jié)構(gòu)，較采用內(nèi)外全爬模和頂模系統(tǒng)施工更經(jīng)濟(jì)。
內(nèi)支外爬技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施圖四、創(chuàng)新性地提出了一系列關(guān)于超高層外鋼框架型鋼梁柱的經(jīng)濟(jì)高效安裝方法，形成了超高層外框型鋼梁柱經(jīng)濟(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)。
一、混凝土流變性能評(píng)價(jià)及控制技術(shù)
長(zhǎng)沙世貿(mào)廣場(chǎng)工程結(jié)構(gòu)總高度達(dá)348.20m，混凝土總方量達(dá)21萬(wàn)m3，其中200m以上屬于超高層部位，混凝土方量有6萬(wàn)m3。課題組展開大量實(shí)驗(yàn)研究，開發(fā)出混凝土流變性能評(píng)價(jià)及控制技術(shù)，可確?；炷猎诒盟瓦^(guò)程中能保持高勻質(zhì)性、穩(wěn)定性。降低了堵管風(fēng)險(xiǎn)，使未加硅灰的普通混凝土也能順利泵送至超高層。極大了提高了施工效率，并減少了混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量隱患。該技術(shù)在湘江冰雪世界項(xiàng)目和長(zhǎng)沙國(guó)際金融中心項(xiàng)目得到推廣，克服了新拌混凝土在長(zhǎng)距離輸送中易離析、泌水導(dǎo)致堵管、堵泵等難題。
二、自養(yǎng)護(hù)型自密實(shí)鋼管混凝土配制技術(shù)
長(zhǎng)沙世茂廣場(chǎng)工程位于長(zhǎng)沙市建湘路與五一大道交匯處，為一棟由74層超高層寫字樓和商業(yè)裙樓組成的城市綜合體，項(xiàng)目外框鋼管柱采用自密實(shí)混凝土。課題組展開了大量的試驗(yàn)研究，成功研制出了一種混凝土自養(yǎng)護(hù)型微膨脹劑，在項(xiàng)目的實(shí)際使用中可確?；炷猎诘貌坏匠渥沭B(yǎng)護(hù)的情況下（但澆筑后14天內(nèi)不宜處于太陽(yáng)直射，或長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫下）其膨脹效果得到充分發(fā)揮，并在湘江冰雪世界項(xiàng)目進(jìn)行推廣。
三、超高層核心筒內(nèi)支外爬同步施工技術(shù)
世貿(mào)廣場(chǎng)的結(jié)構(gòu)型式為“鋼管混凝土框架+鋼筋混凝土核心筒+伸臂桁架”組成的混合雙重抗側(cè)力體系，結(jié)構(gòu)總高度達(dá)348.20m。課題組通過(guò)研究超高層核心筒外爬架、內(nèi)支模架、動(dòng)臂塔吊和塔式布料機(jī)的工作原理，創(chuàng)新性地研發(fā)出“超高層核心筒內(nèi)支外爬同步施工技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了核心筒內(nèi)豎向與水平結(jié)構(gòu)的同步攀升，并設(shè)計(jì)開發(fā)出“超高層桁架樓層板鋼筋預(yù)留預(yù)埋結(jié)構(gòu)”，省去了外框架樓承板的植筋工作，避免了質(zhì)量隱患，提高了施工效率。
四、超高層外框型鋼梁柱經(jīng)濟(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)
（1）長(zhǎng)沙世茂廣場(chǎng)項(xiàng)目
世茂廣場(chǎng)項(xiàng)目外部結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)伸臂桁架結(jié)構(gòu)，課題組運(yùn)用“型鋼梁轉(zhuǎn)動(dòng)輔助安裝施工技術(shù)”，避免了二次起吊及搬運(yùn)連接板，減少了吊裝設(shè)備使用次數(shù)，提高了安裝效率；同時(shí)應(yīng)用“大長(zhǎng)細(xì)比箱型截面鋼梁對(duì)接施工技術(shù)”避免了傳統(tǒng)焊接工藝中下翼緣板需仰焊和臨時(shí)連接板受剪易變形等問(wèn)題，降低了箱型截面鋼梁現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊的施工難度，提高了焊接質(zhì)量；形成了“巨型超重伸臂桁架節(jié)點(diǎn)拆分與安裝技術(shù)”，成功降低了塔式起重機(jī)配置，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
（2）礦坑生態(tài)修復(fù)利用工程——五星級(jí)酒店工程
