中国电建 程超
9月17日晚,天津117大厦主塔楼核心筒第84层混凝土浇筑完成,标高达到416.91米,超越415.2米高的天津广播电视塔,成为中国北方最高建筑物。
乘施工电梯至楼顶,天津风光尽收眼底。中建三局天津117大厦项目执行总经理侯玉杰告诉记者,目前,主塔楼正以最快两天一个结构层的速度攀升,预计明年主体结构封顶,届时将以597米的高度成为中国结构第一高楼。
11项中国和世界之最
117大厦地下4层,地上117层,高597米,总建筑面积84.7万平方米,是系一幢集甲级办公、酒店、旅游观光和精品商业于一体的特大型超高层摩天大楼。
在高耸入云的楼顶,侯玉杰如数家珍,向记者介绍了该工程自2008年9月10日开工建设以来,创造的一项项中国之最、世界之最:
597米——中国结构第一高楼;
120米——国内房建领域最长桩基;
210吨——国内单根最重防屈曲钢支
撑;84.7万平方米——创摩天大楼建筑面积世界之最;
6.5万方——超高层建筑混凝土底板世界之最;
578米——全球最高通道塔;
594米——单井道运行高度世界之最;
3兆帕——超高层建筑水管压力世界之最;
45平方米——超高层巨型柱截面尺寸世界之最;564米——全球最高室内游泳池;
579米——全球最高观景平台。
“云梯”送我上青云
垂直运输,是超高层摩天大楼施工的一大难题。
天津117大厦主塔楼需混凝土19.1万立方米、钢筋4万吨、钢构件14.3万吨,高峰期施工人员多达2500余人,垂直运输压力巨大。尤其是将来塔式起重机拆除后,大量的建筑材料、施工垃圾和作业人员都靠“华山一条路”——施工电梯运输,排队等候动辄一两个小时。
为此,项目在中国内地率先研发通道塔技术,采取“工厂预制、现场拼装、整体吊装”的流水作业,装配效率极高,后期拆除也很方便。该通道塔平面尺寸为5米×9米,一面与主楼相连,另外三面附着5部双笼施工电梯,统一调度指挥,实现“人货分离、分层停靠、分时上下”,极大提高运输效率。
坐上通道塔电梯,不到3分钟时间,记者就来到250多米高空。据了解,一般中速施工电梯速度每分钟50米,而通道塔电梯最高速度可达90米。
“空中楼阁”现云端
进入天津滨海高新区津静公路,记者立刻被117大厦纤细的身姿所吸引。远远望去,一座高20米左右的“金刚罩”包裹着大楼核心筒顶部,仿佛一座“空中楼阁”横亘云端。
“117大厦没有像一般建筑物那样搭设脚手架,到了400米以上的高空,工人是如何施工的?”面对记者的疑问,项目部总工程师余地华解释道,这个“空中楼阁”是由中建三局自主研发、获国家发明技术二等奖的全国面积最大的核心筒顶升模架系统——“模块化低位顶升钢平台模架系统”,由钢平台、挂架系统、液压支撑系统、模板系统、防护系统、安全监测系统组成。这个长35米、宽32米、最大高度21米、重约1100吨的“庞然大物”有4层楼高,可同时进行3层核心筒立体施工,实现流水作业、无缝对接。该系统将随主塔楼顶建设推至597米高空,创“中国北方第一顶”。
钢平台每平方米最大承重1吨,可放置机械设备、建筑材料等,成为一个偌大的“空中堆场”。此外,平台上还配有液压系统控制室、设备房、休息室和卫生间,可供施工人员休息使用。
挂架系统是工人作业平台,采用镀锌钢板网全封闭,杜绝了高空坠落的危险。
4个大行程液压油缸是整个模架顶升的引擎,通过4根钢立柱撑住整个模架系统,立柱高达19米,扩大了立体施工的楼层数,破解了超高层核心筒结构快速施工难题。
冬季为泵管“穿棉袄”
高强度、高耐久、高流态、高泵送混凝土技术在117大厦施工中大显身手,刷新了连续82个小时浇筑主塔楼底板6.5万方混凝土的世界房建领域新纪录和中国北方地区混凝土一次泵送至400多米的新高度。
北方冬季气温低,该工程顶模平台与地面温度相差6度左右,因此冬季施工中混凝土超高泵送成为首当其冲需要解决的难题。
