编者按:中国钢结构金奖是中国建筑钢结构行业工程质量的最高荣誉奖。由北京住总集团施工的冰上项目训练基地1标段(综合馆)钢结构工程和延庆冬奥村及山地新闻中心工程以优异成绩问鼎中国钢结构金奖。这是住总集团首次获得中国钢结构金奖,标志着住总在钢结构领域施工和管理能力的重大突破,进一步增强了住总品牌效应。
1.7万吨钢“撑”起冰上训练基地
北京是全世界唯一的“双奥”城市。7月初,参加“双奥”工程建设的负责人杨昕,欣喜地收获了一份至高荣耀:他参建的冰上项目训练基地1标段(综合馆)工程钢结构工程以142分的优异成绩夺得中国钢结构金奖。这座用钢量达1.7万吨的工程钢结构采用装配式施工,有效提升了安装效率、施工质量,节约了工期和成本,确保了施工安全。其所形成的一系列施工经验,为今后类似大型工程施工提供了一个成功的蓝本。
国家超规范项目
用特殊试验确保安装精度
冰上项目训练基地1标段(综合馆)工程总面积6.8万平方米,主体结构为钢框架支撑结构。其中,西侧的综合馆(L区)为半圆形,地上4层,地下1层。L区屋面为大跨度金属屋面,采用网架结构,最高处结构高度为19.3米。L区屋面二层为钢筋混凝土大跨屋面,采用桁架结构体系,结构高度为14.2米;东侧训练馆(R区)为正方形,地上3层,地下1层。R区屋面为大跨度金属屋面,采用网架结构,最高处结构高度为20.7米,训练馆中间部分为天井。
工程整体结构为钢管混凝土柱、柱间支撑与钢梁组成的框架支撑结构体系,楼板采用钢筋桁架混凝土楼板,共使用370钢柱、1593根顶板钢材、2.2万平方米顶板钢筋桁架楼承板,用钢量达1.7万余吨。特别是L区的屋顶,桁架的最大跨度足有36米,销轴节点承载力达到800多吨,其中18公分直径的销轴连接为目前国内最大,属于国家超规范项目,需要经清华大学试验室进行试验分析后才能进行施工。L区屋面网架为不规则的扇形,节点标高各不相同,安装精度控制难度相当大。
攻关团队技术闯关
可视化模型帮大忙
工程建设初期,工程项目负责人杨昕带领北京住总的大伙儿确立了誓夺中国钢结构金奖的质量目标。建设过程中,坚持样板引路、实测实量、周看图日、合署办公制度,形成了工程质量管理、三检制、质量生产例会等20余项质量管理制度,确保工程质量。
工程结构体系复杂、屋面网架构件多、跨度大。工程总承包部专门成立攻关团队,从技术研讨到质量管控,通过软件建模、全站仪精密测控等手段,分区施工,严控精度,逐一攻破施工难点。通过三维实体建模,建立可视化模型,突出检查直观性,展现钢构件自身与各专业的碰撞问题,确保施工安全和进度。依托BIM模型对项目复杂节点、难理解节点、工序、施工方案等进行三维模拟分析,提出优化设计,解决碰撞问题,做好施工人员交底。科技攻关小组创新质量控制,形成北京市QC成果,有力保障工程整体质量。
项目部严格控制钢材、焊材、高强螺栓等原材料质量,通过BIM模型直观地将加工难点体现出来,及时与设计、加工厂沟通,确定工艺做法。钢板原材进场后,按照检验批次进行原材取样送检,质检人员向驻场监理人员报验,按规定进行取样复试,复试合格后进行下料加工。由于整体结构为钢框架,焊接点多、要求高,在主体结构施工前,项目部组织焊接工艺评定,进行焊接焊缝工艺试验,焊接作业人员持双证上岗。在钢板预处理时,采用数控机床对构件进行切割下料、焊接,对成品构件尺寸、错边、筋板间距、平面度重点监测,严格执行三检制,确保工程质量。项目部对施工人员进行施工方案交底、技术交底、安全交底,把控制要点贯彻到工作层。召开定期质量例会和不定期专题会,围绕厚板焊接、悬挑结构安装、精度、大跨度桁架的安装质量控制,解决现场质量问题和潜在质量隐患。
工程建设获多方好评
拿下中国钢结构金奖
该工程建设受到社会各界广泛关注,承接各类学术交流、参观活动累计百余批次,总计千余人。建设单位、设计单位和监理单位均对工程建设质量予以充分肯定。去年10月24日,中国建筑金属结构协会建筑钢结构分会专家组对该工程进行中国钢结构金奖现场核查。专家组打出在施工单位中排名前列的高分,最终夺取第十四届第一批中国钢结构金奖。
工程涉及钢结构施工编制完成了专项方案11项,专家论证方案1项,推广应用了住建部2017版“建筑业十项新技术”的10大项52子项;钢结构应用3大项、9子项。自主创新技术5项。工程获得北京市结构长城杯金杯、北京市绿色施工样板工地,“龙图杯”全国BIM大赛一等奖。
