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【革新獎2019】一等獎：超高層泵送+自密實(shí)鋼筒混凝土+內支外爬全鋁模系統=超高層經(jīng)濟型建造關(guān)鍵技術(shù)
主要完成單位：中建西部建設湖南有限公司、中建五局第三建設有限公司
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(zhù)超高層建筑高度的攀升，導致超高層布置泵管長(cháng)，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(cháng)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護使其內部膨脹劑難以生效。同時(shí)超高層施工過(guò)程中仍存在開(kāi)發(fā)周期長(cháng)、人力物力投入大、垂直運輸量大、安全防護措施費用高等一系列問(wèn)題，這些因素將導致超高層建造成本的上升。本項目完成單位依托長(cháng)沙世茂廣場(chǎng)超高層工程，針對上述問(wèn)題，展開(kāi)了系統研究，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(kāi)發(fā)了混凝土流變性能評價(jià)及控制技術(shù)，實(shí)現混凝土在泵送過(guò)程中能保持高勻質(zhì)性、穩定性，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二、針對超高層外框架自密實(shí)高標號鋼管混凝土在澆筑完成后因被鋼管封閉，影響養護效果，造成其內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 )性地提出了自養護型自密實(shí)鋼管混凝土配制技術(shù)，通過(guò)研發(fā)混凝土自養護型微膨脹劑，實(shí)現了自密實(shí)混凝土在沒(méi)有外界水分補充的養護環(huán)境下能充分微膨脹的目的。
混凝土自養護型微膨脹劑配制試驗三、提出了超高層核心筒內支外爬全鋁模系統經(jīng)濟建造技術(shù)，實(shí)現了超高層核心筒內豎向與水平結構同步施工，可避免通過(guò)植筋后再施工水平結構，較采用內外全爬模和頂模系統施工更經(jīng)濟。
內支外爬技術(shù)現場(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)濟高效安裝方法，形成了超高層外框型鋼梁柱經(jīng)濟施工關(guān)鍵技術(shù)。
一、混凝土流變性能評價(jià)及控制技術(shù)
長(cháng)沙世貿廣場(chǎng)工程結構總高度達348.20m，混凝土總方量達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(kāi)大量實(shí)驗研究，開(kāi)發(fā)出混凝土流變性能評價(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、穩定性。降低了堵管風(fēng)險，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，并減少了混凝土結構的質(zhì)量隱患。該技術(shù)在湘江冰雪世界項目和長(cháng)沙國際金融中心項目得到推廣，克服了新拌混凝土在長(cháng)距離輸送中易離析、泌水導致堵管、堵泵等難題。
二、自養護型自密實(shí)鋼管混凝土配制技術(shù)
長(cháng)沙世茂廣場(chǎng)工程位于長(cháng)沙市建湘路與五一大道交匯處，為一棟由74層超高層寫(xiě)字樓和商業(yè)裙樓組成的城市綜合體，項目外框鋼管柱采用自密實(shí)混凝土。課題組展開(kāi)了大量的試驗研究，成功研制出了一種混凝土自養護型微膨脹劑，在項目的實(shí)際使用中可確?；炷猎诘貌坏匠渥沭B護的情況下（但澆筑后14天內不宜處于太陽(yáng)直射，或長(cháng)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目進(jìn)行推廣。
三、超高層核心筒內支外爬同步施工技術(shù)
世貿廣場(chǎng)的結構型式為“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力體系，結構總高度達348.20m。課題組通過(guò)研究超高層核心筒外爬架、內支模架、動(dòng)臂塔吊和塔式布料機的工作原理，創(chuàng )新性地研發(fā)出“超高層核心筒內支外爬同步施工技術(shù)”，實(shí)現了核心筒內豎向與水平結構的同步攀升，并設計開(kāi)發(fā)出“超高層桁架樓層板鋼筋預留預埋結構”，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)濟施工關(guān)鍵技術(shù)
