“建華工程獎”首批申報項目,現已經過申報、專家預審、專家審查以及“建華工程獎”獎勵委員會委員審定及社會公示等程序,確定授予集體一等獎2項,分別為:華東建筑設計研究院有限公司的《預應力混凝土管樁在超高層與大型綜合體建筑工程中的設計與應用》、河北工業大學河北省建筑科學研究院的《預應力混凝土管樁的抗震性能及新進展》;二等獎1項,為:鄭州大學綜合設計研究院有限公司的《河南省工程建設標準設計DBJT19-34-2009/09YG101混合配筋預應力混凝土管樁(PRC)》;三等獎2項,分別為:河南省黃河河務局的《黃河支護導流黃樁工程》、安徽省建筑科學研究設計院的安徽省工程建筑標準設計圖集《先張法預應力混凝土抗拔管樁(抱箍式連接)》的編制與應用;個人三等獎1項,為:青島理工大學的《混凝土管樁全過程承載性能評價研究》。自4月1日起,“建華工程獎”擬授獎名單已在中國土木工程學會土力學及巖石力學分會官網、中國混凝土與水泥制品協會官網、建華管樁集團官網等進行了為期一個月的公示。
預應力混凝土管樁在超高層與大型綜合體建筑工程中的設計與應用
項目獲獎:集體一等獎
獲獎單位:華東建筑設計研究院有限公司
上海是較早采用管樁的地區,對于常規建筑高度不高,規模不大的工程,樁基豎向承載力要求不高,管樁得到了較為廣泛的應用。但對于超高層建筑,由于上部結構荷載大,單樁承載力要求高,而且其受風荷載、地震水平作用突出,基礎的受力更為復雜。而且管樁抗彎、抗剪承載力相關試驗與理論研究相對較少,加之工程技術人員對管樁的彎剪承載力存在認識上的誤區,很大程度限制了管樁在高層建筑等大型工程中的應用。
華東建筑設計研究院有限公司從上世紀90年代開始,積極推動管樁在上海及全國建筑工程中的應用,經過近20余年的實踐,在百余項工程設計中采用了管樁。近年來,開展了一系列管樁抗彎、抗剪承載力試驗,提出了預應力管樁抗剪承載力計算公式,為拓展建筑物管樁基礎在風、地震水平作用下的承載力驗算提供了理論基礎。積極推動管樁在超高層建筑、大型綜合體等重大、復雜工程中的應用,為管樁在大型工程中的應用起到了示范作用,擴大了管樁的應用范圍。主要研究成果如下:
管樁彎剪承載力試驗研究與計算方法
開展了PHC管樁在純彎、純剪及模擬實際豎向受荷條件下的高軸壓下壓彎與壓剪承載力試驗,創新設計并采用了高軸壓加載試驗裝置,得到了管樁在不同彎、剪作用下的開裂承載力、極限承載力、破壞過程與形態。推導了PHC管樁抗剪承載力計算公式,公式反映了預應力管樁環形截面的受力特點并得到試驗結果的驗證,可適用于預應力管樁、非預應力管樁的純剪和壓剪承載力計算。成果為建筑物管樁基礎在風、地震水平作用下的承載力驗算提供理論基礎,為拓展管樁的應用范圍提供了指導。
管樁在超高層建筑和大型綜合體建筑等重大工程中的應用
積極推動預應力混凝土管樁在超高層建筑、大型綜合體等重大、復雜工程中的應用,完成相關工程設計與實踐百余項。代表性工程有位于上海浦東陸家嘴高度超200米的超高層辦公樓上海銀行大廈、黃浦江畔40層超高層住宅盛大金磐、蘇洲河畔中心城區大型高層住宅群中遠兩灣城、國內功能最全規模最大的上海虹橋綜合交通樞紐、世界規模最大會展體中國博覽會展綜合體等,為管樁在大型工程中的應用起到了示范作用,擴大了管樁的應用范圍。
社會經濟效益:華東建筑設計研究院有限公司一直致力于推動管樁技術的研究及新型、復雜、大型建筑工程中的探索應用,完成相關工程設計與實踐百余項。由于工程規模大,數量多,其設計采用管樁的直接產值達數十億元,僅對前述6項代表性工程的初步估算便可節約工程造價近億元,產生了巨大的經濟價值,而且拓寬了管樁的應用范圍、推動了管樁行業的發展,其間接的社會經濟效益巨大。成果申請專利兩項,進入上海市標準《地基基礎設計規范》(DGJ08-11-2010)、《2009全國民用建筑統一技術措施-地基基礎分冊》,發表學術論文8篇,進入著作1部。此外,大量管樁在工程上的應用可大量節省混凝土材料資源,減少混凝土運輸,減少泥漿排放,符合節約減排,走可持續發展的道路。
對行業的貢獻:成果可為建筑物管樁基礎在風、地震水平作用下的承載力評價與驗算提供理論基礎,為拓展管樁在(超)高層建筑的應用提供理論指導與分析方法。擴大管樁在高層、超高層建筑的應用范圍,促進管樁行業的健康發展。由于應用的都是有影響力的標志性工程,為管樁在超高層建筑、大跨結構、辦公建筑、住宅、交通建筑、綜合體等大型工程中的應用起到了示范作用,擴大了管樁的應用范圍,引導了管樁行業的可持續發展。
專家評審意見為:該成果對上海地區上世紀90年代至今30余年期間,百余項工程中PHC樁設計、工程應用、工程施工中的寶貴經驗及教訓進行了系統總結;開展了一系列管樁抗彎、抗剪承載力試驗,提出了相應的計算公式,為拓展建筑物管樁基礎在風、地震水平作用下的承載力驗算提供了理論基礎;積極推動管樁在超高層建筑、大型綜合體等重大、復雜工程中的應用,起到了良好的示范作用。成果擴大了管樁的應用范圍,推動了管樁行業的發展,產生了巨大的經濟價值。