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由中建二局中原分公司承建的中原证券大厦项目,位于郑州金融岛外环,是郑东新区国际化区域金融中心建设的主战场,代表着中原经济区金融领域的最高形象,承担着中部崛起的重任,是郑州成为“国家中心城市”、“内陆开放型经济高地”的重要支点。但由于金融岛寸土寸金,造成项目基坑开挖深度较大,为保证基坑安全,不得不在基坑中间加上一道混凝土水平内支撑系统。

混凝土水平内支撑随能充分保证基坑安全,但是也制约着主体结构施工,需要在主体结构施工至负二层之前进行拆除。但是随着主体结构施工,拆撑工作受到的场地的限制也越来越多,采用绳锯切割需搭设支撑架体,架体搭设安拆速度慢,机械在运输切割完成后的混凝土块时,作业范围受限,若按照传统的拆撑方法施工,需要花费较多的时间,成本支出较高,拆除的速度也将严重影响后期的主体施工。

“如何能在不增加成本前提下保证安全、快速的拆除内支撑?”这成为了萦绕在项目领导班子及项目全体员工心头上的难题。中原证券项目基坑面积大、支撑体系大、场地受限大,工期要求高、质量要求高、成本要求高。这“三大制约”及“三高要求”注定了传统的拆撑施工方法不太可能应用于本次拆撑工作。一时间项目领导眉头紧蹙,陷入沉思。

项目领导果断发扬集众人之智,成众人之事的精神,本着“以众人之智思虑者,无不知也;以众人之力起事者,无不成也”的理念,组织项目所有管理人员开会讨论,群策群力,用集体的伟大力量去攻克拆撑工作目前遇到的难题。“我建议发挥我项目BIM工作小组的作用,使用BIM技术对基坑支护及主体结构建立三维模型,并根据现场实际情况进行拆除施工模拟,出具多套施工方案进行对比,同时也可以使用标准组合节支撑,这样可以减少由搭设安拆钢管脚手架所花费的成本,简化临时支撑搭设安拆方式,提升施工速率;使用BIM技术优化支撑拆除运输路线,使用塔吊、汽车吊及叉车组合式吊装运输,这样也可以大大提高施工速度。”项目总工兼BIM工作室负责人王宁龙建议说。此条建议已经提出,立即得到众多领导及同事的一致肯定。虽然这样会大大提高整个BIM工作小组及技术部的工作量及工作难度,也是项目技术部门遇到的前所未有的挑战,但这群二十多岁的小伙子们眼睛里面燃烧的却是汹涌的斗志,脸上洋溢起的是自信的光芒。

攀登者不畏险峰,前行者不惧路长。BIM工作小组并没有畏惧困难,而是选择迎难而上。在大方向确定之后,BIM小组立即进行了工作分工,并且紧锣密鼓的开始工作。首先根据基坑支护设计施工图及现场实际情况,现场技术人员使用BIM技术对围护结构及支撑建立三维施工模型,并根据现场实际进度进行拆除施工模拟,根据拆除支撑规则合理组织支撑梁拆除,同时对施工方案进行比选,优化叉车运输行进路线,输出三维可视化交底,并对施工薄弱环节进行加强,保证拆除施工不影响主体结构总进度要求。又创新性的发明了一种标准组合支撑代替钢管脚手架临时支撑,相比与采用脚手架临时支撑,标准组合节支撑具有一次成型,体量小,移动速度快,周转效率高,同时搭设安拆方便,放在支撑梁指定位置即可,不影响绳锯切割机支撑梁砼块运输,极大地提高了支撑梁的拆除吊装运输作业效率。然后在支撑拆除时采用金刚石链条切割施工工艺,并按照BIM模拟先拆除角撑、连杆,再拆除对撑,最后竖向支撑依次顺序进行拆除。待拆撑区段所有水平支撑梁拆除完成后,方可进行钢立柱拆除,拆除时由上而下,直到拆除完成,由于拆撑过程支撑体系受力转换,为保证施工安全,需增加基坑监测频次。最后以叉车配合塔吊吊装的方式,按照BIM技术策划的运输路线将内支撑混凝土块运离施工现场。

在拆撑的施工现场,王宁龙带领BIM小组成员坚守在每一个岗位上,几乎在基坑内的每个区域都有他们忙碌的身影。有人手持平板电脑对工人面对面一遍遍的交底;有人拿着图纸对组合支架进行反复验收;有人使用测量仪器不间断观测基坑沉降、进行数据分析;有人拿着显眼标志现场指引着叉车行走路线。可以说拆撑的整个从策划到施工的过程都有BIM工作小组人员忙碌的身影。

中原证券大厦项目混凝土内支撑拆除工作最终能够顺利完成,大大提高了内支撑拆除的安全性。拆撑工作受到了甲方、监理单位的一致好评,同时为同类工程施工总结积累了大量的宝贵经验,为同类基础内支撑拆除施工提供好的参考。

此次拆撑工作节省项目成本约10万元,节约工期约15天,充分发挥了“科技促生产”、“科技促安全”的作用。项目申请实用新型专利1项、荣获省部级工法1篇、省部级科技成果1项。

中原证券大厦项目混凝土水平内支撑的拆除工作从前期的BIM模型制作到后期的施工过程,是中建二局超越创新精神的完美体现,也是项目全体管理人员智慧和努力的结晶。

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