1.13万吨钢铸造冬奥村“金刚之躯”
7月份,由住总集团承建的延庆冬奥村及山地新闻中心项目一标段钢结构工程荣获第十四届中国钢结构金奖。从BIM获得Ⅰ类成果,到通过结构长城杯金奖两次检查,再到问鼎中国钢结构金奖,一路走来,住总建设者匠心打造精品工程,以实力践行承诺,用智慧和汗水书写向全国优质工程迈进的探索与实践。
BIM助阵攻关
1.13万吨钢铸造“金刚之躯”
延庆冬奥村及山地新闻中心项目是国家重点工程,总建筑面积62996平方米,结构形式为钢框架支撑结构体系,总用钢量约1.13万吨。
面对如此庞大规模的钢结构工程,必然离不开BIM技术的支持。在钢结构施工中,成立了科技攻关型青年突击队,采用BIM技术推进深化设计,应用TEKLA、NAVISWORKS等一系列BIM软件,施工模拟演练各个施工工序,提前分析攻克影响施工的难点,合理安排工序。该项目荣获首届“共创杯”全国BIM大赛一等奖及BIM技术创新示范项目,形成实用新型专利3项。
公共组团南区旋转楼梯为双曲弯扭结构,大量弯扭构件需在工厂组对成不同的分段,且分段对接口不规则。项目部积极采用钢结构虚拟预拼装技术,通过高精度三维激光扫描仪扫描,获取实体钢构件数字模型完成3DBIM逆向建模,对旋转楼梯分段进行优化,根据旋转的扭曲度,每层平台单独成段。对踏步旋转段,尽量保证每个分段在工厂加工制作。根据施工运输模拟,实现结构单元整体的数字预拼装,极大降低构件加工误差风险。
品质源于责任
万余钢构件精准到位
运动员组团1、运动员组团2、公共组团南区、索道房及山地新闻中心一层临时结构是钢框架结构体系。山地新闻中心屋顶为双向正交弧形桁架结构体系,在结构周边共布置有16个成品支座,支座为双向滑动铰支座,水平双向位移量为40毫米。钢构件最大板厚35毫米。工程建设周期短、空间造型复杂、拼装安装精度高。工程使用钢柱1630根,钢梁、水平撑8600根,单构件最重约9.5吨,钢梁最重达8.0吨。要完成约10000余次吊装,均需进行吊装分析并全程监控。超长超重构件多,吊装以及测量控制难度大。如何确保10000余个钢构件精准、无误差的吊装到位?又一个施工难题摆在建设者面前。
“保证施工进度,保证每个节点和构件的安装精度,是我们义不容辞的责任。”技术负责人许明友带着团队穿梭在“钢铁森林”中,开展吊装讨论会和技术交底近百次,组织编制专项施工方案70余份,组织大型方案交底20余次,对每个构件的连接方式、焊接顺序、焊接坡口的大小及方向、安装尺寸进行BIM模拟吊装,确保精吊稳装无偏差。采用基于全站仪智能测量技术,对工厂复杂节点拼装定位,对现场空中钢结构安装进行实时跟踪定位,及时纠偏、校正,实现钢结构快速精准安装。年前下了几场大雪,延庆小海坨山上温度低到零下12摄氏度,焊接温度不符合施工条件,焊缝质量控制成为攻关的又一个重点。减少焊接热循环次数,优化坡口形式,采取合理的装配和焊接顺序,焊接部位搭防风棚进行焊前预热,用电加热器确保施工点温度,焊后用岩棉保温,焊缝检测加防冻液处理……这一系列举措,实现了建设者对施工质量的孜孜追求。2019年12月底,工程如期高质量实现全面封顶。
昼夜鏖战担使命
精兵强将奋力保进度
短短三个月内,运动员组团一要吊装4500吨钢构件,铺装2000多平方米楼承板。200平方米的有限场地,材料无法堆放,道路受限,大型构件运输困难,运输车辆还需提前报备,历经两道安检岗。怎样才能保证施工现场各种材料既满足施工需求,还不多占用场地?
“只要思想不滑坡,办法总比困难多。调整施工顺序,这几天先把三段钢构件吊装起来。”项目新闻中心技术负责人刘长海鼓励着大家。对所有进场的构件控制宽度、长度,解决运输问题;使用汽车吊,把所有施工材料先经过100吨的汽车吊吊至临时存放地,再由塔吊吊至施工作业面;项目部充分发挥施工总承包优势,协调钢结构、土建等分包单位,抽调精兵强将组成运输队、青年突击队,为保障连续无间断钢构运输、安装,昼夜鏖战,全力以赴保证施工进度。2019年10月初,运动员组团一钢结构顺利封顶。住总建设者用匠心和汗水,为奥运工程建设史书写了绚丽的一页。
7月13日,住总集团延庆冬奥村及山地新闻中心项目部召开“决胜2020”保工期暨劳动竞赛动员大会,全面推进冬奥工程建设,奋力吹响高质履约“冲锋号”。各参建单位负责人在《重要节点目标计划公示栏》上签下承诺,立下“军令状”。 (徐世荫 朱琳 李军霞)