（1）長(cháng)沙世茂廣場(chǎng)項目
世茂廣場(chǎng)項目外部結構為鋼結構伸臂桁架結構，課題組運用“型鋼梁轉動(dòng)輔助安裝施工技術(shù)”，避免了二次起吊及搬運連接板，減少了吊裝設備使用次數，提高了安裝效率；同時(shí)應用“大長(cháng)細比箱型截面鋼梁對接施工技術(shù)”避免了傳統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場(chǎng)對接焊的施工難度，提高了焊接質(zhì)量；形成了“巨型超重伸臂桁架節點(diǎn)拆分與安裝技術(shù)”，成功降低了塔式起重機配置，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。
（2）礦坑生態(tài)修復利用工程——五星級酒店工程
礦坑生態(tài)修復利用工程——五星級酒店工程位于長(cháng)沙市岳麓區平塘大道與清風(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，屋面絕對標高+150.000m。五星級酒店主要功能包括客房以及宴會(huì )廳、會(huì )議、餐飲娛樂(lè )等功能設施。鋼結構構件類(lèi)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(cháng)細比箱型截面鋼梁對接施工技術(shù)，安裝簡(jiǎn)便，無(wú)需再側面增加開(kāi)孔螺栓連接板，獲得良好的經(jīng)濟和工期效益。
項目現場(chǎng)照片中建西部建設湖南有限公司成立于2009年，系中國建筑集團打造的首家上市的專(zhuān)業(yè)化公司——中建西部建設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際貫標認證的商品混凝土企業(yè)。2013年至2016年間連續三屆獲評“中國混凝土行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)”，2017年被評為“中國混凝土行業(yè)綠色示范企業(yè)”，同時(shí)獲得“全國工人先鋒號”和“全國三星級綠色建材評價(jià)標識”。2018年獲“中施企協(xié)科技進(jìn)步二等獎”，2019年獲評湖南省“五一勞動(dòng)獎狀”和“湖南省直單位工會(huì )先進(jìn)單位”。
公司注冊資金4.0億元，年生產(chǎn)運輸泵送能力可達1000萬(wàn)立方以上，現有攪拌站10余座，專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化混凝土生產(chǎn)線(xiàn)30余條。承接了湖南省內90%的高大精尖項目，包括湖南第一高樓—長(cháng)沙國際金融中心、長(cháng)沙世茂廣場(chǎng)、湘江歡樂(lè )城冰雪世界、長(cháng)沙地鐵3、4、5、6號線(xiàn)等重點(diǎn)工程項目。目前，公司主營(yíng)業(yè)務(wù)已覆蓋湖南和海南等主要區域，是湖南商品混凝土行業(yè)的強勢品牌。
公司現有正式員工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(zhuān)業(yè)技術(shù)人才近300人，擁有中高級職稱(chēng)100多人。公司創(chuàng )新能力突出，與同濟大學(xué)、湖南大學(xué)、武漢理工大學(xué)、長(cháng)沙理工大學(xué)在科技研發(fā)、技術(shù)攻關(guān)、人才培養等方面建立長(cháng)期合作關(guān)系。在湖南區域混凝土行業(yè)最早成立企業(yè)技術(shù)中心，實(shí)驗設備齊全，設有專(zhuān)職研發(fā)人員開(kāi)展混凝土產(chǎn)品及混凝土生產(chǎn)方式綠色升級的課題研究，先后獲省部級科技獎6項，省部級課題立項1項，市局級課題立項11項；國家授權專(zhuān)利19項；在國際國內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(zhuān)著(zhù)1部，參與專(zhuān)著(zhù)編寫(xiě)2部，參編6項標準，率先獲得湖南區域混凝土行業(yè)高新技術(shù)企業(yè)；公司積極組織員工參與行業(yè)技能競賽，蟬聯(lián)2016與2017年度全國混凝土技能比武大賽一等獎，獲2018與2019年度全國混凝土設計大賽三等獎，是混凝土專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養的搖籃。
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