礦坑生態(tài)修復(fù)利用工程——五星級(jí)酒店工程位于長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)平塘大道與清風(fēng)南路交匯處的東南角，地上二十三層，地下二層，總建筑面積63000m2，總高度98m，屋面絕對(duì)標(biāo)高+150.000m。五星級(jí)酒店主要功能包括客房以及宴會(huì)廳、會(huì)議、餐飲娛樂(lè)等功能設(shè)施。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型有十字型鋼柱、箱型鋼柱、圓管柱、箱型鋼梁、H型鋼梁等。本工程采用的大長(zhǎng)細(xì)比箱型截面鋼梁對(duì)接施工技術(shù)，安裝簡(jiǎn)便，無(wú)需再側(cè)面增加開孔螺栓連接板，獲得良好的經(jīng)濟(jì)和工期效益。
項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)照片中建西部建設(shè)湖南有限公司成立于2009年，系中國(guó)建筑集團(tuán)打造的首家上市的專業(yè)化公司——中建西部建設(shè)股份有限公司的全資子公司，是湖南省第一家通過(guò)ISO9001質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全管理體系國(guó)際貫標(biāo)認(rèn)證的商品混凝土企業(yè)。2013年至2016年間連續(xù)三屆獲評(píng)“中國(guó)混凝土行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)”，2017年被評(píng)為“中國(guó)混凝土行業(yè)綠色示范企業(yè)”，同時(shí)獲得“全國(guó)工人先鋒號(hào)”和“全國(guó)三星級(jí)綠色建材評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)”。2018年獲“中施企協(xié)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”，2019年獲評(píng)湖南省“五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀”和“湖南省直單位工會(huì)先進(jìn)單位”。
公司注冊(cè)資金4.0億元，年生產(chǎn)運(yùn)輸泵送能力可達(dá)1000萬(wàn)立方以上，現(xiàn)有攪拌站10余座，專業(yè)自動(dòng)化混凝土生產(chǎn)線30余條。承接了湖南省內(nèi)90%的高大精尖項(xiàng)目，包括湖南第一高樓—長(zhǎng)沙國(guó)際金融中心、長(zhǎng)沙世茂廣場(chǎng)、湘江歡樂(lè)城冰雪世界、長(zhǎng)沙地鐵3、4、5、6號(hào)線等重點(diǎn)工程項(xiàng)目。目前，公司主營(yíng)業(yè)務(wù)已覆蓋湖南和海南等主要區(qū)域，是湖南商品混凝土行業(yè)的強(qiáng)勢(shì)品牌。
公司現(xiàn)有正式員工300人以上，其中擁有碩士研究生學(xué)歷20余名，大學(xué)以上學(xué)歷300余人，專業(yè)技術(shù)人才近300人，擁有中高級(jí)職稱100多人。公司創(chuàng)新能力突出，與同濟(jì)大學(xué)、湖南大學(xué)、武漢理工大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)在科技研發(fā)、技術(shù)攻關(guān)、人才培養(yǎng)等方面建立長(zhǎng)期合作關(guān)系。在湖南區(qū)域混凝土行業(yè)最早成立企業(yè)技術(shù)中心，實(shí)驗(yàn)設(shè)備齊全，設(shè)有專職研發(fā)人員開展混凝土產(chǎn)品及混凝土生產(chǎn)方式綠色升級(jí)的課題研究，先后獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)6項(xiàng)，省部級(jí)課題立項(xiàng)1項(xiàng)，市局級(jí)課題立項(xiàng)11項(xiàng)；國(guó)家授權(quán)專利19項(xiàng)；在國(guó)際國(guó)內(nèi)SCI、EI、中文核心及行業(yè)重點(diǎn)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇；出版專著1部，參與專著編寫2部，參編6項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，率先獲得湖南區(qū)域混凝土行業(yè)高新技術(shù)企業(yè)；公司積極組織員工參與行業(yè)技能競(jìng)賽，蟬聯(lián)2016與2017年度全國(guó)混凝土技能比武大賽一等獎(jiǎng)，獲2018與2019年度全國(guó)混凝土設(shè)計(jì)大賽三等獎(jiǎng)，是混凝土專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的搖籃。
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