文 / 汪潇驹 刘 洋
北京建工四建工程建设有限公司张进红职工创新工作室成立于2015年12月,以北京市劳模张进红为带头人、项目部总工程师汪潇驹为负责人,依托350米国瑞·西安金融中心项目开展创新课题研究。工作室成员13人,由项目部技术组、科研组、BIM组、生产组、质量组等多部门职工组成,致力于超高层总承包施工、技术、质量、安全、协调管理等各个方面课题研究,以期为企业积累超高层管理经验,培养超高层施工的技术和管理人才,积极为公司打造超高层施工技术核心竞争力。
紧密依托工程建设、解决项目实际难题是张进红创新工作室的一个鲜明特征。工作室建在项目上,创新研究和成果检验、转化也在项目上,依托工程建设是开展一系列研究工作的前提和基础,搭建职工创新平台、服务工程建设是工作室开展工作的目标和意义。
国瑞·西安金融中心工程总建筑面积289978平方米,总工期985天,地上主楼共75层,建筑总高度350米,是目前西安市最高建筑物,也是西北第一高楼。2015年,为四建赢得首个京外工程鲁班奖并奋战在援疆一线4年的张进红铁军团队担起了这个艰巨的施工任务。
当时350米超高层建筑施工在北京建工集团范围内无先例可循,单体工程量大,工期极为紧张。施工过程中,他们将挑战大体积混凝土浇筑、钢板混凝土剪力墙施工、钢结构安装、大型塔吊使用、爬模设计、电梯安装、超高层垂直运输等一系列技术难点,超高层总承包管理对项目部来说挑战极大。如何保质保量按计划完成施工任务?如何攻克施工难题?如何有效组织技术人员发挥主动性创造性?四建公司工会围绕中心、服务大局,积极支持项目部成立职工创新工作室,项目部调动各相关部门人员,专门腾出办公室作为创新研究场所,列出创新课题研究计划,并得到集团公司和四建公司科研经费支持,建立了学习培训、研讨交流、课题管理等工作制度。
1.张进红
工程面临场地狭小、工程质量要求高、安全施工标准高、全过程BIM管理等难题,工作室进行了超高层狭小场地施工部署、超高层形变控制综合施工、超高层垂直运输施工、大型钢结构安装、西北地区混凝土超高泵送、超高层机电安装等课题研究,实现难点突破。
例如在施工初期,仅有南侧2000平方米的场地道路,场地狭小是最大难题,钢筋加工、钢结构堆放、材料临时周转都需要场地。工作室经过多次研究、论证,顶着风险和压力,研究实施了先车库地下结构,后塔楼地下结构施工,以加快整体施工进度的创新方案,地下车库先封顶,车库顶板承载力经过加固和荷载验证后,给塔楼施工提供场地。
钢板混凝土剪力墙混凝土开裂问题一直是大型超高层建筑的质量控制难点。为有效解决这一难题,工作室进行样板墙配合比试验课题研究,通过1∶1的比例模仿工程实体,做了3道有代表性的1.7米、0.7米、0.5米厚剪力墙进行现场实验,寻找减少墙体出现裂缝的最佳方法。通过试验数据分析,提出了防治混凝土裂缝措施,用经济、实用的方法解决了超高层钢板混凝土剪力墙容易开裂的难题,确保了工程质量,累积节约工期20天,节约成本50余万元,成果通过了北京市科技成果鉴定。
核心筒施工技术、高强混凝土超高泵送、大体积混凝土浇筑、大型钢结构安装、超高层形变控制等是工程施工重点。为确保这些重点施工环节按计划完成,工作室坚持“技术引领、策划指导、方案先行”的工作思路和严谨的科研精神,对重点环节逐一分析,制定阶段性的解决思路和方法。工作室通过超高层形变主动控制及监测技术研究、超高层框筒结构全站仪天顶法传递标高施工工法、一种大型混凝土布料系统、V型柱无支撑安装施工技术、拆卸式的超高层悬挑楼板三角支撑架流水施工工法等研究课题,逐一击破,确保了工程履约。
例如,超高层施工中混凝土所受竖向荷载大且各部位受力不均匀,核心筒与外围混凝土框架由于所受应力不同,会产生较大的竖向不协调变形,引起结构开裂,严重影响结构的承载能力和耐久性能,工作室通过对混凝土收(压)缩变形的分析研究,建立相应的修正模型,避免了施工过程中的累计误差叠加,提前将误差进行分解消减,使误差在可控范围之内,此技术显著提高了测量的工作效率,保证了工期,间接效益可达320万元左右,较之常规测量方法提前工期一周以上,此项技术达到国际先进水平。
2.西安金融中心胜利封顶
在核心筒施工时,工作室借鉴国内大型超高层施工企业的经验,结合工程特点,将爬模、动臂塔吊、自爬升式混凝土布料机、施工电梯、超高泵送等垂直运输施工设备合理搭配,极大地发挥了垂直运输方面的性能优势,以核心筒竖向结构、水平结构同步施工的方法带动整体结构施工,达到主体结构3天一层的施工速度。他们还攻克了混凝土超高泵送和质量控制难题,完成结构封顶计划,并在西北市场创造了超高泵送的新纪录。
为实现技术创效目标,工作室找准创效点进行攻关。超大超厚基础筏板施工关键技术的应用缩短工期10天,比传统施工技术节约综合成本35.5万元。首层V型柱施工能否顺利进行,影响着进度和成本,最大钢构件重32吨,工作室打破常规施工方法,采用无支撑安装法,简化了施工工序,确保安全性的同时缩短工期15天,节约支架和模板材料费60余万元。
实践证明,“职工的智慧不可小觑,集体的力量更是能够战胜一切艰难险阻,不管有多少施工重点和技术难点,只要大家集思广益,团结奋战,就一定能够保质保量完成任务,再加以总结完善,就可以产生大量创新成果”。在国瑞·西安金融中心工程建设实践中,该创新工作室科技创新成果显著,目前已发表核心论文35篇;获得实用新型专利10项,申报发明专利4项;获得陕西省工法1项,已完成的“超高层基础及复杂构件施工关键技术科技成果报告”被北京市科技成果评审专家评定为国内领先水平,“基于形变主动控制的超高层施工关键技术”被评定为国际先进水平。在集团公司工会和四建公司工会的全力支持下,张进红工作室获得北京市级职工创新工作室命名。
工程建设的需要和职工的支持是职工创新工作室持续存在和发展的前提。如今,张进红团队又承担了北京市重点建设项目——怀柔医院二期扩建工程。该工程建筑面积99065平方米,基础开挖深度17.8米。医院工程特殊施工技术、钢结构工程加工及安装技术是实现技术创新创效的重点和难点,创新工作室将继续发挥作用,积极为工程争创鲁班奖助力,为企业高质量发展贡献智慧和力量。