117大厦高597米,要把混凝土“打”到楼顶,确实要费不少心思。泵送过程中,混凝土不能凝固,于是他们想方设法在混凝土中加入一些“外加剂”。国内600米左右的超高层建筑混凝土外加剂均为进口,项目反复试验,自主研发出一种新型外加剂,既不影响质量,又能让混凝土延缓凝固,打破了国际垄断,提升了混凝土的综合性能。
在泵管方面,项目对泵管采用低压电伴热技术,及时为泵管补充热量;为防止热量散失过快,项目为泵管穿上一层厚厚的“棉袄”,较好解决了混凝土低温泵送带来的常见问题。
从“二维平面”到“四维管理”
在117大厦项目,BIM技术(即建筑信息模型)得到更加深入的应用及发展。大厦施工中需协调处理大量专业之间的交叉工作,通过BIM技术的应用,实现了全过程控制图纸质量,重点解决专业管线综合碰撞问题,提高了生产效率、施工质量。
智能碰撞检测:在117大厦项目BIM信息中心,密密麻麻的设计线条、一幅幅彩色三维图,准确勾勒出大厦的“脉络筋骨”。图中有一些显眼的“红色”,这是软件检测出的模型存在的一些专业碰撞点,比如机电管道与结构钢梁碰撞等......这在以往的二维图纸上只能靠人工一一核对辨别,而在117项目BIM信息中心,这些专业碰撞点均可通过服务主机智能检测出来。
三维模型可视交底:117大厦项目核心制冷机房五大专业设备纵横交错,共有5层管道,每层管道中有10余根空调主管,最大的直径1米,在现场施工中普通二维CAD图纸很难清晰表达。项目利用BIM技术建立三维模型,对管线进行优化,对劳务施工班组进行形象直观的三维可视化技术交底,交底效率大大提高,效果显著。
实时四维管理:打开项目BIM管理系统,记者看到项目施工全程中的质量、技术等各项参数和资料,同时项目还将进度管理纳入BIM管理系统,实现四维集成管理。通过三维模型,轻点鼠标即可查看大厦任何一个部位的施工参数及其当前施工进度情况。该系统实现权限管理,云端存储,各个专业系统均将当天的施工数据上传至云端,实时更新,需要查询随时提取。
远程同步验收“火眼金睛”
坐在项目质量部远程验收会议室电脑前轻点鼠标,在会议室即可对现场工程质量随时进行验收,小至钢构件上的螺栓及焊缝都清晰可见。这是该系统首次在中国北方房建领域使用。
超高层摩天大厦质量验收点多面广,尤其是人员上下耗费了大量时间。以前验收一上一下至少需要4个小时,现在坐在办公室就可实现香港(业主)、上海(监理)、天津(项目)三地远程视频同步验收,整个过程仅需1个小时,节约了大量时间。
项目已经建立无线基站,无线信号覆盖整个顶模系统。目前正在进行4G网络改造测试,以实现对现场所有区域的信号覆盖。
工地劲吹绿色风
6月10日,项目顺利通过“第三批全国绿色施工示范工程”中期验收,绿色建筑目标直指美国LEED金奖。
在节材方面,通过应用BIM技术进行机电综合管线设计、钢结构深化设计,解决了构件、管线等碰撞问题,极大提高了工效、节约了材料。项目还自主研发了钢板剪力墙可回收加固螺杆、自动降水控制系统等新技术,通过科技创新降低材料消耗。
在节能方面,该工程变风量空调达5000多台,为国内最大的变风量空调系统,可根据室内负荷变化或要求参数的变化,自动调节到最适宜人类生活工作的温度和湿度,温度偏差仅为1度。照明灯具全部采用LED节能灯,并对非生产供电采用定时供电。
在节地方面,项目钢构件、风管等采用工厂化加工,钢筋采用现场自动化集中加工,统一配送,不仅提高了加工效率和质量,而且有效节约了现场施工临时用地。
在节水方面,项目地下降水抽取持续进行,这些地下水没有被排入市政管网,而是作为现场降尘用水、消防用水和冲洗用水,大大降低了自来水的使用量。
筑梦云端,圆梦津门。不久的将来,以天津117大厦为核心的高银金融中央商务区将成为可与香港中环商务区媲美的天津全新商务区,更将成为中国京津地区城市的全新地标和天津市的靓丽“名片”。